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　　汽輪機(jī)組甩負(fù)荷試驗是電力部《火力發(fā)電廠基本建設(shè)工程啟動及竣工驗收規(guī)程》中要求的基建調(diào)試階段所必須完成的重要試驗之一，其主要目的是考核汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的動態(tài)特丨性常規(guī)的汽輪機(jī)甩負(fù)荷試驗是將發(fā)電機(jī)主油開關(guān)直接斷開，廠用電切換至備用電源供給，機(jī)組與電網(wǎng)解列，甩掉全部電負(fù)荷，汽輪機(jī)維持3 000r/min穩(wěn)定運行。為了適應(yīng)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定和安全要求，在大型汽輪機(jī)組中，設(shè)計了FCB的運行工況（FCB即FASTCUT BACK）其主要目的是當(dāng)機(jī)組電網(wǎng)發(fā)生故障甩負(fù)荷后，機(jī)組從電網(wǎng)解列，在FCB自動控制下，維持汽輪機(jī)小島運行（即發(fā)電機(jī)組甩負(fù)荷自帶廠用電），鍋爐維持最低燃燒負(fù)荷，主機(jī)旁路系統(tǒng)自動維持機(jī)組運行正常的參數(shù)，待電網(wǎng)恢復(fù)后，機(jī)組可以直接并網(wǎng)帶負(fù)荷運行。但由于各種原因，機(jī)組小島運行方式的試驗成功率很低，而河津電廠1號、2號機(jī)組在完成168h試運和常規(guī)的甩負(fù)荷試驗后，成功地進(jìn)行了汽輪機(jī)小島試驗1機(jī)組概述河津電廠一期工程2臺350MW燃煤機(jī)組系引進(jìn)日本三菱設(shè)備，配套有三菱重工制造的1205T/H-MB-FRR單汽包，輻射、再熱、四角切圓、強(qiáng)制循環(huán)露天鍋爐，和TC2F-35.4"亞臨界、一次中間工大學(xué)熱能動力專業(yè)，工程師；郭堅（1963-），男，山西太原人，1986年畢業(yè)于太原理工大學(xué)電力分院熱動專業(yè)，高級工程師；段成群見本刊本期第52頁。

　　再熱，反動式單軸雙缸雙排汽凝汽式汽機(jī)以及三菱電機(jī)制造的MB-J臥式全氫內(nèi)冷、隱極全靜態(tài)可控硅整流勵磁發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)-變壓器組單元接線，以220kV電壓等級接入系統(tǒng)控制系統(tǒng)為三菱重工制造的DCS，型號為DIASYS-JP/V功能包括DAS，CCS，MT-3EH，BF-DEH，BMS，GWC汽機(jī)旁路系統(tǒng)采用高低壓串聯(lián)兩級旁路裝置，其容量為總流量的40%，旁路調(diào)節(jié)閥由美國CCI公司生產(chǎn)。高、中壓汽機(jī)采用沖動與反動型組成，高中壓缸兩側(cè)對稱布置有兩個汽室，每一個汽室中包括一個主汽門和兩個高壓調(diào)門中壓主汽門與中壓調(diào)門構(gòu)成中壓聯(lián)合汽門。

