調速系統的試驗調節系統常見的缺陷與調節系統的各項特性有關，為了了解調節系統的工作性能，測取它的各項特性，以便從中分析故障原因，消除缺陷，就必須進行調節系統的試驗。調節系統的試驗主要有以下幾項：1）、靜態保護裝置試驗：在機組靜止狀態下，手動檢查各保護裝置動作的可靠性2）、超速試驗：提升機組轉速，檢驗危急保安器動作的準確性3）、空負荷試驗：測取感應機構及傳動機構特性曲線，判定調節系統的空轉特性4）、帶負荷試驗：測取配汽機構的特性曲線及調節系統的靜態特性曲線，判定調節系統工作的穩定性。5）、甩負荷試驗：測取甩負荷性能，判定調節系統的動態特性要注意在進行每一項試驗時，都必須在試驗前做好充分準備，包括人員安排，職責分工及表計校驗、安裝等，試驗結束后，應進行試驗結果的整理與分析，有的還必須繪制曲線。一、靜態保護裝置試驗此試驗時再汽輪機處于靜止狀態下進行的，一般每次啟動前均應進行，其目的主要是手動檢查危急保安器、軸向位移遮斷器、磁力遮斷油門等保護裝置動作的可靠性。1、危急保安器手動試驗1）、啟動交流油泵，開啟出口油閥，調速油壓正常2）、將危急保安器掛閘，調速汽閥應全開3）、將自動主汽閥開啟到1/3位置4）、手打危急保安器，自動主汽閥應迅速關閉，調速汽閥也應迅速關閉5）、重新掛閘，開啟自動主汽閥2、低油壓保護試驗1）、啟動盤車裝置，投入連鎖開關2）、將自動主汽閥關至1/3位置3）、聯系熱工人員，撥動聯動油壓表指針，當油壓降至0.054Mpa，應發低油壓信號。當降至0.039Mpa，直流油泵應聯動起來，立即合上直流油泵電源開關。當降至0.019Mpa，磁力斷路電磁閥應動作，自動主汽閥及調整汽閥都應關閉。當降至0.014Mpa，盤車應自動停止，手動切下盤車電源開關和連鎖開關。4）、試驗結束后，停止直流油泵5）、重新掛閘，開啟自動主汽門3、低真空保護試驗1）、將自動主汽閥關至1/3位置2）、聯系熱工人員，投入低真空保護開關，撥真空聯動表表針至60Kpa時，保護應動作，自動主汽閥應關閉3）、試驗結束后，切除該保護，重新掛閘，開啟自動主汽閥4、軸向位移保護試驗1）、將自動主汽閥關至1/3位置2）、聯系熱工人員，投入竄軸保護3）、由熱工人員撥動軸向位移表指針竄軸1.0mm時，發出竄軸警報信號。竄軸1.4mm時，磁力斷路電磁閥動作，自動主汽閥應自動關閉。4）、試驗結束后，將軸向位移指針撥至正常數值，自動主汽閥恢復至開啟位置。5、抽汽逆止閥手動試驗1）、啟動一臺凝結水泵，緩慢開放出口水閥2）、開放凝結水泵至聯動裝置的總水閥3）、開放各抽汽逆止閥進水閥，這時逆止閥應開啟4）、手動關閉抽汽逆止閥開關，逆止閥應都關閉5）、手動開啟抽汽逆止閥開關，逆止閥應都開啟6、自動主汽閥聯動水壓逆止閥試驗1）、將自動主汽閥關至1/3位置2）、合上表盤的自動主汽閥關閉開關，這時，自動主汽閥應關閉，各抽汽逆止閥應關閉3）、切開表盤上的自動主汽閥關閉開關，自動主汽閥恢復至開啟位置4）、關閉凝結水泵出口閥，停止凝結水泵7、活動中低壓調節器1）、將保安操縱箱鑰匙扭向“投入”位置2）、撥動中、低壓調壓器“投入”按鈕，調壓器投入3）、緩慢開啟2、3號脈沖油節流孔閥門（手輪）4）、緩慢旋轉中、低壓調壓器手輪（逆時針），啟用調壓器。此時中、低壓油動機滑閥緩慢下降，中、低壓旋轉隔板應動作靈活，無卡澀，油壓變化正常，再反方向（順時針）旋轉調壓器手輪，中、低壓油動機滑閥緩慢上升，中、低壓旋轉隔板應動作靈活，無卡澀。5）、試驗結束后，按動調壓器“解除”按鈕，調壓器解除，關閉2、3號脈沖油節流孔閥門，并將鑰匙從保安操縱箱上拔出。