汽轮发电机组甩负荷.doc

汽轮发电机组甩负荷试验摘要：针对汽轮发电机组甩负荷试验的要求，提出了包括前端调理到数据采集一套完整的测试方案。由于该方案的数采部分采用了多通道、并行采集技术，不仅可记录整个汽轮机组甩负荷试验的全过程，而且能正确反映相应安全控制机构的动作时间；同时它还可以作为发电机组日常的监测系统来使用。目前该方案已在某新建电厂甩负荷试验得到了成功的验证。
关键词：汽轮机发电机组甩负荷试验数据采集多通道并行测试一、引言
在甩负荷试验中，所关心的信号种类主要可分为：转速（r/min）、压力（Mp）（包括有油压及蒸汽压）、行程（mm）、流量（t/h）、温度（℃），发电机功率（Kw）及电压（Kv）等。这些物理量除了一路转速为正弦波信号外，另外的信号均为电流或电压信号。
以上信号中，传感器输出的是4-20mA电流的物理量分别有：一次、二次脉动油压、润滑油压、调节油压、主蒸汽压力、调节级压力、再热蒸汽压力，左、中、右侧高压油动机行程，主汽流量、给水流量，主汽温度、再热汽温、高压缸排汽温度，高、中、低压缸胀差等共22路。
发电机功率对应输出的是0-2.5mA的小电流；主汽温度、再热汽温、高压缸排汽温度等输出的是0~50mV的小电压；从发电机A、B、C三段分别取出的电压/电流即是三PT/CT，经一次侧衰减后接入到测试系统的PT仍高达0-100V，而CT则高达0-50安匝。针对上述信号特点，我们分别设计相应的前端调理；而根据正常甩负荷试验要求，发电机组一般是从3000r/min过冲到3400r/min后，在控制系统的作用下以略低于3400r/m的转速进入另一个稳定态，整个过程大约为3S左右，为了记录控制机构相应动作的时序及温度、压力等信号，因而要求后端的数采系统为多路、并行采集。二、总体测试方案甩负荷试验总体测试，大体上分为传感器、前端调理、并行数采三部分。对于转速信号虽然只有一路，但在甩负荷试验中至关重要，因为转速传感器输出的信号为正弦波，为此需对其进行隔离、整形，以输出标准的TTL方波，并专门设计了一款计数卡来对它进行采集，它可以以等间隔的时间Δt，将记录的转速脉冲个数存储在计数卡上的存储器中，从而满足甩负荷试验的特殊要求。对于4-20mA电流信号，我们在前端调理中用25Ω取样后，然后用差分放大器放大10倍以转化为0-5V电压信号；对于0-2.5mA的小电流信号，其取样电阻为20Ω，而差分放大器的放大倍数为100倍，从而保证对应的输出电压也为0-5V；至于三路0-50mV的小电压信号，则只需用放大倍数为100倍的差分放大器直接进行放大即可。对于三路从一次PT/CT过来的信号，市面上有直接将其进一步降低的二次PT/CT产品，很容易将它们转变为0-3.5V的电压信号。关于多路、并行采集，使用的是我公司非常成熟的TST3000系列的并行采集卡，总共使用了32路，最高采样率为1MHz，A/D分辨率为12Bits，板上存储深度可高达1M个样点，实际使用时采样率为25KHz、采样长度设为128K即可，这样就能记录大约5S，完全满足记录时间大于3S的要求，因而用我公司性价更好的TST5000系列的并行采集器也是可行的。三、结语本文介绍的汽轮机甩负荷试验测试系统，目前已在某电厂成功地完成了甩负荷试验，从而验证了本方案的可行性。不过我们同时也要指出的是，由于电厂的各种干扰较多，特别是其地电位有时就高达三十多伏，因此如何正确处理信号接地问题非常重要，否则可能根本采不到信号，这是我们在现场调试不可回避的问题。

甩负荷:因为电力紧张，供电负荷超过了给你的指标，要求你将不重要的负荷停掉，将负荷减小到规定的目标。或是电厂内部的原因，供网出口断路器突然跳闸，发电机负荷突然掉到基本为零!就叫甩负荷.

甩负荷分为两种：
一种是主动甩负荷：当电网提供的有功大大小于系统需要的有功，主动甩掉部分不重要的负荷，提高电网供电质量。
一种是故障甩负荷，发生这种事故的原因除了电网不正常之外，发电机的主开关跳闸、汽机主汽门脱扣等都是引起该事故的原因。当电站突然甩去大量负荷时，二回路蒸汽流量急剧下降，使一回路冷却剂温度及压力迅速上升。这就是甩负荷事故。

汽轮机增加进汽量,如果负荷不变,转速肯定会增加.自动调速器的作用就是根据负荷的变化自动调节进汽量.当进汽量不变,负荷增加时,转速就会下降,自动调速器检测到转速下降后,就会增加进汽量,使转速上升到整定值.对于汽轮发电机组,汽轮机的负荷就是发电机,汽轮机的进汽量就是按照发电机的负荷大小进行调节的.整个电网由多台机组组成,可以等效为一台很大的发电机组,当进汽量大于负荷的需要时,转速就会上升,电源的频率就会增加,反之就会下降,电网的频率就在标准频率(50Hz)左右变化,由于单台汽轮发电机组的作用在整个电网中占的比例太小,它的转速主要是受到大电网的牵制,所