热工程控保护-论述题.doc

1、文件名： 02c0d0d4ce1eedb87ed882a4fd2c4500 -编辑：陡电教育中心 ZOU LIANG 第 1 页 共 11 页 邹亮 第 1 页 2/23/2019 创建时间： 2006-9-15 16:19 完成时间： 2007-2-17 排版完毕 - 可用 4.1.6 论述题 La5F3001 画出朗肯循环图并说明各个过程。 答：如 图 F-1 所示。 图 F-1 中： 1-2 ，汽轮机中的绝热膨胀过程； 2-3 ，凝汽器中的凝结放热过程； 3-4 ，给水泵中的绝热压缩过程； 4-a-b-1 ，锅炉中给水加热到过热蒸汽过程。 Lb5F2002 分析 图 F-2 的工作原理。

2、 答：上图利用触点 K2对继电器进行旁路控制。当常 闭触点 K2断开时， K 线圈带电，灯 D亮。当常闭触点 K2闭合时， K 线圈旁路失电，灯 D灭。 Lb5F3003 请分析 图 F-3 的工作原理。 文件名： 02c0d0d4ce1eedb87ed882a4fd2c4500 -编辑：陡电教育中心 ZOU LIANG 第 2 页 共 11 页 邹亮 第 2 页 2/23/2019 答： 图 F-3 实现的是一个停优先电路，其中 A1 作为启按钮， A2 作为停按钮。 当 A1 按下时，继电器 J 通过自己的常开形成自锁，直至 A2 按下继电器 J 解锁，故A1 、 A2 控制灯 D ，其结

3、果如下表所示： 仪 器 A1 A2 D 状 态 未按下 未按下 保持原状态 未按下 按下 灭 按下 未按下 亮 按下 按下 灭 Lb5F4004 当单元 机组发生带有全局性影响的事故时，可采用哪几类保护方式来确保机组的安全 ? 答：可以采用三类保护方式来确保单元机组的安全。 (1) 主燃料跳闸保护 ( 即 MFT)，当机组发生全局性的危险事故时，该保护动作。 (2) 机组快速甩负荷 ( 即 FCB)，当单元机组的锅炉运行正常，而机、电方面发生事故时，该保护投入运行。若 FCB 不成功，则导致 MFT 动作。 (3) 辅机故障减负荷 ( 即 RB) ，当单元机组锅炉的主要辅机发生局部重大故障，而

4、汽轮机和发电机正常时， RB投入，使机组减负荷。 Lb5F4005 根据 图 F-4 所示的梯形图，说明其工作原理。 答： 当 01为“ 1”， 02为“ 0 ”时， 100 为“ 1 ”； 当 01为“ 1”， 02为“ 1 ”时， 100 为“ 0 ”； 当 01为“ 0”， 02为“ 0 ”时， 100 为保持原状态； 当 01为“ 0”， 02为“ 1 ”时， 100 为“ 0 ”。 上图的功能类似于 RS触发器， 01为 “ 1 ” 时， 100 置位， 02为 “ 1 ” 时， 100 复位。 Lb5F5006 在梯形图设计过程中应注要遵守哪些规则 ? 答：应主要遵守下列规则： (

5、1) 触点应画在水平线上，不能画在垂直线上。 文件名： 02c0d0d4ce1eedb87ed882a4fd2c4500 -编辑：陡电教育中心 ZOU LIANG 第 3 页 共 11 页 邹亮 第 3 页 2/23/2019 (2) 不 包含触点的分支应放在垂直方向，不可放在水平位置。 (3) 线圈即输出部分，应画在梯形的最右边。 (4) 梯形图编程时，必须按从左至右、自上而下的原则进行。 (5) 注意程序简洁，结构清晰。 Lb4F2007 说明 图 F-5 的工作原理。 解：上图的功能是实现 0001为优先的自保持环节。 当 0001为“ 1 ”， 0002为“ 0 ”时， 1001为“

6、1 ”； 当 0001为“ 1 ”， 0002为“ 1 ”时， 1001为“ 1 ”； 当 0001为“ 0 ”， 0002为“ 0 ”时， 1001保持原状态； 当 0001为“ 0 ”， 0002为“ 1 ”时， 1001“ 0”。 Lb4F5008 图 F-6 为 7200系列双探头测振原理框图，请说明其测振工作原理，并说出双探头测振的显著特点。 答：该系统采用电涡流传感器测量主轴相对于轴承座的振动值，即主轴的相对振动值，而速度传感器则用于测量轴承座的绝对振动值，在监视器内将两个经过转换及前置处理以后的信号矢量求和并转换成输出信号，用于指示仪表和记录仪表，当振动幅值超过规定值时，将发出报

