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高頻電子電路第一章習(xí)題與答案(一)

填空題1、語音信號(hào)的頻率范圍為,圖象信號(hào)的頻率范圍為,音頻信號(hào)的頻率范圍為。(答案:300~3400Hz;0~6MHz;20Hz~20kHz)2、無線電發(fā)送設(shè)備中常用的高頻電路有、、、。(答案:振蕩器、調(diào)制電路、高頻放大器、高頻功率放大器)3、無線電接收設(shè)備中常用的高頻電路有、、、。(答案:高頻放大器、解調(diào)器、混頻器;振蕩器)4、通信系統(tǒng)的組成:、、、、。(答案:信號(hào)源、發(fā)送設(shè)備、傳輸信道、接收設(shè)備、終端)5、在接收設(shè)備中,檢波器的作用是。(答案:還原調(diào)制信號(hào))6、有線通信的傳輸信道是,無線通信的傳輸信道是。(答案:電纜;自由空間)7、調(diào)制是用音頻信號(hào)控制載波的、、。(答案:振幅;頻率;相位)8、無線電波傳播速度固定不變,頻率越高,波長(zhǎng);頻率;波長(zhǎng)越長(zhǎng)。(答案:越短;越低)(二)選擇題1、下列表達(dá)式正確的是。A)低頻信號(hào)可直接從天線有效地輻射。B)低頻信號(hào)必須轉(zhuǎn)載到高頻信號(hào)上才能從天線有效地輻射。C)高頻信號(hào)及低頻信號(hào)都不能從天線上有效地輻射。D)高頻信號(hào)及低頻信號(hào)都能從天線上有效地輻射。(答案:B)2、為了有效地發(fā)射電磁波,天線尺寸必須與相比擬。A)輻射信號(hào)的波長(zhǎng)。B)輻射信號(hào)的頻率。C)輻射信號(hào)的振幅。D)輻射信號(hào)的相位。(答案:A)3、電視、調(diào)頻廣播和移動(dòng)通信均屬通信。A)超短波B)短波C)中波D)微波(答案:A)(三)問答題1、畫出通信系統(tǒng)的一般模型框圖。2、畫出用正弦波進(jìn)行調(diào)幅時(shí)已調(diào)波的波形。3、畫出用方波進(jìn)行調(diào)幅時(shí)已調(diào)波的波形。第二章

諧振回路的基本特性(一)

填空題1、LC選頻網(wǎng)絡(luò)的作用是。(答案:從輸入信號(hào)中選出有用頻率的信號(hào)抑制干擾的頻率的信號(hào))2、LC選頻網(wǎng)絡(luò)的電路形式是。(答案:串聯(lián)回路和并聯(lián)回路)3、在接收機(jī)的輸入回路中,靠改變進(jìn)行選臺(tái)。(答案:可變電容器電容量)4、單位諧振曲線指。(答案:任意頻率下的回路電流I與諧振時(shí)回路電流I0之比)5、LC串聯(lián)諧振電路Q值下降,單位諧振曲線,回路選擇性。(答案:平坦;差)6、通頻帶BW0.7是指。(答案:?jiǎn)挝恢C振曲線≥所對(duì)應(yīng)的頻率范圍)7、LC串聯(lián)諧振回路Q值下降,頻帶,選擇性。(答案:增寬;變差)8、距形系數(shù)Kr0.1定義為單位諧振曲線f值下降到時(shí)的頻帶范圍與通頻帶之比。(答案:0.1)9、理想諧振回路Kr0.1,實(shí)際回路中Kr0.1,其值越越好。(答案:等于1;大于1;小)10、LC并聯(lián)諧振回路諧振時(shí),阻抗為。(答案:最大且為純電阻)11、LC并聯(lián)諧振回路,當(dāng)f=f0即諧振時(shí)回路阻抗最且為,失諧時(shí)阻抗變,當(dāng)f<f0時(shí)呈,f>f0是呈。(答案:大;純電阻;??;感性;容性)12、電容分壓耦合聯(lián)接方式可通過改變的數(shù)值來實(shí)現(xiàn)阻抗變換。(答案:分壓電容)13、強(qiáng)耦合η>1,當(dāng)η越大,諧振曲線兩峰間距離越。(答案:寬)14、強(qiáng)耦合時(shí),耦合回路η越接近1時(shí),諧振曲線頂部較寬且平坦,較接近理想,通頻帶較,選擇性較。(答案:距形系數(shù);寬;好)15、LC并聯(lián)諧振回路,諧振時(shí)并聯(lián)回路阻抗。(答案:最大)(二)

