GB/T31066-2014
电工术语水轮机控制系统
Electro-technicalterminology―Controlsystemforhydraulicturbines
- 中国标准分类号（CCS）K55
- 国际标准分类号（ICS）27.140
- 实施日期2015-06-01
- 文件格式PDF
- 文本页数44页
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电工术语水轮机控制系统
国家标准 GB/T31066一2014 电工术语水轮机控制系统 Eleetro-techniealterminology一Controlsystemforhydraulieturbnes 2014-12-22发布 2015-06-01实施 国家质量监督检验检疫总局 发布 国家标准化管理委员会国家标准
GB/T31066一2014 目 次 前言 范围 规范性引用文件 控制系统 类型 控制功能 系统结构模式 结构与部件 运行与试验 性能与参数 有关稳定运行的术语 l0 有关小波动状态的术语 11 有关非线性的术语 12 有关大波动状态的术语 13 24 有关被控制系统的术语 l4 2 索引 30
GB/T31066一2014 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草 本标准由电器工业协会提出
本标准由全国水轮机标准化技术委员会控制设备分技术委员会(SsAC/Tc175/sC1)归口
本标准主要起草单位:哈尔滨大电机研究所,天津电气传动设计研究所、水利水电科学研究院 自动化研究所、哈尔滨电机厂有限责任公司、东方电机控制设备有限公司、国网电力科学研究院电气控 制研究所 本标准主要起草人;朴秀日,刘卫亚、李晃、张建明、连希德、唐旭、察卫江 m
GB/T31066一2014 电工术语水轮机控制系统 范围 本标准规定了水轮机控制系统的专用术语
本标准适用于制定水轮机控制方面的标准、编制技术文件及招投标文件,也适用于编写和翻译专业 文献、教材及书刊等
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 GB/T9652.1一2007水轮机控制系统技术条件 GB/T9652.22007水轮机控制系统试验 控制系统 3.1 水轮机控制系统controlsstemforhydraulicturbines 用来检测被控参量(转速,功率,水位、流量等)与给定参量的偏差,并将它们按一定特性转换成主接 力器行程的一些设备所组成的系统
3.2 被控制系统controlledsystem 由水轮机控制系统控制的系统,它包括水轮机、引水和泄水系统、装有电压调节器的发电机及其所 并人的电网
3.3 水轮机调节系统regulatingsystemforhydraulicturbines 由水轮机控制系统和被控制系统组成的闭环系统
3.4 有差调节differeneeregulation;deviationregulation 水轮机控制系统处于自动调节状态下,永态差值系数大于零的调节方式
3.5 gulation;n0-deviationregulation 无差调节o-dirrereneeregu 水轮机控制系统处于自动调节状态下,永态差值系数等于零的调节方式
3.6 随动系统ser0system 自动跟踪控制装置输出,并转换、放大的位置反馈控制系统
GB/I31066一2014 类型 调速器govermor 由实现水轮机调节及相应控制的机构和指示仪表等组成的一个或几个装置的总称
4.1.1 机械液压调速器mechanicalhydraulicgoermor 测速、稳定及反馈信号用机械方法产生，经机械综合后通过液压放大部分实现驱动水轮机接力器的 调速器
4.1.2 电(气)液(压)调速器eleetric-hydrawlicgovernor 检测被控参量、稳定及反馈信号用电气方法产生,经电气综合、,放大后通过电气转换和液压放大系 统实现驱动水轮机接力器的调速器
4.1.3 微机调速器mier-computerbasedgovernor 以微机为核心进行测量、变换与处理的电液调速器
4.1.4 双调整调速器double regulatinggovernor" 实现转桨式[冲击式]水轮机导叶[喷针]及转轮叶片[折向器/偏流器]双重调整的调速器
4.1.5 通流式调速器governorwithoutpressuretank;throughlowtypegoernor 由油泵直接向水轮机控制系统供油的调速器
4.1.6 压力罐式调速器 withpressuretank g0vern0r 由压力罐(非隔离式蓄能器)向水轮机控制系统供油的调速器
4.1.7 蓄能器式调速器governorwithaceumulator 由蓄能器向水轮机控制系统供油的调速器
4.1.8 水泵水轮机调速器govermorforpump-turbine 用于水泵水轮机控制的调速器 4.1.9 0sition erator 操作器 [gateoperator 1oper 不对机组施加自动调节作用,仅能实现机组启动、停机,并网后能使机组带上预定负荷,以及接受事 故信号后能使机组自动停机的装置
4.1.10 电子负荷调节器eleetronicloadcontroler 利用电子电路组成的,控制平衡负荷的调速器
4.1.11 电动机式调速器 governorwith mlordrrim gateOperat0r 用电动机经减速装置来控制水轮机导水机构的调速器
