SL 524-2011 小型水电站机组运行综合性能质量评定标准

中华人民共和国水利行业标准小型水电站机组运行综合性能质量评定标准发布实施中华人民共和国水利部发布中华人民共和国水利部关于批准发布水利行业标准的公告年第号中华人民共和国水利部批准小型水电站初步设计报告编制规程等项标准为水利行业标准现予以公布序号标准名称标准编号替代标准号发布日期实施日期小型水电站初步设计报告编制规程小型水电站机组运行综合性能质量评定标准二一一年一月十日目次前言范围规范性引用文件评定内容水轮发电机组运行性能质量水轮机运行性能质量水轮发电机运行性能质量励磁系统运行性能质量调速系统运行性能质量水轮机进水阀门运行性能质量其他设备运行性能质量综合评定评定基本条件评分原则及评分方法评定结论附录规范性附录评定项目评分方法附录资料性附录综合性能质量评分表前言根据水利部年财政专项安排和水利标准化工作合同水标合同字第号的要求按照标准化工作导则第部分标准的结构和编写的规定制定本标准本标准共章节条和个附录主要技术内容有水轮机运行性能质量水轮发电机运行性能质量励磁系统运行性能质量调速系统运行性能质量水轮机进水阀门运行性能质量其他设备运行性能质量综合评分原则及评分方法本标准批准部门中华人民共和国水利部本标准主持机构水利部农村水电及电气化发展局本标准解释单位水利部农村水电及电气化发展局本标准主要起草单位中国水利水电科学研究院本标准出版发行单位中国水利水电出版社本标准主要起草人徐洪泉马素萍李志民杜秀玲李铁友单鹰本标准审查会议技术负责人卜漱和本标准体例格式审查人徐海峰小型水电站机组运行综合性能质量评定标准范围为加强对小型水电站的规范化管理提高安全生产和运行管理水平对小型水电站水轮发电机组的运行性能及质量进行评定制定本标准本标准适用于机组功率在之间且水轮机转轮直径不大于的水轮发电机组质量评定机组功率在之间的机组如能基本满足评定条件可参照执行规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的凡是注日期的引用文件仅注日期的版本适用于本文件凡是不注日期的引用文件其最新版本包括所有的修改单适用于本文件水轮发电机基本技术条件水轮发电机组安装技术规范水轮机控制系统技术条件中小型同步电机励磁系统基本技术要求大中型水轮机进水阀基本技术条件水轮机蓄能泵和水泵水轮机空蚀评定第部分反击式水轮机空蚀评定水力机械振动和脉动现场测试规程水斗式水轮机空蚀评定小型水轮机型式参数及性能技术规定小型水轮机基本技术条件小型水轮机现场验收试验规程小型水力发电站设计规范小型水力发电站自动化设计规定评定内容水轮发电机组运行性能质量基本要求水轮发电机组图纸资料应符合下列基本规定电站应按规定提供机组图纸资料并保存完好机组的运行维护检修试验等应有详细的记录机组应能实现以手动或自动方式启动停机和紧急停机机组应设置防飞逸设施立轴轴流式水轮机应有可靠的防抬机措施机组可靠性保证率在机组主要设备没有改造前按公式计算式中机组已使用年数机组规定使用年数机组规定使用年数见表表机组规定使用年数机组额定功率机组规定使用年数应及时对水轮机发电机励磁调速器等机组主要设备进行技术改造提高机组效率改善稳定性等性能提高自动化程度保障安全运行改造成功后机组可靠性保证率按公式计算式中水轮机发电机励磁调速器和其他自动化设备改造后运行年数如该设备没有改造可将其改造后运行年数赋值为水轮机改造权重系数整机改造只改造水轮机转轮发电机改造权重系数整机改造只改造发电机转子励磁系统改造权重系数调速器改造权重系数机组其他自动化设备改造权重系数电站应有必要的备品备件机组应定期维护检修发现缺陷和故障及时处理检修记录产生缺陷和事故的原因不允许带故障运行所有连接件都应连接牢固无螺栓松动或脱落设备包括盘柜表面应保持清洁无锈蚀无油污水轮机运行性能质量水轮机以额定转速运行在额定水头下的额定功率以及在最大水头加权平均水头最小水头下连续输出的功率应达到设计值水轮机在最大水头和最小水头范围内以额定转速运行最高效率额定效率及加权平均效