7、警信号。 用双探头测振的显著特点是：能够比较全面地反映汽轮机轴的振动情况。 文件名： 02c0d0d4ce1eedb87ed882a4fd2c4500 -编辑：陡电教育中心 ZOU LIANG 第 4 页 共 11 页 邹亮 第 4 页 2/23/2019 Lb4F5009 请说出电涡流传感器的结构和工作原理。 答：原理图如图 F-7 所示。 当线圈通过高频电流 i 时，线圈周围产生高频磁场，该磁场作用于金属体，但由于趋肤效应，不能透过具有一定厚度的金属体，而仅作用于金属表面的薄层内。在交流磁场的作用下金属表面产生了感应电流ie，即为涡流。感应电流也产生一个交变磁场并反作用于线圈上，其方向与线

8、圈原磁场的方向相反。这两个磁场相互叠加，就改变了原线圈的阻抗 Z(改变其电感的大小 ) ， Z 的变化仅与金属导体的电阻率 导磁率 激励电流强度 i 、频率 f 、线圈的几何形状 r 以及线圈与金属导体之间的距离 d 有关。线圈的阻抗可用如下函数式表示： Z=F(、i 、 f 、 d)。当被测对象的材料一定时， 、为 常数，仪表中的 i 、 f 、 d 也为定值，于是 Z 就成为距离 d 的单值函数。 Lb3F3010 图 F-8 为脉冲式安全门的控制电路图，试说明其工作原理。 答：锅炉正常运行时，控制开关 KK放在自动位置。开关触点 7 、 8 合通，触点 5 、 6 合通。当蒸汽压力升高达

9、开阀的规定值时，电接点压力表的低值触点断开而高值触点合通。中间继电器 J 动作，合通开阀接触器 KC。接触器 KC合通开阀电磁 铁，使脉冲门开文件名： 02c0d0d4ce1eedb87ed882a4fd2c4500 -编辑：陡电教育中心 ZOU LIANG 第 5 页 共 11 页 邹亮 第 5 页 2/23/2019 启，安全门起座，红灯 HD亮。 KC同时合通中间继电器 BJ，为关阀电路作准备。当蒸汽压力低于开阀的规定值时，电接点压力表的高值触点断开，中间继电器 J 保持并维持脉冲门在开启时的状态。当蒸汽压力降到关阀规定值时，电接点压力表的低值触点合，使中间继电器 J 释放，切断开阀 K

10、C和开阀电磁铁 DCK 的电路，并合通关阀接触器 GC的电路，GC使关阀电磁铁 DCG 工作，以便关闭脉冲门，使安全门回座。关阀接触器动作时，启动时间继电器 SJ。 10s 后， SJ的延时触点断开，切断中间继电器 BJ的自保持电路，使关阀接触器合关阀电磁铁 断电。如果脉冲安全门的工作失误，也可以人工操作控制开关，控制安全门的开启和关闭。 Lb3F4011 说明汽包水位高保护的内容。并画出相应的逻辑图。 答：逻辑图如 图 F-9 所示。 一般水位高偏差可分为三个值，称为高一、高二、高三值。但水位高至高一值时，保护装置发出水位高预告信号，引起运行人员注意，此预告信号作为水位高二值信号的“与”条件

11、。若运行人员采取措施后水位仍继续升高至高二值时，保护系统自动打开事故放水门。水位高二值信号同时作为高三值信号的“与”条件。若放水后水位仍继续升高至高三 值，保护系统发出紧急停炉信号，停止锅炉运行。当水位至高二值放水后，水位恢复到高一值以下，证明水位确实恢复正常，水位保护系统应立即关闭事故放水门，以免汽包水位再降低。汽包压力降低也会使水位升高，但这是虚假水位现象 ( 如汽包安全门动作 ) ，这种水位升高即使高至高一值或高三值，保护系统也不应动作。因此，对安全动作需加延时 ( 如 图 F-9 中的 60s)，待虚假水位消失，禁止信号才解除，防止误动作。另外，计算机也可发出禁止命令，防止设备不必要的