GB/T31066一2014 4.2 油压装置oilpressuresupply unit 提供油压能的装置
控制功能 5.1 control 频率[转速]控制frequer msy[pel 在孤立电网中或空载运行时,使机组频率[转迷]与频率[转速]指令信号相一致
机组并人电网后 频率[转速]通过永态差值系数和控制系统的动态特性来影响电网频率的控制
5.2 powercontrol 功率控制 机组并网时接收功率指令信号,并使功率跟踪于功率指令信号的控制 开度控制openingcontrol 开度跟踪于开度指令信号的控制
5.4 水位控制levelcontrol 水位跟踪于水位指令信号的控制
5.5 流量控制flowcontrol 流量跟踪于流量指令信号的控制
5.6 浪涌控制surgecontrol 在低水头转浆式水轮机中,甩负荷时通过对水轮机导叶和转轮叶片特定的控制,以限制河流里的 浪涌
系统结构模式 6.1 比例-积分调速器proportional-integralgoernor PI调速器Pgvernor 能够实现比例-积分调节规律的调速器
6? 比例-积分-微分调速器proportional-integral-derivatiegovermor PI调速器PID 》governor 能够实现比例-积分-微分调节规律的调速器
6.2.1 PID 串联PID调速器series govern0r 以串联环节方式的结构实现PID调节规律的调速器
6.2.2 allelPID 并联PID调速器para governor 以并联环节方式的结构实现PID调节规律的调速器
GB/I31066一2014 6.3 缓冲型调速器dampingtypegovernor 系统反馈环节中含有缓冲装置的调速器
加速度-缓冲型调速器 aceeleration-dampingtypegovernor 测频单元中包含有加速度环节的缓冲型调速器
结构与部件 7.1 sensingdevice 测速装置speed、 检测机组转速[转速偏差]并转变成相应输出量的装置
7.1.1 离心)飞摆(entrifugal)pendalum 利用机械部件转动的方式检测转速偏差,并将其转变成相应机件位移秘输出的部件
7.1.2 测频单元frequenedetector 利用模拟方式或数字方式检测转速,并将其转变成相应输出量的单元
7.2 测速信号源speedsignalsouree 产生并提供频率[转速]信号的装置
如永磁发电机,发电机组的电压互感器,齿盘测速装置和超低 频信号发生器等
7.3 人工死区单元artifieialdeadbandmodule 在自动运行状态下,能人为地在规定的被控参量范围内使控制系统不起调节作用的单元
7.4电-液[电-机]转换装置 7.4.1 电液转换器eleetro-hydrawlicconverter 将电气输人信号通过液压放大而转变成相应方向及流量输出,或相应机械位移输出的部件(包括位 移式电液转换器、电液伺服阀、比例阀、电磁换向阀等 2 7.4.2 电机式转换装置converterwitheleetricmotor 利用电机将调节信号转变成机械位移的装置
7.5 配压阀ditstribting`al ve 输出油流方向和流量随活塞移动的方向和位移大小而改变的阀
7.5.1 引导阀pilotdistributingvale 控制辅助接力器或中间接力器动作的配压阀
7.5.2 1distrituting valvecontrolvalve 主配压阀 ain 控制导叶[喷针]或轮叶[折向器/偏流器]接力器动作的配压阀
GB/T31066一2014 7.6 缓冲装置daptngdevice 以接力器位移为输人信号,其输出信号与输人信号变化率有关,且与转速偏差信号进行比较的反馈 校正装置
7.6.1 缓冲器dashpot 在机械液压调速器中,实现缓冲装置功能的机械部件 7.6.2 电气缓冲单元eleetriealdapermodnle 实现缓冲装置功能的电气单元或程序模块
7.7 开度限制装置 7.7.1 机械开度限制机构mechaniealopeninglimiter 用机械方法来实现限制导叶或喷针开度的机构
7.7.2 电气开度限制单元eleetricalopeninglimiter 实现限制导叶开度或喷针开度的电气单元或程序模块 7.8转速[功率]调整装置 7.8.1 转速调整机构speedadjustingmechanism[speedchanger] 在机械液压调速器中,当机组孤立运行时用来改变机组转速,而并联运行时用来改变机组输出功率 的机构
7.8.2 功率给定单元powersetingmodule 设定和改变机组输出功率的电气单元或程序模块
7.8.3 频率给定单元frequenceysetingmodule 设定相改变机组频判[转速]的电气单元或程序模块 7.9 接力器servomotor 供给某一操作机构液压操作力的装置
7.9.1 辅助接力器auxiliaryservomotor 操作主配压阀的接力器,在水轮机控制系统处于稳定状态下,其活塞位置始终处在与主配压阀中间 位置相对应的位置
7.9.2 中间接力器pilotseromotor 操作引导阀或主配压阀的接力器,在水轮机控制系统处于稳定状态下,其活塞可停留在符合规定的 任意位置