　　汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)采用數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)（即DEH）汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括測速元件放大元件和執(zhí)行機(jī)構(gòu)三大部分，與轉(zhuǎn)子閉環(huán)后，組成轉(zhuǎn)速負(fù)反饋自動調(diào)節(jié)。三菱機(jī)組采用了2.5MPa壓力的透平油來做控制系統(tǒng)的動力池該DEH配備有多套微型計算機(jī)系統(tǒng)，它是機(jī)組多級分布計算機(jī)控制系統(tǒng)的子系統(tǒng)DEH通過分布控制系統(tǒng)通訊網(wǎng)絡(luò)與機(jī)組計算系統(tǒng)傳遞信號，使DEH的運行與整個機(jī)組的控制構(gòu)成整體，其輸出的控制電信號通過“3取2*邏輯或中值選擇，然后驅(qū)動電液轉(zhuǎn)換器，執(zhí)行調(diào)節(jié)功能2常規(guī)甩負(fù)荷試驗按照電力部《火力發(fā)電廠基本建設(shè)工程啟動及竣工驗收規(guī)程》中的要求，在河津電廠1號、2號機(jī)組168h試運前進(jìn)行了額定負(fù)荷的50%，75%，100%的常規(guī)法甩負(fù)荷試驗，由于常規(guī)法甩負(fù)荷試驗在基建調(diào)試機(jī)組中均要進(jìn)行，而且甩負(fù)荷的成功表1 1號、2號機(jī)組甩100%額定負(fù)荷試驗記錄項目甩負(fù)荷前參數(shù)甩負(fù)荷試驗后參數(shù)峰值負(fù)荷/MW/1號02號動作一次，動作時間動作一次，動作時間0.032s1號高壓調(diào)門1001000關(guān)閉時間290ms0關(guān)閉時間290ms2號高壓調(diào)門1001000關(guān)閉時間290ms0關(guān)閉時間290ms3號高壓調(diào)門27.522.50關(guān)閉時間120ms0關(guān)閉時間120ms4號高壓調(diào)門1100左側(cè)中壓調(diào)門10010000關(guān)閉時間191關(guān)閉時間192右側(cè)中壓調(diào)門10010000關(guān)閉時間191關(guān)閉時間192率己接近100%；所以這里就不再過多的敘述了。2臺機(jī)組常規(guī)法甩負(fù)荷試驗的主要參數(shù)列表1通過試驗，2臺機(jī)組的調(diào)節(jié)系統(tǒng)動態(tài)特性完全符合驗收要求3機(jī)組甩負(fù)荷小島運行（FCB試驗）FCB試驗是一項較為龐大、復(fù)雜、風(fēng)險大的劇烈擾動試驗，其涉及到汽輪機(jī)鍋爐、電氣、熱工及電廠的各個專業(yè)和全廠的各個環(huán)節(jié)，F(xiàn)CB試驗的成敗將直接影響小島運行方式和廠用電的切換等因素，所以試驗是在試驗方案和安全措施經(jīng)過再三論證，經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)小組批準(zhǔn)，對參與試驗的人員進(jìn)行全面技術(shù)交底后進(jìn)行的。

　　3.1預(yù)備性試驗和系統(tǒng)檢查主汽門、調(diào)速汽門關(guān)閉時間靜態(tài)試驗合格；主汽門、調(diào)門活動性試驗合格，抽汽逆止門活動性試驗合格；電調(diào)系統(tǒng)可以滿足系統(tǒng)啟、停和升降負(fù)荷的要求；機(jī)組主汽門及調(diào)速汽門嚴(yán)密性試驗合格；完成RB試驗，試驗全部合格，輔機(jī)系統(tǒng)運行良好；加減負(fù)荷；鍋爐燃燒系統(tǒng)、廠用電快切系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)發(fā)電機(jī)保護(hù)系統(tǒng)、熱控系統(tǒng)備用支流電源運行正常，汽輪發(fā)電機(jī)組振動合格；3.21號汽輪機(jī)組小島運行試驗主要過程168h試運后于2001年1月14日進(jìn)行了小島運行試驗在完成了預(yù)備性試驗及系統(tǒng)檢查后，參加試驗人員進(jìn)行技術(shù)交底后各就各位，下午15點37分27秒總指揮進(jìn)行了10s倒計時，15點37分37秒手動拉掉發(fā)電機(jī)出口主油開關(guān)52G，F(xiàn)CB動作，電負(fù)荷甩到18.5MW，機(jī)組維持小島運行。機(jī)組由協(xié)調(diào)運行方式切為機(jī)爐手動方式主要過程如下。

　　磨主控切為自動備用方式，維持磨運行在最小負(fù)荷20t /h，CD層油槍自動投入，燃油流量按7. /h控制護(hù)OPC動作；機(jī)前壓力17. 3MPa，2個主汽安全門PCV1和PCV2動作。

