水利部工程技术研究中心建设项目申请书

水利部农村水电自动化设备水轮机调速设备应用指导意见（征求意见稿）2006年7月农村水电自动化设备（水轮机调速设备）应用指导意见一、总则二、基本技术规范2．1引用技术标准2．2选型原则2．3系统结构2．4功能要求2．5技术参数2．6性能指标2．7试验2．8验收三、采购原则四、指导价格五、市场监督与管理六、附则附录1、指导价格表2、评标细则参考范本3、招标文件参考范本农村水电自动化设备（调速器和油压装置）应用指导意见一、总则1.1为进一步贯彻《农村水电技术现代化指导意见》(水电[2003]170号)，加快农村水电现代化实施步伐，规范农村水电设备市场，统一技术要求，提高设备质量，强化市场监管，促进农村水电行业健康发展，特制定《农村水电自动化设备（水轮机调速设备）应用指导意见》（以下简称《意见》）。1.2本《意见》包括各类调速设备的技术规范、采购原则、指导价格、市场监督与管理措施。蝶阀、球阀的液压控制柜及其油压装置可参照本《意见》有关规定执行。1.3本《意见》适用于农村水电站的新建与改造。农村水电自动化设备（调速器和油压装置）应用指导意见1.4各级水行政主管部门对水电站新建、改造项目，应根据电站的不同情况，对所选调速设备的自动化程度提出明确要求。一般不推荐采用手动调速器、机械液压调速器和非微机控制的电液调速器。有条件的电站，应参照“无人值班（少人值守）”的原则，在设计中选用自动化程度及可靠性较高的微机调速系统。以促进农村水电技术进步。1.5水电站调速系统应由具有相应资质的设计单位进行设计选型。农村水电自动化设备（调速器和油压装置）应用指导意见1.6水电站调速设备的选型，原则上立足于国产设备。选用技术先进、质量可靠、售后服务良好且符合国家相关技术标准的产品。1.7设备采购应遵守《招标投标法》及国家相关规定。1.8水利部农村水电及电气化发展局作为行业主管部门，负责市场监督与管理。农村水电自动化设备（调速器和油压装置）应用指导意见二、选型原则和基本技术规范2.1引用技术标准GB/T9652.1水轮机调速器与油压装置技术条件GB/T9652.2水轮机调速器与油压装置试验验收规程DL/T563水轮机电液调节系统及装置技术规程DL/T496水轮机电液调节系统及装置调整试验导则DL/T792水轮机调速器及油压装置运行规程农村水电自动化设备（调速器和油压装置）应用指导意见2.2选型原则2.2.1调速设备选型的一般原则2.2.1.1选型时应遵循技术先进成熟、运行可靠、维护方便、便于实现水电站自动化等基本原则。2.2.1.2对于无调频任务及故障时无保持厂用电要求的小型和微型机组，可选用电动操作器或液压操作器，以减轻运行人员的劳动强度，确保故障时机组能安全可靠停机。对于无直流操作电源的电站，所选操作器应具有失电动作的紧急停机装置。农村水电自动化设备（调速器和油压装置）应用指导意见2.2.1.3对于需要调频但允许以弃水方式运行的小型和微型机组，可采用电子负荷调节器调频。2.2.1.4对于需要调频和故障时须保持厂用电的电站和机组，宜优先选用微机电液调速器。对于操作功小于6000Nm的机组，可选用价格较低且不使用液压油的微机电动调速器。2.2.1.5对于由两个及两个以上的小电站组成的小电网，只要存在孤网运行的可能性，就必须确定适当数量的调频机组，配置微机调速器，以便在万一与大网解列时，确保电站设备及用户用电的安全。农村水电自动化设备（调速器和油压装置）应用指导意见2.2.2微机调速器宜采用先进成熟的计算机硬件、软件及配套的电子元器件。计算机硬件推荐采用可编程控制器（PLC）,也可采用可编程计算机控制器（PCC）或单片机。计算机软件宜优先采用软件测频、智能PID调节规律及数字协联。2.2.3微机调速器应根据需要配置与监控系统的通讯接口。与监控通讯应优先采用通用性强的标准通讯规约。2.2.4微机电液调速器宜采用步进电机、交流或直流伺服电机、电液比例阀、各类数字开关阀等可靠性及标准化程度高、通用性强的电气—机械/液压转换装置。