常用电机速度控制器电路
李刚辉 朱世慧 耿金海
[摘 要]随着我国核电项目的不断发展,核电设备的可靠性,安全性也备受关注,在核电现场中核级回路所使用的电气设备,必须要求进行鉴定试验,验证在地震作用时和作用后该设备是否能正常工作。鉴定试验主要包含了抗震试验以及老化试验,本文主要论述的是如何对一个电气设备进行抗震试验。
[关键词]核级柴油机速度控制器 鉴定试验 抗震试验
中图分类号:T1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)05-0326-01
一、试验目的和要求
根据IEEE-344对应急柴油机电气设备的抗震要求,1E级K3类的电气设备柴油机控制器需要进行抗震考核试验。通过测试,测定柴油机控制器的自振频率,考核控制器的刚度、强度等机械性能和电气可运行性能。
二、参试设备
(1)柴油机速度控制器。
(2)电气控制柜。
三、试验设备和相关仪器
模拟地震振动台
台面尺寸:4m×4m
振东方向:X、Y、Z三方向六自由度
最大位移:X:±100mm Y:±50mm X:±50mm
最大速度:X:±1000mm/s X:±600mm/s X:±600mm/s
最大加速度:X:±4.0g X:±2.0g X:±4.0g
频率范围:0.1~100Hz
数据采集系统
通道数:128
采样频率:1Hz~2kHz
信号放大:1~10000
加速度传感器
采用压电式加速度传感器,型号为JF-106,其频率响为0.2~300Hz。
四、试验方法和步骤
1、安装和固定
模拟核电厂的安装条件,将速度控制器固定在标准的电气控制柜中,与柜体一起参与抗震试验。
2、测点布置
本次测点共布置七个加速度测点,每个测点均含X、Y、Z三个方向,具体见图1所示:
3、试验方法和步骤
自振频率和阻尼比的测定
采用频率范围为0.2~100Hz的白噪声随机波分别在X、Y、Z三个轴方向上对控制器进行振动激励,输入加速度为0.2g,振动激励时间为304秒,以测点控制器的自振频率和阻尼比。
抗震考核试验
按照阻尼比为0.02的柴油机厂房0米层反应谱设计的人工地震波,分X、Y、Z三个方向,用于OBE考核试验的振动台台面输入波形。人工地震波的总持续时间为30秒,其中强震部分20秒,信号超过其最大值70%峰值的个数大于8个,地震考核试验人工地震波互为独立,X、Y、Z三轴方向的相关系数小于0.3.抗震试验的顺序为:5次OBE试验和一次SSE试验。
五、试验结果
1、自振频率的测定结果
柴油机控制器的自振频率的实测结果见表1。
2、OBE、SSE考核试验
在5次OBE、1次SSE考核试验中,振动台台面和各加速度测点在X、Y、Z三个方向的实测加速度峰值见表2:
3、电气性能连续性检测试验
抗震试验时对控制器电气性能连续性监测。监测结果表明。柴油机控制器能保持正常功能,未见数据异常。。
六、评定意见和结论
按照1E级K3类柴油机控制器抗震鉴定试验要求,对柴油机进行抗震考核试验。
对柴油机控制器进行了白噪声试验,测得于安装处的控制器在X方向的自振频率为9.75Hz,Y方向上为13.5Hz,Z方向为28.0Hz。
对控制器按照阻尼比为0.02,楼层0米标高的厂房设计的人工地震波,进行5次OBE考核试验后,检验样品,结构没有裂痕,螺钉、螺母没有松动、脱落,也无任何损伤及变形。
对控制器按照阻尼比为0.02,楼层0米标高的厂房设计的人工地震波,进行1次SSE考核试验后,检验样品,结构没有裂痕,螺钉、螺母没有松动、脱落,也无任何损伤及变形。
综上所述,柴油机控制器在完成了抗震鉴定试验后,结构及工作性能保持完好,满足1E级K3类柴油机抗震鉴定试验的要求,可以应用于核级柴油发电机组。
参考文献
[1] GBT 13625-1992核电厂安全系统电气设备抗震鉴定.
[2] GBT 15474-1995核电厂仪表和控制系统及其供电设备安全分级.
[3] HAF J0053-1995核电设备抗震鉴定试验指南.
作者简介
李刚辉(1984-),男,陕西省西安市,工程师,学士学位,电气工程及其自动化,从事核应急柴油发电机组成套电气设计及研究工作。