　　4個高調(diào)門GV卜GV4和2個中壓調(diào)門ICV1，ICV2全關(guān)2個高壓調(diào)門和2個中壓調(diào)門開始開啟。

　　37分55秒高、低旁壓力調(diào)節(jié)閥自行解除全開指令，并恢復(fù)自動調(diào)節(jié)方式39分46秒采用GOV方式手動并網(wǎng)、52G重新合上機(jī)組切爐跟隨功率調(diào)節(jié)方式：高旁調(diào)節(jié)主汽壓力，機(jī)主控為電調(diào)方式下的GOV功率控制。但此時電負(fù)荷瞬間降到4. 9MW，這是因為并網(wǎng)時，汽機(jī)轉(zhuǎn)速只有2990r/min，造成發(fā)電機(jī)逆功率保護(hù)動作，只是由于機(jī)主控指令迅速加，調(diào)門開大，才避免了52G再次掉閘40分38秒由于汽包水位波動較大，將高旁切手動，強(qiáng)行關(guān)到20%.協(xié)調(diào)切為機(jī)跟隨方式，電負(fù)荷40分42秒FCB自動復(fù)位，鍋爐主控、磨煤機(jī)主控和燃油主控都切為手動。試圖加鍋爐負(fù)荷指令來提高電負(fù)荷，但因負(fù)荷控制在電調(diào)GOV回路里，故無效1g）機(jī)組在各種控制方可以安設(shè)定負(fù)。荷曲線她shingjkU0%3*高旁投自動，協(xié)調(diào)又切為爐跟隨功率調(diào)節(jié)方式，電負(fù)荷12.機(jī)主控切為電調(diào)控制方式，手動加調(diào)門開度。

　　減壓閥全關(guān)，6s后高旁給定壓力偏置投入主控均投自動后，機(jī)組切協(xié)調(diào)控制方式額定功率突然甩負(fù)荷至廠電和重新建立并網(wǎng)后迅速加負(fù)荷在汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子內(nèi)部瞬間的熱應(yīng)力變化是尤其要考慮的因素從三菱提供的資料來看，直接的影表2第一次試驗數(shù)據(jù)記錄值初始值最大值最小值最終值機(jī)組負(fù)荷/MW35835814.表3第二次試驗數(shù)據(jù)記錄值初始值最大值最小值最終值機(jī)組負(fù)荷/MW/349. 3.32號機(jī)組小島運行試驗在1號機(jī)組試驗成功的基礎(chǔ)上，我們于2001年3月23日22點57分在2號機(jī)組第一次FCB試驗，高旁順利打開，但由于全爐膛滅火MFT動作，試驗失敗，經(jīng)各方人員共同分析認(rèn)為是磨主控的燃料指令下降過快（300t/min）比較而言，1號機(jī)FCB試驗時，速率為25t/min，為此，把2號機(jī)的300t/min改為8t/min，在進(jìn)行了大量的準(zhǔn)備工作后進(jìn)行了第二次試驗試驗及系統(tǒng)檢查后，參加試驗人員進(jìn)行技術(shù)交底后各就各位，總指揮進(jìn)行10s倒記時，9點10分10秒手動拉掉發(fā)電機(jī)出口主油開關(guān)52G，F(xiàn)CB動作，電負(fù)荷甩到13.7MW，帶廠用電小島運行。機(jī)組由協(xié)調(diào)運行方式切為機(jī)、爐手動方式同1號機(jī)組一樣，2號機(jī)組的試驗非常成功。