农村水电自动化设备（调速器和油压装置）应用指导意见2.2.5微机电液调速器及油压装置宜选用较高的工作油压等级（4.0Mpa6.3Mpa）。对于各类中小型水轮机，宜选用体积小、重量轻、标准化程度高、不需专用空压机系统补气的高油压微机调速器或液压操作器（10Mpa16Mpa）。2.2.6电站设计单位或水轮机制造厂，应提供所需调速设备的操作功及其它基本要求，同时做好调节保证计算，提出开关机时间整定值，确定是否需要分段关闭、事故配压阀等，以保证调速设备的正确选型及合理配置。农村水电自动化设备（调速器和油压装置）应用指导意见2.2.7蝶阀、球阀的液压控制柜及其油压装置，宜选用体积小、重量轻、标准化程度高、不需专用空压机系统补气的高油压阀门控制柜及其油压装置（10Mpa16Mpa）。2.32.3系统结构微机调速器的系统结构宜在以下两类系统结构中选用。2.3.1电子调节器加电液随动装置。微机构成的电子调节器进行频率测量并输出调节信号；随动装置由主接力器的电气反馈构成闭环，实现功率放大。由于主接力器无机械反馈，或者虽有机械反馈但不参与自动调节，故调节性能较好，适用于各类水轮机调速器。农村水电自动化设备（调速器和油压装置）应用指导意见2.3.2电子调节器加电液（电机）随动装置再加机械液压随动装置微机构成的电子调节器进行频率测量并输出调节信号。前级随动装置由中间接力器（或相当于中间接力器的电机伺服机构）的电气反馈构成闭环；末级随动装置由主接力器的机械反馈构成闭环。由于主接力器的机械反馈参与自动调节，可能对调节性能产生某些影响。适用于接力器反馈距离较短的组合式中小型调速器和布置于导水机构旁边的座式调速器。农村水电自动化设备（调速器和油压装置）应用指导意见2.4主要功能要求2.4.1调速设备应保证机组在空载及并入大、小网工况下稳定运行。2.4.2测量机组和电网频率，实现机组空载及孤立运行时的频率调节；空载时机组频率自动跟踪电网频率，保证快速自动准同期。2.4.3手动及自动开停机、增减负荷及带负荷运行；并网后根据永态转差率（bp）与频差自动调整机组出力。2.4.4采集并显示机频、网频、接力器开度、手动、自动等主要参数及运行状态；根据需要现地在线整定调速器的运行参数。农村水电自动化设备（调速器和油压装置）应用指导意见2.4.5无条件、无扰动地进行自动和手动的相互切换。2.4.6电气故障时，能自动地切换为手动工况，并发出故障报警信号，同时保持当前负荷。手动工况时应不影响紧急停机的可靠动作。2.4.7调速器的电源宜采用交、直流同时供电，互为备用。其中之一故障时可自动转换并发出报警信号。电源转换不应引起导叶（或喷针）接力器行程的明显变化。2.4.8接力器分段关闭装置、事故配压阀、容错系统、故障录波和其它辅助功能及装置由供需双方协商选定。农村水电自动化设备（调速器和油压装置）应用指导意见2.5技术参数2.5.1永态转差率bp的设计范围为：0－10%。2.5.2微机调节器（并联PID）的调节参数及调整范围为：比例增益Kp：0.5～20；积分增益K1：0.05～101/s；微分增益KD：0～5s。农村水电自动化设备（调速器和油压装置）应用指导意见2.5.3接力器的开启和关闭时间，应能在设计范围内整定。2.5.4调速器及油压装置的工作油压等级为：2.5Mpa、4.0Mpa、6.3Mpa、10Mpa、16Mpa。2.5.5工作油压超过6.3Mpa时,油压装置的压力容器应采用油气分离的囊式蓄能器。工作油压不超过6.3Mpa时，可采用油、气接触的普通压力罐，也可采用囊式蓄能器。农村水电自动化设备（调速器和油压装置）应用指导意见2.6性能指标2.6.1适用条件调速系统的性能指标系在下述适用条件下制定的。如调速系统的某些工作条件不满足下述规定，有关性能指标可由供需双方协商确定。2.6.1.1水轮发电机组满足下列要求a．水轮机的制造安装质量应符合有关规定。b．水轮发电机组应能在手动各种工况下稳定运行。