GB/I31066一2014 7.9.3主接力器 7.9.3.1 vane[needleservomotot 导叶[喷针]接力器gutde 响应主配压阀的动作,供给导叶[喷针]操作力的接力器 7.9.3.2 runnerlade[defleetor/cutindeflector 转轮叶片[折向器/偏流器]接力器 servOmmotor 响应主配压阀的动作,供给转轮叶片[折向器/偏流器]操作力的接力器
7.10 协联装置combinationdevice 水轮机控制系统中用来保证各种运行水头下转轮叶片与导叶或折向器与喷针之间协联关系的机 构、电气单元或程序模块
7.11 综合放大单元summationandamplifieationmodule 将多个电气信号综合、处理并进行放大的单元
7.12 位移转换装置displacementconverter 将接力器[配压阀]的位移信号转换成相应电气[机械]信号的转换装置
7.13 分段关闭装置stepclosingdevice 由主接力器的预定位置开始直到全关闭位置(不包括接力器端部的延缓段),使主接力器速度改变 的装置
7.14压力容器 7.14.1 压力罐pressuretank 油与气体不隔离的压力容器,即非隔离式的压力罐体
7.14.2 蓄能器accumulator 气体与油液之间具有隔离件,使气体不易混人油液中的压力容器
7.15 回油箱sumptank 油压装置中收集无压油的箱体
7.16 卸载阀unloadingvalve 油泵启动或压力罐中压力达到正常工作油压上限时,将油泵出油排向回油箱,进行油泵组卸载的控 制阀件
7.17 安全阀safetyvalve 当压力超过规定值时开启,进行卸压,用以保护液压系统安全的控制阀件
7.18 组合阀groupvale 集卸载阀、安全阀和止回阀为一体的阀件组合
GB/T31066一2014 7.19 admissiondevice os 压力罐补气装置 preSSuretank 接受外界信号,对压力罐补充压缩空气,用以维持压力罐中空气和油的合适比例的装置
7.20 油压装置控制柜controlcubieleofoilpressuresupplyunit 对油压装置中油泵电机和其他电气设备进行控制的控制柜 运行与试验 8.1运行方式 8.1.1 自动运行automaticoperationm 由被控参量和[或]给定信号通过水轮机控制系统对水轮机进行自动控制的运行方式
8.1.2 手动运行 manualoperation 以手动方式通过有关部件来控制水轮机的运行方式
8.1.3 限负荷运行imtedoadwprtin 水轮机控制系统处于自动运行方式,但机组所带的负荷被开度限制装置限制的运行方式 8.1.4 孤立运行 isolatedoperation 电网中只有一台或本台机组容量占当前电网容量比重相当大的运行方式 8.1.5 并联运行 paralleloperation 几台或多台机组同时向电网供电的运行方式
8.2运行状态 8.2.1 空载运行 on ;idinupertie no-loadoperation; 机组未并网,以规定转速运行的状态
8.2.2 带负荷运行loadoperation 机组并网并带负荷,以规定转迷及规定电压的运行状态
8.2.3 甩负荷londrejeetion 机组突然甩去所带负荷的过渡过程
8.2.4 稳定状态steadystate 机组在恒定的负荷、给定信号和水头下运行,水轮机调节系统的所有变量都处于平衡的运行状态
8.2.5 conditi 小波动状态 laetlautimnm ion;smalltransientconditionm Sall 水轮机调节系统经受较小的被控参量变化,水轮机控制系统各元件的输出量均未达到极限,且有关 参量基本按线性变化的动态过程
GB/I31066一2014 8.2.6 大波动状态argescilatio.comditiom;argetrasietcmdton" 水轮机调节系统经受较大的被控参量变化,水轮机控制系统内任一元件的输出量达到饱和状态,且 有关参量基本按非线性变化的动态过程
8.2.7 工况转换operationconaitontranshatonm 调速器根据指令对机组运行工况进行转换的控制过程
如:发电一水泵,水泵一发电,发电一调相 调相-发电等
8.3 检验性试验 8.3.1 型式试验ypetest 按规定的试验方法对产品的样品进行试验,以证明样品符合标准或技术规范的全部要求
8.3.2 出厂试验wrkeshup test 产品出厂时按照合同规定和有关标准所进行的试验
8.3.3 验收试验acceptaneetest 在用户(或其委托单位)和供货厂家共同参加下为验证产品符合合同及有关标准规定的质量要求和 保证事项而进行的试验
8.3.4 电站试验tieldtet 对已安装在电站现场的产品按合同规定或有关标准所进行的试验 8.4动态试验 8.4.1 空载扰动试验n-loaddisturbingtest 机组处于空载运行,依次改变各种调节参数,对水轮机控制系统施加频率阶跃扰动,根据水轮机调 节系统动态品质选择水轮机控制系统空载运行调节参数的试验
8.4.2 带负荷试验Ioadtest 检验调节系统在各种负荷下运行及突变负荷时的调节性能,从而选定水轮机控制系统带负荷运行 调节参数的试验
8.4.3 甩负荷试验loadrejeetiontest 机组突然甩去所带负荷,检验调节系统动态品质、水压变化和转速变化的试验
性能与参数 9.1一般术语 9.1.1 被控参量controlledvariable ,X用 XX,,X,,X.,Xn 由水轮机控制系统控制的参量