　　試驗數(shù)據(jù)見表3. 4結(jié)束語現(xiàn)代大型汽輪機(jī)組在控制中充分應(yīng)用熱應(yīng)力來控制轉(zhuǎn)子的壽命，因此，F(xiàn)CB后轉(zhuǎn)子的溫度就成為機(jī)組并網(wǎng)的升負(fù)荷快慢的重要判斷因素多數(shù)汽輪發(fā)電機(jī)設(shè)備的設(shè)計能夠承受一段時間與系統(tǒng)完全分離并且沒有負(fù)載或自帶廠用電穩(wěn)定工作。當(dāng)出現(xiàn)從響是第1級的溫度立即下降大約120*C，隨后在15min內(nèi)由于過熱器出口溫度調(diào)節(jié)到新建立的蒸汽參數(shù)水平，第1級的蒸汽溫度進(jìn)一步下降90°C這個級溫度下降會在瞬變開始10min到15min內(nèi)產(chǎn)生一個峰值應(yīng)力，在大約1h內(nèi)應(yīng)力慢慢地衰減到零，如果廠用電保持較長時間，轉(zhuǎn)子將被強(qiáng)迫冷卻到一個新的平衡狀態(tài)隨后應(yīng)以適中速率完成重新加載以避免在相反的方向出現(xiàn)大的應(yīng)力對于一個典型的3000r/min的轉(zhuǎn)子，在應(yīng)力完全變換達(dá)到100次到400次循環(huán)后峰值應(yīng)力可能使轉(zhuǎn)子內(nèi)出現(xiàn)初始裂紋因此，可以計算出這個量級的一次循環(huán)大約是轉(zhuǎn)子總的疲勞性能的Q由此可以看出，實現(xiàn)機(jī)組FCB功能是十分重要的但較長時間在此工況下運行對機(jī)組設(shè)備的危害是十分明顯的常規(guī)甩負(fù)荷試驗雖然可以考驗汽輪機(jī)組調(diào)節(jié)系統(tǒng)的動態(tài)特丨生但在正常運行中，機(jī)組隨時可能突然甩掉負(fù)荷，備用電源沒有及時投入造成輔機(jī)故障停機(jī)如果運行人員處理不當(dāng)極有可能造成運行參數(shù)越限，從而引發(fā)大軸彎曲、軸瓦燒毀等重大事故如果機(jī)組小島運行方式得以實現(xiàn)和推廣，不僅可以避免類似事件的發(fā)生，而且對電廠的安全運行有很大的幫助。

　　FCB小島運行是大型汽輪機(jī)組適應(yīng)電網(wǎng)變化的一種非常有效的運行方式在這種方式下，汽輪機(jī)組若能在很短的時間內(nèi)快速并網(wǎng)發(fā)電，對機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運行及電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行具有重要的意義，它應(yīng)是現(xiàn)代化機(jī)組必備的一項運行方式定結(jié)果的相對差值應(yīng)小于裝置相對擴(kuò)展不確定度即得到驗證兩套裝置的檢定數(shù)據(jù)見表2表2兩套裝置的比對結(jié)果（所加電壓5000表4兩套裝置的比對結(jié)果示值北京電科院/G本裝置G相對差值/%允許值％100M100.12100.102<10-47<裝置的相對擴(kuò)展不確定度U見表3表3裝置的相對施展不確定度測量范圍P相對擴(kuò)展不確定度％里程示值本裝置DQJ3211制差值允許值19. 2比對法選擇1臺穩(wěn)定性好的GZX92型高壓高阻箱作為被檢儀器，用本裝置和己取得計量合格證的DQJ3211型高壓高阻檢定裝置分別對所選的高壓高阻箱進(jìn)行檢定，兩者之間相對差值應(yīng)小于相對擴(kuò)展不確定度的倍，即得到驗證。本實驗選高10三點，進(jìn)行比對實驗兩套裝置的比對結(jié)果見表4由表4可見，所測數(shù)據(jù)的各點之差均小于兩裝置相對擴(kuò)展不確定度的允許值，本裝置得到驗證。

　　通過以上論證，組合式高壓高阻箱檢定裝置在實際檢定工作中，是切實可行的，既穩(wěn)定又可靠，其測量范圍為Kfn-10na可以滿足絕大多數(shù)高壓高阻箱的檢定