二、額定轉速后的試驗1、手動危急保安器按鈕試驗1）、將自動主汽閥關至1/3位置2）、手動危急保安器按鈕，自動主汽閥、調速汽閥應迅速關閉，主機轉速應下降3）、手動關閉自動主汽閥4）、拉出危急保安器拉桿，重新掛閘，緩慢開啟自動主汽閥，保持主機轉速為3000r\min2、自動主汽閥嚴密性試驗新裝機組或自動主汽閥、調速汽閥分解檢修后第一次啟動時，必須對自動主汽閥和調速汽閥進行嚴密性試驗，以確保機組在事故情況下能切斷汽源，一般在額定主蒸汽參數和汽輪機空負荷運行時進行試驗。1）、汽輪機保持3000r\min的空負荷運行狀態2）、全關自動主汽閥（調速汽閥全開狀態），記錄起始時間3）、隨著主機的轉速下降，油壓下降，隨時準備啟動交流電動油泵4）、主機轉速下降到1000r\min為合格，記錄終止時間5）、試驗結束后，緩慢開啟自動主汽閥，提升轉速至3000r\min，適時停止交流電動油泵3、調速汽閥嚴密性試驗1）、汽輪機保持3000r\min的空負荷運行狀態2）、手搖同步器，將調速汽閥全關閉（自動主汽閥全開狀態），記錄起始時間3）、隨著主機的轉速下降，油壓下降，隨時準備啟動交流電動油泵4）、主機轉速下降到1000r\min為合格，記錄終止時間5）、試驗結束后，緩慢開啟自動主汽閥，提升轉速至3000r\min，適時停止交流電動油泵三、超速試驗1、為了確保汽輪機運行的安全，必須定期試驗危急保安器，檢查其動作是否正確，一般規定，下列情況下都要進行超速試驗:1）、設備大修后2）、檢修中拆卸過調節系統后3）、運行2000h以上4）、停機一個月后再啟動5）、在機組正常運行狀態下，危急保安器誤動作2、禁止做超速試驗的條件1）、未經手動試驗或手動試驗不合格2）、自動主汽閥或調速汽閥關閉不嚴或卡澀3）、調節系統不能使機組維持空負荷運行4）、高壓缸的下汽缸溫度在150°以下，或汽輪機轉子未達到熱態之前，汽缸未膨脹開3、超速試驗前的準備超速試驗是在與系統解列的情況下用提升轉速的方法來進行的，并必須在進行危急保安器手動試驗正常以及主汽門迅速關閉且嚴密不漏后，方可進行，另外應設專人監視，其任務是待危急保安器動作后發出信號，或超過動作轉速仍不動作時手打危急保安器停機，以防造成事故。4、試驗可按下述步驟進行：1）、汽輪機啟動達額定轉速后，穩定1-2min，檢查機組運行情況，并進行危急保安器手動試驗，確認一切正常后，由主持人發出信號，開始做超速試驗。2）、先用同步器緩慢提升轉速，當同步器已達到高限位置時，改用旋緊錯油門上端的螺絲（對全液壓系統而言）或旋緊隨從彈簧的調整螺絲（對于半液壓系統而言），來繼續緩慢地提升汽輪機轉速，直到危急保安器都能夠做，記錄動作時的轉速，若機組轉速已超過動作轉速而危急保安器仍未動作，則應迅速手打危急保安器停機，以保障設備安全。一般超速試驗應連續進行兩次，兩次動作轉速差不應超過0.6%，新裝機和大修后的汽輪機，超速試驗應進行三次，除前兩次動作的轉速差不應超過0.6%外，第三次動作轉速和前兩次的平均值相差不應超過1%。危急保安器應校正在超過額定轉速的10%-12%時動作，若動作轉速偏高或偏低，均應進行調整，這可通過改變危急保安器調整套筒（全液壓式）或調整螺栓（半液壓式）的旋入圈數來實現，具體旋入圈數可按以下兩種方法來確定：1）、第一種方法:若第一次動作轉速為n1，則在擰緊或放松套筒的旋入圈數L0圈（L0<1）后再做試驗，得到第二次動作轉速n2,若規定的危急保安器動作轉速為nx，則應調整的圈數Lx應為：計算結果，若L0>0，則應朝增大動作轉速的方向調整，反之，若L0<0，則應朝減少動作轉速的方向調整，調整完畢后應再做一次試驗，如仍未達到要求，應再按上述方法重復試驗，直至完全符合要求為止。