率应达到设计值在一般水质条件下反击式水轮机的空蚀损坏保证应符合的规定水斗式水轮机的空蚀损坏保证应符合的规定水轮机运行应符合下列规定水轮机在空载工况应稳定运行在最大水头和最小水头范围内水轮机在表所列功率范围内应稳定运行水轮机在条所规定的运行范围内尾水管内的压力脉动混频峰峰值不应大于相应水头的低比转速取小值高比转速取大值在任何情况下真机尾水管压力脉动峰峰值不应大于水柱水轮机振动应符合下列规定在各种工况下包括开停机过程及甩负荷水轮机各部件不得产生共振和有害变形表水轮机在工作水头范围内稳定运行的功率范围水轮机机型相应水头下的机组最大保证功率混流式轴流定桨式贯流定桨式轴流转桨式贯流转桨式水斗式斜击式双击式在各种正常运行工况下立轴水轮机顶盖在垂直方向和水平方向允许的双幅振动值以及卧式水轮机轴承在垂直方向允许的双幅振动值不应大于表的规定主轴摆度不应大于中规定的允许值表水轮机振动允许值双振幅项目额定转速立轴水轮机水平振动值垂直振动值卧轴水轮机垂直振动值水轮机噪声不应大于表规定的允许值表水轮机噪声允许值测量部位机组转速立式水轮机在距机坑地板上方处立式水轮机在距尾水管进人门处卧式水轮机在距主轴和尾水管处水轮机导叶和水轮机喷嘴的漏水量应符合下列规定在额定水头下反击式水轮机锥形导叶在全关时漏水量不应大于水轮机额定流量的非锥形导叶在全关时漏水量不应大于水轮机额定流量的水斗式斜击式和双击式水轮机喷嘴在全关时不应漏水在任何工况机组甩负荷时水轮机蜗壳最大压力上升率应符合下列规定当电站额定水头时当电站额定水头时当电站额定水头时当电站额定水头大于时机组额定功率甩全部负荷时最大转速上升率不应超过机组容量占电力系统容量比重小时机组额定功率甩全部负荷时最大转速上升率不应超过超过时应按要求进行论证或按设计要求执行但不宜超过运行经济性应符合下列规定水轮机的运转特性应与电站实际条件水头流量相符通过优化调度使水轮机经常运行在高效区转桨式水轮机应在协联工况下运行不宜超低负荷运行不应超水轮机出力限制线运行油润滑导轴承的油位和瓦温应符合设计规定值水润滑导轴承的供水要求可靠水质清洁无固体颗粒等杂质水轮机转轮叶片和其他部件没有断裂或裂纹在多泥沙河流的电站水轮机应采取抗磨措施以减轻磨损转桨式水轮机转轮叶片应转动灵活转轮体无漏油进水现象水轮发电机运行性能质量发电机在下列使用条件下应能连续额定运行主厂房内最高温度不超过最低温度不低于冷却器进水温度不高于厂房内相对湿度不超过在下列情况下水轮发电机应能输出额定功率在额定转速及额定功率因数下电压与其额定值偏差不超过在额定转速及额定功率因数下频率与其额定值偏差不超过在额定功率因数下当电压与频率同时发生偏差两种偏差分别不超过和若两者偏差均为正偏差时两者偏差之和不超过若两者偏差均为负偏差或分别为正偏差与负偏差两者偏差的绝对值之和不超过当电压与频率偏差超过上述规定值时应能连续运行此时输出功率以励磁电流不超过额定值定子电流不超过额定值的为限空气冷却的水轮发电机在规定的使用环境条件及额定工况下定子转子绕组和定子铁芯等温升限值不应超过表的规定当海拔以黄海高程为准超过不符合的规定时按协议执行表转子绕组定子铁心等部件允许温升限值单位水轮发电机部件测量方法不同耐热绝缘等级材料的最高允许温升级级定子绕组电阻法或埋入检温计法定子铁芯埋入检温计法或温度计法转子绕组电阻法不与绕组接触的其他部件这些部件的温升不应损坏该部件本身或任何与其相邻部件的绝缘集电环温度计法水轮发电机在额定运行工况下其轴承的最高温度采用埋置检温计法测量不应超过表的规定表轴承不允许超过的温度单位轴承类型推力轴承巴氏合金瓦推力轴承塑料瓦体导轴承巴氏合金瓦座式滑动轴承巴氏合金瓦不允许超过的温度水轮发电机在事故条件下允许短时过电流定子绕组过电流倍数与相应的允许持续时间按表确定但达到该表中允许持续时间的过电流次数平均每年不超过次表空气冷却定子绕组允许过电流倍数与时间关系定子过电流倍数定子电流定子额定电流允许持续时间定子过电流倍数定子电流定子额定电流允许持续时间水轮发电机定子绕组对机壳或绕组间的绝缘电阻