GB/T31066一2014 被控制参量可为转速,接力器行程Y、发电机输出功率PG、水轮机流量Q,水位H等,单位随被 控制参量而改变
相对偏差: 或?" .rn,ry,xiZqr 9.1.2转速 9.1.2.1 转速speedl 机组的旋转速度,单位为转每分(r/min)
9.1.2.2 频率frequeney 每秒钟的周数,单位为赫兹(H2)
9.1.2.3 额定转速 ratedspeedl 设计时选定的机组稳态转速,单位为转每分(r/min)
9.1.2.4 相对转速reatiesped 机组转速n与额定转速n，之比
9.1.2.5 转速偏差 speeddeviation An 所取瞬间实际转速n与基准转速n之差,单位为转每分(r/min). 山儿=" 9.1.2.6 转速相对偏差relativedeviationof speedl 转速偏差An与额定转速n，的比值
A ,Z 9.1.3给定信号 9.1.3.1 给定信号[基准信号]settingsignal;setpont;refereneesignnl c(C..,C,,C,c,.C 在水轮机控制系统外部输人的基准信号
给定信号可为转速n接力器行程Y,发电机输出功率P,水轮机流量Q,水位H等
9.1.3.2 给定信号偏差sttingsialdesiatin AcACa,AC,,ACrc,C,,AC 实际给定信号c与基准值c
之差
GB/I31066一2014 AC g.1.3.3 给定信号相对偏差relatiedeviationofseingsignal ccn,cy,cG;,cq,ch 给定信号偏差AC与基准值C
的比值
AC 9.1.4接力器 9.1.4.1 接力器行程seromotorstroke 接力器自全关位置移动到任意位置的位移,单位为米(m),度("),弧度(rad). 导叶接力器行程Y, 轮叶接力器行程:Y 喷针接力器行程:Y 折向器行程:Y 9.1.4.2 接力器最大行程maximumservomotorstroke 主接力器自全关位置到全开位置的行程,单位为米(m),度(e),弧度(rad. 9.1.4.3 接力器相对行程relativestrokeofservomotor 接力器行程Y与其最大行程Y之比
， 9.1.4.4 接力器行程偏差 servomotorstrokedeyiationm AY 相对于某一选定的基准位置Y
的接力器位移,单位为米(m),度(")、弧度(rad). AY=Y一Y
9.1.4.5 接力器行程相对偏差relatiedeviationofseromotorstroke 接力器行程偏差AY与接力器最大行程Y的比值
注1:工程有时选取Y=0,这时y=Y/Y 注2:对开度控制,被控参量接力器行程相对偏差量为.r、 9.1.4.6 接力器容积 servomotorvolume 接力器所能容纳的总的油体积,单位为立方米(m)
10o
GB/T31066一2014 导叶接力器容积:V， 轮叶接力器容积:V 喷针接力器容积:V 折向器容积:V 9.1.5主配压阀 9.1.5.1 搭叠量overlap 配压阀中阀盘厚度与控制窗口高度之差的一半(图1),即入=(a一b/2
入<0称负搭叠量;入>0 称正搭叠量;入=0称零搭叠量,单位为毫米(mm). 图 9.1.5.2 主配压阀活塞中间位置neutralpositionofmaindistributingvalvepistom 接力器不动时的主配压阀所处的位置
9.1.5.2.1 主配压阀活塞的几何中间位置geometriealneutralpositonofmaindistributingvalepistonm 在几何上,所有搭叠量都相等即入;=入=入=入=入)时的主配压阀活塞的位置图2). 图2 9.1.5.2.2 主配压阀活塞的实际中间位置 actualneutralpositionofmaindistributingvalvepiston 接力器带负载时的主配压阀活塞中间位置
11
GB/I31066一2014 g.1.5.3主配压阀活塞行程 9.1.5.3.1 maindistributin 主配压阀活塞行程 epstn Onstroke ingVal 主配压阀活塞偏离几何中间位置的位移,单位为毫米(mn mm 9.1.5.3.2 主配压阀活塞最大行程maximumstrokeofmaindistributingvale yepiston 在线性条件下,输人信号(转速或中间接力器行程)相对偏差为1时的主配压阀活塞行程,单位为毫 米(mm 9.1.5.3.3 主配压阀活塞相对行程relativestrokeofmaindistributingvalepiston 主配压阅行程s与其最大行襟s
的比值
5ma 9.1.5.3.4 主配压阀活塞最大工作行程 maximwmoperatingstrokeofmaindistributimgvalvepistom Smo 主配压阀按调节保证要求所整定的限制行程,单位为毫米(mm 注，对于用节流孔整定接力器关闭时间的调速器,系指主配压阀结构所限定的行程 g.1.5.4主配压阀特性 9.1.5.4.1 压力增益曲线pressuregaincurve 在接力器不动情况下,接力器控制油管中所形成的压力与主配压阀活塞行程的关系曲线图3a)
9.1.5.4.2 流量(接力器活塞速度)曲线dischan oeity curve argeservomotorpistonvel 配压阀输出流量(接力器活塞速度)与主配压阀活塞行程的关系曲线图3b) 12
