汽轮发电机组甩负荷试验励磁调节系统要求及电压静差率、调差率测量、FCB试验、转子转动惯量J计算方法.docx

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1、附录E（规范性附录）FCB试验E.1设计具有快速返回功能FCB功能的机组，FCB试验可与甩负荷试验结合进行，验证机组带厂用电持续运行、适时重新并网的要求。E.2 FCB试验前，应确认设备配置、系统和控制系统控制功能满足FCB功能要求。E.3厂用电系统切换方式及相应的联锁保护应与FCB工况适应，厂用电切换回路应可靠。E.4汽轮机旁路阀在厂用电失去时应具备可靠的关闭功能，锅炉PCV阀在厂用电失去时应具备可靠的开启功能。E.5试验前还应检查控制系统相关逻辑与设定值应与带厂用电孤岛运行方式适应。E.6 FCB试验的条件、方法、安全措施及注意事项可按常规法甩负荷。E.7进行FCB试验时，不应采取临时措施

2、及人工干预。E.8机组实现FCB后，不得对汽机DEH （燃气轮机TCS）调节控制参数或设定值做出更改。E.9 FCB后，除按常规法甩负荷试验检查项目进行检查外，还应检查机组的电源频率变化对重要辅机的影响。E.10电网频率超限但电动机高、低频保护未动作，应立即打闸停机。E.11机组FCB后带厂用电持续运行的时间按主机制造商要求执行。E.12燃气一蒸汽联合循环机组FCB试验应按整套机组全容量进行。联合循环机组进入FCB状态后汽轮机应立刻关闭汽门停止进汽，以防止汽温变化对汽轮机设备造成损坏。时间T附录F（资料性附录）甩负荷试验汽轮发电机转子转动惯量/计算方法F.1转子转动惯量，测取原理F.1.1汽轮

3、发电机刚性转子绕轴转动的运动微分方程汽轮发电机刚性转子绕轴转动的运动微分方程见公式（F.1 ）。工Mid之M）=J祟=%(F.1)，=ci I at式中:一作用于转子的合力矩;各项阻力矩之和;/=1Md -汽轮机驱动力矩；J转子的转动惯量；6转子旋转的角度；一转子旋转的角速度。F.1.2转子转动惯量计算公式忽略各项阻力矩，角速度、汽轮机机械轴功率尸力）和发电机电气功率Pg之/=1间关系见公式（F.2）：P(t) = Mi = J（F.2）式（F.2）中：g发电机的效率，%o考虑到3 = 2万.，最后得到转子的转动惯量，见公式（F.3）：（F.3）式（F.3）中：一转子转速，下标0表示初始值。F

4、.2计算转子转动惯量存在的问题F.2.1 需从转子的飞升曲线上获取，在转速飞升曲线初始段手工划切线求取也将带来很dtdt大误差；对于采用计算机数字测量技术，也可以采用在时刻/点的差分包代替。从公式dtt（F.3）看到，包/伙位于算式的分母，也将带来不可忽视的误差。 dtF.2.2甩负荷后采用高速、高精度测量仪器采集到的转子转速飞升过程曲线并非光滑，不可避免地含有噪声的同时，转子出现的“半速涡动”对转速测量产生干扰。F.3甩负荷转子飞升过程分析在超速保护控制系统OPC介入情况下，甩负荷后转子的飞升可分为三个阶段：a）发电机并网开关断开后，OPC动作存在滞后，调节汽阀尚未开始关闭，此时蒸汽流量Q保

5、持不变，转速按接近线性规律升速，升速率收近似常数；cltb）调节汽阀开始关闭直至全关，在阀门严密的情况下，汽轮机进汽流量。逐渐减少直至0o相应地，进汽所做的功逐渐减小，随着进汽的减小和中间容积蒸汽压力的降低，机组有害容积包括各导汽管、汽缸和抽汽管道所存蒸汽的作功能力逐渐显现，在此阶段，转子的升速半逐渐减缓；dtc）各调节汽阀已经关闭，有害容积的剩余蒸汽继续作功，反应了容积时间常数7；的大小，随着这部分蒸汽的衰减,升速率包将越来越小，当剩余蒸汽的作功恰好等于汽轮发电机各dt项损失之和时，转子的动能不再增加，加速度也=（）,转子的转速达到其最高飞升转速/加ax。dtF.4转子转动惯量J精确计算方法

6、基于以上分析，对转子实测飞升转速佩K）序列首先进行时域内2点邻近点平均（AdjacentAveraging Smothing）或频域快速傅立叶变换 FFT（Fast Fourier Transform Filter）滤波（平滑）处理（见图F.1）,再对处理后调节汽阀延迟关闭时间范围内的w个数据按转速线性拟合ni（ti）=ath - 1_、但 dn的万式求取一2dt ty一力（凡.一 n）a= j，其中，/ =/? = nj / w 避免亿.,=,52=0计算和A 可以有效提高计算转子转动惯量的准确性.0.000.020.080.100.12避免地含有噪声的同时，转子出现的“半速涡动”对转速测量

7、产生干扰。F.3甩负荷转子飞升过程分析在超速保护控制系统OPC介入情况下，甩负荷后转子的飞升可分为三个阶段：a）发电机并网开关断开后，OPC动作存在滞后，调节汽阀尚未开始关闭，此时蒸汽流量Q保持不变，转速按接近线性规律升速，升速率收近似常数；cltb）调节汽阀开始关闭直至全关，在阀门严密的情况下，汽轮机进汽流量。逐渐减少直至0o相应地，进汽所做的功逐渐减小，随着进汽的减小和中间容积蒸汽压力的降低，机组有害容积包括各导汽管、汽缸和抽汽管道所存蒸汽的作功能力逐渐显现，在此阶段，转子的升速半逐渐减缓；dtc）各调节汽阀已经关闭，有害容积的剩余蒸汽继续作功，反应了容积时间常数7；的大小，随着这部分蒸汽

8、的衰减,升速率包将越来越小，当剩余蒸汽的作功恰好等于汽轮发电机各dt项损失之和时，转子的动能不再增加，加速度也=（）,转子的转速达到其最高飞升转速/加ax。dtF.4转子转动惯量J精确计算方法基于以上分析，对转子实测飞升转速佩K）序列首先进行时域内2点邻近点平均（AdjacentAveraging Smothing）或频域快速傅立叶变换 FFT（Fast Fourier Transform Filter）滤波（平滑）处理（见图F.1）,再对处理后调节汽阀延迟关闭时间范围内的w个数据按转速线性拟合ni（ti）=ath - 1_、但 dn的万式求取一2dt ty一力（凡.一 n）a= j，其中，/ =/? = nj / w 避免亿.,=,52=0计算和A 可以有效提高计算转子转动惯量的准确性.0.000.020.080.100.12