2）、第二種方法：這種方法是根據廠家資料中提供的每調整一圈（螺栓或套筒）所能改變的動作轉速的數值來求出應調整的圈數：式中：Lx---危急保安器的調整套筒或調整螺栓所應調整的圈數n----做超速試驗時所測得的動作轉速nx---危急保安器的規定動作轉速nm—廠家提供的，每調整螺栓或套筒一圈，所能改變的動作轉速的平均值四、空負荷試驗此試驗是在汽輪機處在無勵磁空轉的情況下進行的，其目的主要是測取主油泵進出口壓差（或副油壓）與轉速的變化關系---感應機構特性曲線，和主油泵進出口壓差（或副油壓）與油動機行程的變化關系---傳動機構特性曲線，檢驗同步器的上下限是否合適，檢查汽輪機空負荷運轉是否正常，測定感應機構的遲緩率。1、試驗要求試驗應在危急保安器手動及超速試驗合格后方可進行，試驗中轉速的改變只能朝一個方向進行，并應用精確的手提轉速表測定轉速。應注意，蒸汽參數、真空盡可能保持額定值不變。2、試驗方法與步驟1）、將同步器置于下限位置，全開主汽門，待轉速穩定后發出第一次記錄信號，按表3-1進行第一次記錄。應該指出，這一穩定轉速就是汽輪機并入電網或自電網解列的最低周波所對應的轉速，即在此轉速下，汽輪機還能夠在主汽門全開的情況下減負荷到零。2）、逐漸關小主汽門使轉速下降，下降的速度一般不應超過100r/min。每到達一個測點時，由主持人發出信號，各處同時進行記錄，測點以保證在油動機單一行程內記錄不少于8次為原則。要注意，在每一測點位置都需穩定一段時間，以便記錄轉速穩定后的各項數值。這是因為，當轉速很快變化時，油動機由于油室充油需一段時間而追不上轉速變化。3）、降速試驗完畢后，按上述方法再逐漸開啟主汽門作升速試驗4）、同步器在低限位置試驗完畢后，用同樣的辦法進行同步器在中限及高限位置的試驗，在做高限位置的試驗時，要注意因升速出現超速致使危急保安器動作的可能。3、試驗結果的整理1）、根據所測數據，繪出同步器在不同位置時主油泵進出口油壓差（副油壓）與轉速，以及主油泵進出口油壓差（副油壓）與油動機行程的關系曲線（即感應機構和傳動放大機構的特性曲線）。圖3-61中的第2、3象限的曲線即為一半液壓調節的機組空負荷試驗實測曲線。表3-1空負荷試驗記錄轉速（r/min）油動機行程上行下行主油泵進出口油壓（副油壓）上行下行2）、由實測結果，確定下列性能數據：A、同步器在高低限之間的調速范圍，以便由此對高低限位置是否合適作出評價。B、感應機構的遲緩率。由圖3-61可見，升速（上行）與降速（下行）所測得的感應機構的特性曲線不相重合，這是因遲緩率所致，遲緩率反映感應機構動作的靈敏性，其大小可按下式確定：-----同一輸出量（P2）時升降速過程的轉速差額定轉速感應機構的遲緩率一般應不大于0.2%五、帶負荷試驗此試驗是汽輪發電機在系統內運行時進行的，最好選擇在電網負荷較穩定的時間內進行。其目的是測取油動機行程與負荷、油動機行程和各調速汽門開度之間的關系，從而確定調速汽門的重疊度，檢查調節系統工作的穩定性。1、試驗要求試驗前應在調速汽門后加裝壓力表，試驗過程中，蒸汽參數、真空及電網供電頻率等參數盡量維持在額定值，因為這些參數的變化對試驗結果有較大影響。2、方法步驟1）、試驗從汽輪機帶額定負荷開始（也可從空負荷開始），在此負荷下穩定3-5min后，試驗主持人發出第一次信號，各記錄員按表3-2的要求同時作第一次記錄。