GB/T31066一2014 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 2.0 1.8" .6 -0.I 1.2 1.0 -0.2 0.8 -0.3 0.6- 0.4 -0.4 0.2 -0.5 -0.2-0.15-0.1-0.05 0.050.10.15 /mm /mm b 说明: -配压阀关闭腔中压力 p -配压阀开启腔中压力
图3 9.1.5.5 主配压阀最大许用输油量masimumallowabledeliveryofmaindistributingvale 在规定压力损失条件下,通过主配压阀控制接力器的最大输油量,单位为升每秒(L/s)
9.1.6 调节系统总耗油量generallosingoilofgoverningsystem 在调速系统处于自动平衡状态下,系统的耗油总量,单位为升每秒(L/s)
9.1.7油压 9.1.7.1 工作油压operatingoilpressure p0 正常条件下,水轮机控制系统工作的油压,单位为兆帕(MPa). 9.1.7.2 名义工作油压 nominal operatinglprssure pn 水轮机控制系统内工作油压上限与下限的平均值,单位为兆帕(MPa)
9.1.7.3 设计油压designoilpressure p 液压系统[压力容器]设计所取的油压值,单位为兆帕(MPa)
13
GB/I31066一2014 9.1.7.4 额定油压 oilpressure rated p 系统的工作油压标称值,单位为兆帕(MPa). 9.1.7.5 工作油压上限 rlimitofo upper operatingoilpreSsure pom 正常工作油压的最大值,单位为兆帕(MPa
9.1.7.6 工作油压下限lowerlimitofoperatingoilpressure pomn" 正常工作油压的最小值,单位为兆帕(MPa
9.1.7.7 工作油压范围operatingoilpressurerange 工作油压上限与下限之差,单位为兆帕(MPa). 9.1.7.8 事故低油压trippimgoilpressure pr 必须使机组紧急关闭的压力罐油压值,单位为兆帕(MPa)
9.1.7.9 最低要求油压minimumrequiredoilpressure pR 机组事故低油压紧急停机后,压力罐中所必须保持的油压,单位为兆帕(MPa)
9.1.7.10 蓄能器预充压力preehargepressureofaeeumwlator pp" 蓄能器充油前,预先在蓄能器中充装气体的压力,单位为兆帕MPa). 9.1.8 压力容器容积pressurevesselvolume 压力容器所能容纳的压力油与压缩气体的体积,单位为立方米(m=)
9.1.8.1 可用油体积usableoilvolume 对应于工作油压下限和最低要求油压的油体积之差,单位为立方米(m'). 9.1.8.2 事故油体积trippingol volume 达到事故低油压时压力容器中所存的油体积,单位为立方米(m' g.1.8.3 剩余(不可用)油体积residualnon-usahle)oilvolume 达到事故低油压并完成事故关闭后压力容器内所存的油体积,单位为立方米(m=
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GB/T31066一2014 9.2输出功率 9.2.1 发电机输出功率poweroutputofthegenerator 发电机输出的瞬时电功率,单位为千瓦(kw)
9.2.2 发电机额定功率ratedpowerofgenerator Pa 在额定转速、额定输出电压、额定输出电流和规定的功率因数下,发电机的输出功率,单位为千瓦 (kw)
9.2.3 水轮机输出功率poweroutputoftheturbine 水轮机主轴输出的机械功率,单位为千瓦(kw)
9.2.4 水轮机额定功率ratedpoweroftheturbine 在额定水头,额定转速下水轮机连续发出的功率,单位为千瓦(kw). 9.2.5 相对(输出)功率relativepoweroutput 输出功率P与额定功率P,之比
9.2.6 输出功率偏差poweroutputdeyiation AP 输出功率P相对于某一基准输出功率P
之差,单位为千瓦(kw);千伏安(kVA)
P=P一P 9.2.7 输出功率相对偏差relatiedeviationof poweroutput 输出功率偏差AP与额定功率P,之比
产 注:对于功率调节,被控参量输出功率相对偏差量的符号为.rp
9.3转矩 9.3.1 deviationm 转矩偏差 torque AM 输出功率偏差除以瞬时角速度,单位为千瓦(kw,弧度(rad)、秒(s)
9.3.2 转矩相对偏差relativedeviationoftorque 转矩偏差AM与额定转矩M,之比 15
GB/I31066一2014 AM 1 M 注:工程中有时选取P的=0,这时"为相对转矩
9.4流量 9.4.1 流量偏差dischargedeiationm Ao 水轮机瞬间流量Q与某一基准流量Q
之差,单位为立方米每秒(m'/s)
AQ=Q一Q 9.4.2 流量相对偏差relativedeviationofdiseharge 水轮机流量偏差AQ与额定流量Q,之比
9 Q 注:工程中有时选取Q,=0,这时q= 对于流量调节,被控参量流量相对偏差量的符号为r, Q 9.5水头 9.5.1 水头偏差headdeviationm AH 瞬间水头H与某一基准水头H，之差,单位为米(m) AH=HI一H