值在换算至时不应低于按公式计算的数值式中绝缘电阻水轮发电机的额定线电压水轮发电机的额定容量对干燥清洁的水轮发电机室温下的定子绕组绝缘电阻值可按公式修正式中对应温度为绕组热态绝缘电阻计算值水轮发电机振动应符合下列规定在各种工况下各部件不应产生共振和有害变形在各种正常运行工况下水轮发电机在垂直方向和水平方向允许的双幅振动值不应大于表的规定主轴摆度不应大于中规定的允许值表水轮发电机振动双振幅允许值项目额定转速推力轴承支架的垂直振动导轴承支架的水平振动卧式机组各部分轴承垂直振动注振动值系指机组处在各种正常运行工况下测得以位移峰峰值表示的最大振动值水轮发电机的噪声水平应符合下列规定额定转速为及以下的立式水轮发电机在水轮发电机盖板外缘上方垂直距离处不超过额定转速高于的立式水轮发电机在水轮发电机盖板外缘上方垂直距离处不超过对于卧式水轮发电机在水轮发电机非驱动端距离机组处不超水轮发电机应装设制动装置制动系统必须保持设备完好并按的有关规定实现可靠有效的制动发电机转子不应有接地或匝间短路发生发电机母线和封闭母线外壳含中性点无局部过热现象发生励磁系统运行性能质量当同步发电机的励磁电压和电流不超过其额定励磁电压和电流的时励磁系统应保证长期运行允许强励时间不应小于但不大于当励磁电流达到额定励磁电流的时加到励磁绕组两端的整流电压的最大瞬时值不应大于第条所规定试验电压峰值的励磁系统应保证在任何工况下磁场绕组出线端的电压瞬时值不大于第条所规定试验电压峰值的当励磁系统控制用的直流和交流电压偏差不超过额定电压的频率偏差不超过额定频率的时励磁系统应保证同步发电机正常运行空载电压整定范围应符合下列规定需并联运行的水轮发电机的励磁系统应保证在空载电压范围内稳定平滑调节孤立运行的水轮发电机的励磁系统应保证在空载电压范围内稳定平滑调节瞬态电压调整率及电压恢复时间应符合下列规定低压同步发电机在突甩额定负载时的瞬态电压增加超调规定为三种低压同步发电机在突加额定无功负载时的瞬态电压降规定为三种负载突变后的电压恢复时间与所规定的三种瞬态电压增加或降低相对应不应大于高压同步发电机在空载情况下且阶跃响应为时其超调量不应大于阶跃量的机组并联运行时励磁系统应保证无功功率合理分配同步发电机电压调整率在下列范围内可进行调节摆动次数不宜超过次半导体型调节器为电磁型调节器为自动电压调节器应保证发电机在空载运行状态下频率变化时同步发电机端电压变化不应大于下列数值半导体型调节器为电磁型调节器为当同步发电机在额定转速下起励建立空载额定电压时电压调节器应符合下列规定调节时间不大于端电压摆动次数不大于次端电压超调量对高压同步发电机为不超过额定值对低压同步发电机为不超过中所规定的数值励磁设备的散热性能好设备及盘柜无过热现象强迫冷却的励磁设备不包括旋转励磁机单柜的噪声值声功率级不应大于除采用停机灭磁的小型同步发电机励磁系统外其他励磁系统应具有灭磁能力并保证可靠灭磁调速系统运行性能质量调速器及油压装置各装置应符合下列基本规定调速器应能实现机组的自动手动起动和停机当调速器自动部分失灵时应能手动运行如无接力器手动操作机构时油压装置必须装有备用油泵对通流式调速器必须装设接力器手动操作机构调速器运行应平稳接力器无抽动机组无溜负荷现象安全阀动作应正确可靠自动补气装置及油位信号装置动作应正确可靠水轮机调速系统静态特性应符合下列规定静态特性曲线应近似为直线测至主接力器的转速死区不超过表的规定值转桨式水轮机调速系统转叶随动系统的不准确度不大于实测协联曲线与理论协联关系曲线偏差不大于接力器总行程的表主接力器转速死区规定值调速器类型大型中型小型项目电调机调电调机调电调机调特小型转速死区冲击式水轮机调速系统静态品质应符合下列规定测至喷针接力器的转速死区应符合表规定在稳态工况下对多喷嘴冲击式水轮机的对称两喷针之间的位置偏差在整个范围内均不大于每个喷针位置对所有喷针位置平均值的偏差不大于水轮机调速系统动态特性应符合下列规定调速器应保证机组在各种工况和运行方式下的稳定性在空载工况自动运行时中小型调速器转速摆动相对值应不超过特小