表3-2帶負荷試驗記錄增（減）負荷順序負荷N主油泵進、出口壓差或副油壓油動機行程調速汽門升程調速汽門前壓力調速汽門后汽壓1234522）、第一次記錄完畢后，通知主控制室開始降負荷，當降至第二測點時穩定3-5min，發出第二次信號，作第二次記錄，以后各點的測量均按此法進行，直至負荷到零為止。測點不能過少，最少不得少于12個。3）、降負荷試驗完畢后，進行升負荷試驗，方法與降負荷時相同。3、試驗結果的整理1）、根據試驗中所測數據整理并繪出油動機行程Z和負荷n之間的關系曲線，再結合空負荷試驗中求得的感應機構和傳動放大機構的特性曲線，利用第三節所介紹的投影關系，繪出調節系統的靜態特性曲線，即n=f（N），圖3-61是一實例。2）、利用試驗數據繪出調速汽門升程（開度）H與各汽門后壓力Po的關系曲線，圖3-62為一實例，根據此曲線可進一步分析各調速汽門的重疊度是否合適。六、甩負荷試驗此試驗是在帶負荷狀態下進行的，其目的在于測定甩負荷后的瞬間最大轉速和最后穩定轉速，以及檢查飛升轉速是否仍在危急保安器動作轉速以內，從而判定調節系統的動態特性是否合適。1、試驗要求甩負荷試驗中，若稍有操作不當或系統工作不良未被發現，都會導致汽輪機組發生超速事故。因此，試驗應在確信調節系統能維持空轉以及危急保安器手動和超速試驗合格后才能進行。同時，為防止發生超速事故，在危急保安器及主汽門處應設有專人看管，以便在必要時迅速手動切斷汽輪機的進汽。2、方法與步驟1）、甩負荷試驗應分階段按甩去額定負荷的50%、75%和100%幾步進行，試驗開始時，應和主控室聯系，將負荷調整至預定負荷（額定負荷的50%）穩定運轉一段時間后，各記錄員按表3-3的要求開始記錄。表3-3甩負荷試驗記錄負荷N主油泵出口油壓P副油壓P2轉速n50%N75%N100%N2）、向主控制室發出甩負荷信號，主盤應立即將電機解列，同時各記錄員進行記錄。負責記錄轉速的記錄員，在轉速變化過程中，應特別注意將瞬間最高轉速和最后穩定轉速記錄準確，因為這是本試驗中計算速度變動率及求出甩負荷特性的唯一依據，也是鑒定調節系統在甩負荷后能否保持不超過危急保安器動作轉速的唯一依據。3）、當第一次甩負荷試驗正常后，再按上法進行第二次甩去額定負荷N0的75%及第三次甩100%額定負荷的試驗。3、試驗結果的整理1）、若試驗過程采用錄波儀等時標式（它們可以將試驗中任一瞬間的轉速記錄下來），則可根據這些表計測得的數據繪制出甩全負荷過程中轉速隨時間變化的關系曲線。如圖3-63所示。2）、測定最大飛升轉速，判定調節系統的動態特性（即能否經得起甩全負荷考驗）。由圖3-63可看出，在甩全負荷過程中，汽輪機轉速的瞬間最大值（即最大飛升轉速）Mmax要比靜態時的最大轉速N0大，也就是說甩負荷所引起的轉速變動率要比靜態速度變動率S大，這一升高現象稱為動態升轉，按要求，這一動態升轉不引起危急保安器動作，并且轉速的最大升高值與額定轉速之比應不大于靜態速度變動率的1.5倍，即：3）測定速度變動率0，因為在甩負荷全過程中，沒有任何人為的調整（同步器位置沒有變動），因此，最后穩定轉速n0等于帶全負荷時額定轉速n0加上由于速度變動率0而增加的轉速，即，因此，調節系統的速度變動率可由下式求出：甩全負荷后，汽輪機組的最后穩定轉速甩全負荷前，汽輪機組帶全負荷時的額定轉速七、測定速度變動率的簡易試驗（四點法）此試驗應在危急保安器手動及超速試驗合格后，在無勵磁空轉的情況