12、动作。 Lb3F5012 为了保证热工仪表及控制装置的检修质量，一般应在检 修工作结束以后做哪些检查、监督工作 ( 与程控保护相关部分 )? 答： (1) 热工仪表及控制装置检修后，热工车间应严格按有关规程和规定进行分级验收，并对检修质量作出评定。属于主设备控制与保护装置 ( 如胀差传感器等 ) 的，应由主设备所属车间会同热工车间共同验收。 文件名： 02c0d0d4ce1eedb87ed882a4fd2c4500 -编辑：陡电教育中心 ZOU LIANG 第 6 页 共 11 页 邹亮 第 6 页 2/23/2019 (2) 检修后的热工仪表检测系统，在主设备投入运行前应进行系统联调，使其系

13、统综合误差符合要求。 (3) 检修后的热工程序控制、信号、保护和联锁装置，应进行系统检查和试验，确认正确可靠后，才可投入运行。 (4) 热工仪表及控制装置检修、改进、校验 和试验的各种技术资料以及记录数据、图纸应与实际情况相符，并应在检修工作结束 15天后整理完毕并归档。 Je5F1013 说明 图 F-10所用导线表示方法及各文字符号的含义，并说明导线的连接关系。 答：该图采用的导线表示方法为中断线表示方法。 X1、 X2：表示端子排的项目代号。 41、 42：导线编号 5 、 6 、 7、 8 和 A 、 B 、 C ： 端子号 该图采用远端标记系统， X1端子排端子 5 上的线 41接

14、X2端子排上的端子 A ， X1端子排端子 6 上的线 42接 X2端子排上的端子 B 。 Je5F2014 汽轮机监测装置大多采用电涡流传感器，试说明其测量位移、振动等参数的基本工作原理。 答：由电涡流原理可知，电涡流传感器的线圈与被测金属体间的距离变化，可以变换为线圈的等效电感、等效阻抗和品质因素三个电参数的变化，若配以相应的前置放大器，可进一步把这三个电参数变换成电压值或频率值，再通过显示装置，就可实现对位移、振动等参数的测量。 Je5F2015 利用差压式水位计测量水位时产生误差的主要原因有哪些 ? 答： (1) 在测量过程中，汽包压力的变化引起饱和水、饱和蒸汽的重度变化，从而造成差压

15、输出的误差。 (2) 一般设计计算的平衡容器补偿管是按水位处于零水位情况下计算的，运行时，当锅炉汽包水位偏离零水位时，将会引起测量误差。 (3) 当汽包压力突然下降时，正压室内凝结水可能被蒸发掉，从而导致仪表指示失常。 文件名： 02c0d0d4ce1eedb87ed882a4fd2c4500 -编辑：陡电教育中心 ZOU LIANG 第 7 页 共 11 页 邹亮 第 7 页 2/23/2019 Je5F3016 图 F-11是用接触器来控制三相电动机的电气线路， 试回答下列问题： (1)此为何种接触器 ? (2)分析其工作原理。 答： (1) 此为交流接触器。 (2) 工作原理：在 HK合

16、上的情况下，当按下 PB时，接触器 C 带电吸合，电动机 D 工作，直至 PB释放；若 HK未合上，则无论 PB是否按下，电动机 D 都不会工作。 Je5F4017 有一 S 型热电偶测温系统如 图 F-12所示，其中： t=1100， t0=60 ， t1=20 ， E(1100， 0)=10.168mV ， E(60， 0)=0.365mV， E(20， 0)=0.113mV， E(1000， 0)=9.587mV， 试问： (1)若其中补偿导线正负极反接，则显示表指示的温度为多少 ? (2) 组成热电偶测温系统时，应注意哪些 ? 答： (1) 设指示温度为 t3，则有： E(t ， t0

17、) E(t0， t1)=E(t3 ， t1) E(1100， 60) E(60， 20)=E(t3 ， 20) E(t3， 0)=10.168 2 0.365+2 0.113=9.644(mV) t3=1000 十 E(t3,1000)/E(1100,1000) 100=1007( ) (2) 组成热电偶测温系统时，应注意： 1)热电偶、补偿导线、补偿器、显示仪表选型应配合。 文件名： 02c0d0d4ce1eedb87ed882a4fd2c4500 -编辑：陡电教育中心 ZOU LIANG 第 8 页 共 11 页 邹亮 第 8 页 2/23/2019 2)热电偶、补偿导线、补偿器、显示仪表