9.5.2 水头相对偏差relatiedeviationofhead 水头偏差H与水轮机额定水头H,之比
AH h=" 注:对水位调节,被控参量水头相对偏差量的符号为r 10 有关稳定运行的术语 10.1 零行程时的最大转速[相对转速]maximmspeed[relativespeeatzerostroke nomns 接力器行程为零,转速给定信号为最大整定值及永态差值系数为规定值时,使水轮机控制系统处于 平衡次态的转速[相对转速]值.单位为转每分C/) 10.2 零行程时的最小转速[相对转速]minimumspeed[relativespee]atzerostroke nomin 接力器行程为零,转速给定信号为最小整定值及永态差值系数为规定值时,使水轮机控制系统处于 16
GB/T31066一2014 平衡状态的转速[相对转速]值,单位为转每分(r/min)
10.3 零行程时的转速[相对转速]调整范围speed[relativespeed]adjustimgrangeatzerostroke 零行程时的最大转速[相对转速]与最小转速[相对转速]之差
10,4 最大行程时的最大转速[相对转速 mmaximumspeed[relativespeed]atmaximumstroke nymas 接力器行程为最大,转速给定信号为最大整定值及永态差值系数为规定值时,使水轮机控制系统处 于平衡状态的转速[相对转速]值,单位为转每分(r/min)
10.5 最大行程时的最小转速[相对转速 minimumspeed[relativespeed]atmaximumstroke -nmln nymln 接力器行程为最大,转速给定信号为最小整定值及永态差值系数为规定值时,使水轮机控制系统处 于平衡状态的转速[相对转速]值,单位为转每分(r/min).
10.6 水轮机控制系统静态特性dropgraph ftubime.cotro.s lsystem 当给定信号恒定时,水轮机控制系统处于平衡状态,被控参量相对偏差值与接力器行程相对偏差值 的关系曲线图(图4). 图4 10.7 veddrup 永态差值系数 pemanentSDe6 b， 在水轮机控制系统静特性曲线图上,某一规定运行点处斜率的负数(图4)
dr b,， 三 dy 当曲线图表示当给定信号恒定时,水轮机控制系统处于平衡状态,被控参量相对偏差值与输出功率 相对偏差值的关系时,称为调差率[功率差值系数](speedregulation,powerdroop),量的符号为e 10.8 最大行程的永态差值系数 maXimums strokepermament speeddroop 在规定的给定信号下,从水轮机控制系统静特性曲线图上得出的接力器在全关和全开位置的被控 17
GB/I31066一2014 参量相对偏差值之差图4). 1 有关小波动状态的术语 11.1 测频装置 11.1.1 测速装置放大系数speedsensor amplifcationm Km 测速装置输出量与转速相对值的关系曲线在额定转速点的斜率,单位为mm/%;V/%
注工程上常以转速变化1%时测速装置输出的变化量来表示测速装置放大系数
11.1.2 resolutionoffr 频率[转速]测量分辨率 measure1ent regquencyLspeed 频率[转速]测量单元所能检测的被测输人信号的最小变化量,单位为赫兹(H2) 11.1.3 测频单元响应时间responsetimeofspeedsensor T'rm 从测频单元输人量发生阶跃变化时刻起,至输出量达到变化量95%的时间间隔,单位为秒(s)
11.1.4 测频单元响应延滞时间hystereticarrearage)timeofspeelsensor Thm 从测频单元输人量发生阶跃变化时刻起,至输出量达到变化量5%的时间间隔,单位为秒(s)
11.2 暂态差值系数teporaryspeeddroop b 永态差值系数为零时,缓冲装置不起哀减作用,在稳态下的差值系数(图5). d.z b= dy 图5 18
GB/T31066一2014 11.3 缓冲装置时间常数 ofdampingdlesite imecOnstant T 输人信号停止变化后,缓冲装置输出信号衰减的时间常数(图6),单位为秒(s)
输入信号 0.63 图6 11.4 接力器响应时间常数 servomotorresponsetimeconstant 主接力器带规定负荷,其速度dy/d与主配压阀相对行程、关系曲线斜率的倒数(图7),单位为秒 S 8 (dy7 图7 11.5 速动时间常数promptitdletimeconstant 对于一个永态差值系数为零的水轮机控制系统,主接力器速度dy/d与给定的被控参量相对偏差 19
GB/I31066一2014 .r关系曲线斜率的负倒数(图8),单位为秒(s). dr =aaa 注;对于缓冲型水轮机控制系统,速动时间常数T,在数值上近似于暂态差值系数b，与缓冲时间常数T的乘积 山 面1 l.0 图8 11.6 加速时间常数derivatietimeconstanmt[acceleratingtime constant] T 在串联PID调速器中,转速微分装置输出量相对偏差AV/V与转速相对偏差变化率dr,/d之比 的负数(图9,输人阶跃转速相对偏差r后,测速装置和转速微分装置输出量相对偏差的变化过程曲 线),单位为秒(s).