選擇題1、LC串聯(lián)諧振回路發(fā)生諧振時(shí),回路阻抗為,回路總阻抗為,回路電流達(dá)到。A)最大值B)最小值C)零D)不能確定(答案:C;B;A)2、串聯(lián)諧振曲線是之間的關(guān)系。A)回路電流I與諧振時(shí)回路電流I0B)回路電流幅值與信號(hào)電壓頻率C)回路電壓幅值與信號(hào)電流頻率D)諧振時(shí)回路電流I0與信號(hào)電壓頻率(答案:B)3、單回路通頻帶BW0.7與回路Q值成,與諧振頻率成。A)正比B)反比C)無關(guān)(答案:B;A)4、并聯(lián)諧振回路諧振時(shí),電納為,回路總導(dǎo)納為。A)最大值B)最小值C)零D)不能確定(答案:C;B)5、LC串聯(lián)回路諧振時(shí)阻抗阻抗最,且為純電阻,失諧時(shí)阻抗變,當(dāng)f<f0呈,當(dāng)f>f0呈。A)容性B)感性C)大D)小(答案:D;C;A;B)6、耦合回路臨界耦合時(shí)η;強(qiáng)耦合時(shí)η;弱耦合時(shí)η。A)大于1B)等于1C)小于1D)不等于1(答案:B;A;C))7、強(qiáng)耦合時(shí),耦合回路η越大,諧振曲線在諧振頻率處的凹陷。A)越大B)越小C)不出現(xiàn)(答案:A)8、LC組成一個(gè)串聯(lián)諧振回路,諧振時(shí)串聯(lián)回路阻抗。A)最大B)最小C)無法估計(jì)(答案:B)(三)判斷題1、LC串聯(lián)諧振回路的諧振頻率除了與L、C有關(guān)外,還與回路的損耗電阻r有關(guān)。()(答案:錯(cuò);分析:只與L、C有關(guān))2、LC串聯(lián)諧振回路的空載品質(zhì)因素除了與L、C有關(guān)外,還與回路的負(fù)載電阻RL有關(guān)。()(答案:錯(cuò);分析:與L、C有關(guān)外,還與回路的損耗電阻r有關(guān))3、LC串聯(lián)諧振回路諧振時(shí),諧振電流最大,失諧越嚴(yán)重,諧振電流越小。()(答案:對(duì))4、諧振回路Q值越高,諧振曲線就越尖銳,選擇性就越好,而通頻帶越寬。()(答案:錯(cuò);通頻帶就越窄)5、并聯(lián)諧振回路的單位諧振曲線與串聯(lián)諧振回路不相同。()(答案:錯(cuò);并聯(lián)諧振回路的單位諧振曲線與串聯(lián)諧振回路相同)6、傳、并聯(lián)諧振回路等效互換后的Q值不變。()(答案:對(duì))(四)

問答題1、串聯(lián)諧振回路的f0=2MHz,C=100pF,諧振時(shí)r=20Ω,求:L和Q0以及BW0.7?答:串聯(lián)諧振回路的頻率為f0=L===63×10-6H=63μH品質(zhì)因素為Q0===40回路通頻帶為BW0.7===50×103Hz=50kHz2、并聯(lián)諧振回路的f0=10MHz,L=1μH,Q0=100,求諧振電阻R0、諧振電導(dǎo)G0和電容C。答:Q0===100G0===0.16×10-3s=0.16msR0===6.25kΩf0=C===250×10-12F=250pF2、解決小信號(hào)選頻放大器通頻帶與選擇性之間矛盾的途徑有哪些?答:(1)增大零頻增益(如增加級(jí)數(shù)),可以在選擇性保證的前提下加寬通頻帶。(2)采用雙耦合調(diào)諧回路。(3)采用既有較好選擇性又有較寬通頻帶的選頻網(wǎng)絡(luò),如聲表面波濾波器。三章《高頻小信號(hào)放大器》習(xí)題與答案(一)