18、问正负极不能接反。 3)热电偶与补偿导线间，补偿导线与普通电缆，普通电缆与显示表间接线时，两个接线端子温度应一致。 Je5F4018 水位自动调节系统图如 图 F-13所示，运行中希望维持水面高度 H 不变， 要求： (1) 画出系统原理方框图， 并指出被调量和扰动。 (2) 简述系统工作原理。 答： (1) 原理方框图如 图 F-14所示。被调量是水箱水位 H ，扰动是进水量 q1和出水量q2。 (2) 当水箱流入量 q1和流出量 q2保持平衡时，水面高度 H 等于希望值 H 。若 q2突然增加，则水位 H 下降，浮子下降，杠杆逆时针旋转，杠杆左端上移，进水阀开大 ( 开度 增加 ) ，进水

19、量 q1增加，当 q1和 q2重新平衡后，水位稳定不变。 Je5F5019 凝汽器真空低保护的动作值通常为 67 73kPa 。而凝汽器运行的正常真空值应在 93kPa 以上。试设计一检测回路，使其保证汽轮机的正常启动，并加以说明。 答：在检测回路中引入闭锁条件，可保证汽轮机的正常启动。检测回路设计如 图 F-15。 SJ动作值整定为 93kPa ，复位值整定为 67kPa,TJ动作值整定为 67 73kPa 中的任一个，如 72kPa ，复位值相同。 SJ与 TJ串联作为跳闸信号。 在汽轮机正常启动的情况下，当真空低于 93kPa 时， SJ断开，无跳闸信息，当真空值升到 93kPa 以上时

20、， SJ闭合。若此时真空值再降低到 72kPa,TJ也复位闭合时，将发出跳闸信息。当真空进一步降低到 67kPa 以下时，跳闸信息又将被切断，由于无跳闸信息的保留，所以不会影响汽轮机的正常启动。 文件名： 02c0d0d4ce1eedb87ed882a4fd2c4500 -编辑：陡电教育中心 ZOU LIANG 第 9 页 共 11 页 邹亮 第 9 页 2/23/2019 Je4F2020 如 图 F-16所示，为锅炉炉膛熄火 3/4 表决电路逻辑图，说明图中各逻辑门电路应为何电路，并解释逻辑图的工作原理。 答： D1 D4、 D6和 D7为“与”门， D5为“或”门。 工作原理：若一层中四

21、个角火焰有三个火焰失去，则该层火焰熄灭。若四层火焰都熄灭，且证实燃料信号 存在时，则认为全炉膛灭火，发出 MFT 指令。 Je4F4021 分析 图 F-17的工作原理。 答：上图（ 图 F-17）实现的功能是获取按钮 A1、 A2中谁先动作的信息，即实现首记忆，并使相应信号灯亮，用按钮 AT复位。 Je4F4022 图 F-18为 DCS 的最基本结构组成，说明图中各未说明部分的名称，并说明各组成部分的主要作用。 文件名： 02c0d0d4ce1eedb87ed882a4fd2c4500 -编辑：陡电教育中心 ZOU LIANG 第 10 页 共 11 页 邹亮 第 10 页 2/23/20

22、19 答：“ (1) ”为工程师站 ( 或 EWS)； “ (2) ”为 DCS 系统网络； “ (3) ”为现场过程控制站 ( 或 PCU 、 DPU)。 操作员站：是运行人员 操作和监视过程的界面。 工程师站：是过程控制工程师的软件开发平台，可完成过程控制软件的组态和下装。 现场过程控制站：主要完成过程控制回路的闭环控制及其他控制任务。 DCS 系统网络：连接 DCS 各组成部分，完成数据的传输。 Je3F2023 如 图 F-19，为某机组 MFT 的逻辑简图，试说明其工作原理。 答：由图（ 图 F-19）可见，当下列条件任一成立时，将引起 MFT 的下述动作： (1) 两台送风机停； (2) 两台引风机全停； (3) 汽轮机跳闸； (4) 汽包水位低； (5) 锅炉熄灭； (6) 炉膛压力低； (7) 炉膛压力高； (8) 锅炉熄灭； (9) 手动“事故跳闸”。 当 MFT 后，将引起下述动作： (1) 关主油管跳闸阀； (2) 送所有油枪喷嘴阀；