AV/V drn/d 式中: 丛V 分装置的输出量 在线性条件下,输人频率相对偏差为1时,转速微分装置的输出量
V 工 0.63- ！ 图9 20
GB/T31066一2014 11.7 微分环节时间常数timeeonstantofderiyativemodule Td 在PI调速器中,微分环节的惯性时间常数(图9),单位为秒(s)
11.8 比例增益proportionalgain K， 对于永态差值系数和微分增益为零的水轮机控制系统,接力器行程相对偏差y与阶跃被控参量相 对偏差工之比的负数(图10,输人阶跃被控参量相对偏差工后,PID调速器接力器行程相对偏差y的变 化过程曲线》
K,一 tT T 在数值上,对于串联PID调速器K,一 H,对于PI调速器Kp一 方 -Kr K 下 图10 11.9 积分增益integralainm K 对于永态差值系数为零的水轮机控制系统,接力器速度dy/d与给定的被控参量相对偏差r之比 的负数(图10),单位为1/秒(s') dy/dn K1= 在数值上,对于串联PID调速器和PI调速器K,~ ,在数值上近似于速动时间常数T、的 bT 倒数
11.10 微分增益derivativegain K 对于永态差值系数和比例增益为零的PD水轮机控制系统,接力器行程相对偏差》与给定的被控 参量相对偏差变化率dr/d之比的负数(图10),单位为秒(s).
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GB/I31066一2014 Kn= dr/d 在数值上,对于串联PID调速器,K 1.11 开环增益openingloopgain Kop 水轮机控制系统在开环状态下的增益
它在取值上等于各串联环节放大系数之积
11.12 转速稳定性指数speedstabilitindex 当机组孤立运行并带稳定负荷时,由水轮机控制系统所产生的水轮机转速持续振荡的峰-谷差值与 额定转速之比
1.13 功率稳定性指数powerstabilityindex 当发电机与其他发电机并联运行并带稳定负荷时,由水轮机控制系统所产生的输出功率持续振荡 的峰-谷差值与额定输出功率之比
12有关非线性的术语 12.1 死区 deadband i,(i,iei 给定信号恒定时,不起调节作用的两个被控参量偏差相对值间的最大区间
图11 12.2 不灵敏度 iinsensitivity 死区的一半
12.3 给定信号死区 etingsignaldeadbamd 被控参量恒定时,不起调节作用的两个给定信号偏差相对值间的最大区间(图12)
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GB/T31066一2014 12.4 给定信号不灵敏度 settingsignalinsensitiity 给定信号死区的一半
1.0 12 12.5 随动系统不准确度 sersysteminaecuraesy 随动系统中,对于所有不变的输人信号,相应输出信号的最大变化区间的相对值(图13)
输入信号 输出信号 1.0 图13 12.6 接力器不动时间seromotordeadtime 给定信号按规定形式变化起至由此引起主接力器开始移动的时间(图14),单位为秒(s)
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GB/I31066一2014 1.0 图14 有关大波动状态的术语 1 13.1 接力器最短关闭时间 minimumSerV0mot0”cl0singtime T 在最大关闭速度下,主接力器走一次全行程所经历的时间(图14),单位为秒(s). 13.2 接力器最短开启时间nminimumserwomotoropeningtime 在最大开启速度下,主接力器走一次全行程所经历的时间,单位为秒(s).
13.3 延缓时间cushioningtime T 接力器以延缓速度由规定位置开始至全关闭位置所经历的时间图14),单位为秒(s).
