006热工程控保护工论述题

1001：画出朗肯循环图并说明各个过程. 1002：如图F、所示。 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。 1003：分析图F-2的工作原理。 1004：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。 1005：请分析图F-3的工作原理。 1006：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 J解锁，故A1、A2控制灯D，其结果如下所示： 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 1007：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” 1008：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、电万面发生事故时，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，而汽轮机和发电机正常时，RB投入，使机组减负荷。 1009：根据图F。所示的梯形图，说明其工作原理。 1010： 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。 1011：在梯形图设计过程中应注要遵守哪些? 1012：应主要遵守下列规则： 1)触点应画在水平线上，不能画在垂直线上。 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。 1013：说明图F-10所用导线表示方法及各文字你号的含义，并说明导线的连接关系。 1014：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。 1015：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。 1016：由电祸流原理可知， 电祸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。 1017：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？ 1018：1)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。 1019：图F-11是用接触器来控制三相电劫机的电气线路，试回答下列问 ： 1)此为何种接触器? 2)分析其工作原理。 1020：1)此为交流接触器。 2)工作原理：在HK合上的情况下， 当按下PB时，接触器C带电吸合，电动机D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。 1021：有一S型热电偶测温系统如图F-12所示，其中t=1000℃，t0=60℃，t1=20℃，E（1000,0）=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 测温系统时，应注意哪些? 1022：1)设指示温度为t3，则有 E(t,t0)-E(t0-t1)=E(t3.t1) E(1000,60)-E(60,20)=E(t3,20) E(t3,0)=10.168-2X0.365+2X0.113=9.644(mV) T3=1000℃+E(t3,1000)/E(1100,1000)X100=1007℃ (2)组成热电 测温系统时，应注意： 1)门热电偶、补偿导线、补偿器、显示仪表选型应配合。 2)热电偶、补偿导线、补偿器、显示仪表间正负极不能接反。 3)热电偶与补偿导线间，补偿导线与普通电缆，普通电 与显示表间接线时，两个接线端子温度应一致。 1023：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。 1024：1)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u增加)，进水量q1增加，当q1和q2重新平衡后，水位稳定不变。 1025：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，试设计一回路，使其保证汽轮机的正常启动，并加以说明。 1026：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93kP 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，SJ闭合。若此时真空值再降低到72kPa，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。 1027：说明图F-5的工作原理。 1028： 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“1”； 0001为“1”， 0002为“1”时， 1001为“1”； 0001为“0”，0002为“0”时， 1001为保持原状态； 0001为“0”， 0002为“1”时， 1001为“0”。 1029：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。 1030：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。 1031：请说出电涡流传感器的结构和工作原理。 1032：原理图如图F-7所示。当线圈通过高频电流；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，其方向与线圈原磁场的方向相反。这两个磁场相相互叠加，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ρ、导磁率μ、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（ρ、μ、i、f、d）。当被测对象的材料一定时，ρ、μ为常数，仪表中的i、f、d为定值，于是Z就成为距离D的单值函数。 1033：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。 1034：D1～D4、D6和D7为“与”门，D5为“或”门。 工作原理：若一层中四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。 1035：分析图F-17的工作原理。 1036：上图实现的功能是获取按钮入1、 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。 1037： 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，并说明个组成部分的主要作用。 1038： “(1)”为师站 S)；“(2)”为DCS系统网络；“(3丫' 场过程控制站 PCU、DP肌。 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。 1039：图F-8为脉冲式安全门的控制电路图，试说明其工作原理。 1040：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6、6合通。当蒸汽压力升高达开阀的规定值时， 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KC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。10秒后，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。 1041：说明汽包水位高保护的，并画出相应的逻辑图。 1042：一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。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 包安全门劫作)，这种水位升高即使高至高一 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60秒)，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，防止设备不必要的动作。 逻辑图如图F-9所示。 1043：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)？ 1044：1)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。 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 况相符，并应在检修工作结束15天后整理完毕并归档。 1045： 如图F-19，为某机组MFT的逻辑简图，试说明其工作原理。 1046：由图可见，当下列条件任一成立时，将引起 叭'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； 3)停所有给煤机； 4)停所有磨煤机； 5）所有一次风机； 6)停所有除尘器； 7)跳吹灰器； 8)跳汽轮机； 9)送信号至其他系统。 1047：图F-20是机组大联锁保护系统的原则性框图。试说明其保动作的逻辑关系。 1048：炉、机、电大联锁保护系统的动作如下： 1)当锅炉故障而产生锅炉MFT跳闸条件时，延时联锁汽轮机跳闸、发电巩跳闸，以保护锅炉的泄压和充分利用蓄热。 2)汽轮机和发电机互为联锁，即汽轮机跳闸条件满足而紧急跳闸系统动作时，将引起发电巩跳闸； 当发电机跳闸条件满足而跳闸时，也会导致汽轮机紧急跳闸。不论何种情况都将产生机组快速甩负荷保护（FCB）。若FCB成功，则锅炉保持30%低负荷运行；若FCB不成功，则锅炉主燃料跳闸(MFT)紧急停机。 3)当发电机-变压器组故障或电网故障引起主断路器跳闸时，将导致FCB作。若FCB 功，锅炉保持30%负荷运行。发电机-变压器组故障，则发电机跳闸。而电网故障时，发电机可带5% 厂用电运行。若FCB失败，则MFT动作，紧急停炉。