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 PXI-5691 汽轮发电机组甩负荷试验

发布时间:2024-03-13 09:43浏览次数:


 PXI-5691   汽轮发电机组甩负荷试验

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 PXI-5691  汽轮发电机组甩负荷试验<BR><BR><BR>汽轮发电机组甩负荷试验
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<P>摘要: PXI-5691   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。</P>
<P>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</P>
<P>一、引言</P>
<P>火力发电一般通过燃烧煤粉或其它燃料以产生蒸汽,进而推动汽轮机转动来带动发电机发电。汽轮机的转速决定所发交流电的频率f。因我国目前所用交流电频率f为50Hz, PXI-5691   即通常所说的工频,所以要求在发电时,汽轮机转速n(即发电机转速)必须稳定在3000r/min左右;发电机所发电的功率,取决于汽轮机转矩所做的功。为了使汽轮机转速n稳定在一定的范围内,就相应有一套行程阀、液压控制阀等组成的控制系统来控制汽轮机使其正常运行。一旦控制系统失灵,发电机组在突然卸负荷时将引起转速的飞升,严重时会引发重大事故。因此,在一个新发电厂完工或原有电厂大修后,均应作相应的甩负荷试验,以验证控制系统的可靠性。</P>
<P>二、甩负荷试验相关信号描述</P>
<P>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。</P>
<P>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。</P>
<P>针对上述信号特点, PXI-5691   我们必须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/min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。</P>
<P>三、总体测试方案</P>
<P>甩负荷试验总体测试框图如图1所示,大体上分为传感器、前端调理、并行数采三部分。</P>
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<P>图1甩负荷试验总体测试框图</P>
<P>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。</P>
<P>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。</P>
<P>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, PXI-5691   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。</P>
<P>四、结语</P>
<P>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。<BR><BR></P>


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