13.4 接力器作用力seromotorforce 当油压为最小规定压力时,使主接力器以最短的时间T关闭时的净作用力,单位为牛顿(N) 注当用引水管水压来产生关闭作用力时,应说明接力器作用力达到规定值所需的水头;对于用弹簧操作的接力 器,它是当弹簧处于最大伸展位置所产生的净作用力
13.5 接力器容量 servomotorcapacity 接力器作用力与接力器最大行程的乘积,单位为牛顿米(N
m
A=FY mas 有关被控制系统的术语 1 14.1 水流惯性时间常数waterinertitinmeeonstant 在额定工况下,表征过水管道中水流惯性的特征时间,单位为秒(s) 2
GB/T31066一2014 LN 品专- Tw= H 式中: 每段过水管道的截面积,单位为平方米(nm'); 相应每段过水管道的长度,单位为米(m) -相应每段过水管道内的流速,单位为米每秒(m/s); 水轮机额定流量,单位为立方米每秒(m'/s); 9 额定水头,单位为米(m); H， 重力加速度,单位为米每平方秒(m/s=)
14.2 机组惯性时间常数unitinertiatimeconstant;unitaeceleratonconstant 机组在额定转速时的动量矩与额定转矩之比,单位为秒(s)
GDn T M=3580P 式中: 额定转速时机组的动量矩,单位为千克平方米每秒(kg”m'/s); M -机组额定转矩,单位为牛顿米(Nm); 机组飞轮力矩,单位为千牛平方米(kNmf'); GD" -机组额定转速,单位为转每分(r/min); n P -机组额定功率,单位为千瓦(kw 注:当GD、P，和n，分别采用tm、kw和r/min时 GDn 365P 14.3 负载惯性时间常数loadinertiatimeconstant T 由电网引起的动量矩与额定转矩之比,单位为秒(s)
14.4 管道反射时间penstoekrefleetiontime T, 压力波在引水管内往返一次所经历的时间,单位为秒(s)
T， 式中: -压力波在每段引水管中的传播速度,单位为米每秒(m/s); -相应每段引水管的长度,单位为米(m)
14.5 管道特性常数penstoekcharaeteristicconstant hw 水流惯性时间常数Tw与管道反射时间T，之比
Tw hw= T 25
GB/I31066一2014 114.6 水轮机转矩对转速的传递系数 transmissioncoerfieientofturbinetorqetospeed elrregulationcetietet 水轮机自调节系数 turbine 水头和主接力器行程恒定时,水轮机转矩相对偏差值与转速相对偏差值的关系曲线在所取转速点 的斜率(图15)
om a.r 15 14.7 发电机负载转矩对转速的传递系数tramsmisim.cercitentofgnertrloadtorqeuspeedl 发电机负载自调节系数generatorloadselr-regulationcoefrieient 在规定的电网负载情况下,发电机负载转矩相对偏差值与转速相对偏差值的关系曲线在所取转迷 点的斜率(图15) o a.r 14.8 被控制系统自调节系数controlledsystemselr-regulationcoerieient 在所取转速点的发电机转矩对转速的传递系数e
与水轮机转矩对转速的传递系数e，之差图 15)
114.9 电网负载特性系数networkloadcharacteristiccoerrieent 电网负载的相对转矩变化om与相对转速变化ar,之比
n a. 注:在实践中系数e用下式表示 AP/P 式中: APd 功率变化值; 26
GB/T31066一2014 P1 -电网所吸收的实际功率; 相对转速变化. Z" 14.10 水轮机转矩对水头的传递系数 transmissioncefieientofturbinetorquetohead 转速和接力器行程恒定时,水轮机转矩相对偏差值m，与水头相对偏差值h的关系曲线在所取水 头点的斜率(图16)
o e ah m .0 图 16 14.11 水轮机转矩对导叶[喷针]接力器行程的传递系数 transmissioncoeffieientofturbinetorqeto gate[Cneelle]serwomotorstroke;turbinecontroltransmissionradio 水头、转速和转轮接力器行程恒定时,水轮机转矩相对偏差值m，与导叶[喷针]接力器行程相对偏 差值y
的关系曲线在所取导叶[喷针]接力器行程点的斜率(图17). o 已 oy " 图 17 14.12 水轮机转矩对转轮叶片接力器行程的传递系数transmissioncoefieientofturbinetorquetoblade servomotorstroke 水头、转速和导叶[喷针]接力器行程恒定时,水轮机转矩相对偏差值m，与转轮接力器行程相对偏 差值》的关系曲线在所取转轮接力器行程点的斜率(图1 27
电工术语水轮机控制系统GB/T31066-2014
水轮机是一种利用水能转换为机械能进行动力输出的装置，广泛应用于水电站等领域。而水轮机的控制系统则是保证其正常运行和安全使用的关键部分。《电工术语水轮机控制系统GB/T31066-2014》就是为规范水轮机控制系统的相关术语和规定而制定的国家标准。 根据该标准，水轮机控制系统涉及到的术语包括但不限于以下内容： 1. 排除故障：指对水轮机控制系统中出现的故障进行排查和处理的过程。 2. 运行模式：包括调速、调角等模式，用于调节水轮机的输出功率和转速。 3. 液压系统：水轮机控制系统中用于控制水轮机罐体、叶轮等部件运动的液压系统。 4. 电气系统：水轮机控制系统中用于控制水轮机转速、功率等参数的电气系统。 5. 监测系统：监测水轮机转速、功率、温度等参数的系统，用于判断水轮机是否正常运行。 通过对这些术语和规定的了解，可以更好地理解水轮机控制系统的工作原理，为其维护和管理提供指导。同时，标准还规定了水轮机控制系统的技术要求和检验方法，以确保其安全可靠地运行。 总之，《电工术语水轮机控制系统GB/T31066-2014》为水轮机控制系统的相关术语和规定提供了统一的标准，企业应该按照标准的要求进行操作，以确保系统的正常运行和安全使用。