在励磁装置自动运行条件下，机组手动空载转速摆动相对值：对配用大型调速器者不超过±0.2%；对配用中型、小型、特小型调速器者均不超过±0.3%。农村水电自动化设备（调速器和油压装置）应用指导意见2.6.1.2无调压设施的水轮机过水系统的水流惯性时间常数Tw不大于4s。机组惯性时间常数Ta：反击式机组不小于4s，冲击式机组不小于2s。同时，比值Tw/Ta不大于0.4。2.6.1.3使用地点的海拔高度不大于2500m。2.6.1.4环境最低空气温度：不低于5℃。环境最高空气温度见下表：海拔高度m1000以下1000～15001500～20002000～2500最高气温℃不高于40不高于37.5不高于35不高于32.5农村水电自动化设备（调速器和油压装置）应用指导意见2.6.1.5空气相对湿度：月平均相对湿度不大于90%，同时该月的月平均温度不低于25℃。2.6.1.6调速系统必须采用符合有关技术标准的汽轮机油或其他液压油，并保持油质清洁。工作油温范围为10～50℃。农村水电自动化设备（调速器和油压装置）应用指导意见2.6.2静态特性：a．静态特性曲线应近似为直线。b．测至主接力器或喷针接力器的转速死区ix，大型电液调速器不超过0.04%，中型电液调速器不超过0.08%，小型电液调速器不超过0.10%，特小型调速器不超过0.2%。c．转桨式机组调速器的协联随动装置不准确度ia不超过1.5%。d.稳态工况下，冲击式水轮机对称两喷嘴之间的位置偏差，不得大于2%。农村水电自动化设备（调速器和油压装置）应用指导意见2.6.3动态特性：2.6.3.1自动空载运行时，任意3min内机组转速摆动相对值：a．对于配用大型电液调速器的调节系统，不超过±0.15%；对于配用中、小型电液调速器的调节系统，不超过±0.25%；对于配用特小型调速器的调节系统，不超过±0.30%。b．手动空载转速摆动相对值大于规定值的机组，其自动空载3min内转速摆动相对值不得大于相应手动空载转速摆动相对值。农村水电自动化设备（调速器和油压装置）应用指导意见2.6.3.2接力器不动时间不得超过0.2s。在电站较小的情况下，接力器不动时间不得超过0.3s。2.6.3.3甩100％额定负荷后，在转速变化过程中，超过稳态转速3％额定转速值以上的波峰不超过两次；机组甩100%额定负荷后，从接力器第一次向开启方向移动起，到机组转速摆动值不超过±0.5%为止所经历的时间,应不大于40s。2.6.4调速设备故障间隔时间不少于12000h。大修间隔时间不少于4年。正常使用寿命一般为10-15年。农村水电自动化设备（调速器和油压装置）应用指导意见2.6.5油压装置的性能要求：a．油压装置正常工作油压的变化范围应在名义工作油压的±5%以内。当油压高于工作油压上限2%以上时，安全阀应开始排油；当油压高于工作油压上限的16%以前，安全阀应全部开启，并使压力罐中的油压不再升高；当油压低于工作油压下限以前，安全阀应完全关闭，此时安全阀的漏油量不得大于油泵输油量的1%；当油压低于工作油压下限的6%～8%时，备用油泵应启动；当油压继续降低至事故低油压时，作用于紧急停机的压力信号器应立即动作。农村水电自动化设备（调速器和油压装置）应用指导意见b．油压装置各压力信号器动作油压值与整定值的偏差，不得超过名义工作油压的±2%。c．油泵运转应平稳，其输油量不小于设计规定值。d．安全阀动作应正确、可靠，无强烈噪声。e．自动补气装置及油压信号装置，动作应正确、可靠。农村水电自动化设备（调速器和油压装置）应用指导意见2.6.6所有指示表计的精度不低于2.5级。2.6.7调速器及油压装置不得有渗漏油现象。2.7试验一般情况下，可参照2.6条规定的内容和要求进行电站试验。必要时可按照DL/T496-2001《水轮机电液调节系统及装置调整试验导则》的相关规定进行电站试验。农村水电自动化设备（调速器和油压装置）应用指导意见２.8验收2.8.1调速设备交货时，应按有关标准及合同要求，由用户组织