填空題1、高頻放大器按照輸入信號(hào)的大小可分為放大器和放大器。(答案:小信號(hào);大信號(hào))2、高頻放大器按負(fù)載形式分為放大器和放大器。(答案:調(diào)諧;非調(diào)諧)3、小信號(hào)調(diào)諧放大器應(yīng)用于超外差接收機(jī)的部分和部分,它們的負(fù)載形式分別為調(diào)諧和調(diào)諧。(答案:高頻放大;中頻放大;可變;固定)4、選擇性指。(答案:從各種不同頻率的信號(hào)中選出有用信號(hào)抑制干擾信號(hào)的能力)5、衡量選擇性的指標(biāo)有和。(答案:距形系數(shù);抑制比)6、實(shí)際諧振曲線偏離理想諧振曲線的程度,用表示。(答案:距形系數(shù))7、放大器的噪聲系數(shù)NF是指:,理想的噪聲系數(shù)NF=,一般情況NF。(答案:放大器輸入信噪比與輸出信噪比的比值;1;>1)8、小信號(hào)調(diào)諧放大器當(dāng)工作頻率等于回路的諧振頻率時(shí),電壓增益,當(dāng)工作頻率偏離諧振頻率時(shí),電壓增益。(答案:最大;減?。?、小信號(hào)調(diào)諧放大器單調(diào)諧回路選擇性,體現(xiàn)在。(答案:差;諧振曲線與距形相差較遠(yuǎn))10、小信號(hào)調(diào)諧放大器雙調(diào)諧回路的帶寬為單調(diào)諧回路帶寬的倍。(答案:)11、小信號(hào)調(diào)諧放大器的主要技術(shù)指標(biāo)有,,,,。(答案:增益;通頻帶;選擇性;工作穩(wěn)定性;噪聲系數(shù))12、調(diào)諧放大器主要由和組成。(答案:晶體管;調(diào)諧回路)13、雙調(diào)諧回路放大器,諧振曲線在η>1時(shí),會(huì)出現(xiàn)現(xiàn)象。(答案:諧振曲線頂部凹陷)(二)

選擇題1、在電路參數(shù)相同的情況下,雙調(diào)諧回路放大器的最大電壓增益與單調(diào)諧回路比較。A)增大B)減小C)相同D)無法比較(答案:C)2、在電路參數(shù)相同的情況下,雙調(diào)諧回路放大器的通頻帶與單調(diào)諧回路放大器的通頻帶相比較。A)增大B)減小C)相同D)無法比較(答案:A)3、在電路參數(shù)相同的情況下,雙調(diào)諧回路放大器的選擇性與單調(diào)諧回路放大器的選擇性相比較。A)好B)壞C)相同D)無法比較(答案:A)4、雙調(diào)諧回路小信號(hào)調(diào)諧放大器的性能比單調(diào)諧回路放大器優(yōu)越,主要在于。A)前者的電壓增益高B)前者的選擇性好C)前者的電路穩(wěn)定性好D)前者具有較寬的通頻帶,且選擇性好(答案:D)5、小信號(hào)調(diào)諧放大器的距形系數(shù)為,理想時(shí)為。A)大于1B)小于1C)等于1(答案:A;C)(三)

判斷題1、雙調(diào)諧回路放大器在弱耦合狀態(tài)下,其諧振特性曲線會(huì)出現(xiàn)雙峰。()(答案:錯(cuò);分析:強(qiáng)耦合狀態(tài)下才會(huì)出現(xiàn)雙峰)2、選擇性是指放大器從各種不同頻率的信號(hào)中選出有用信號(hào),抑制干擾信號(hào)的能力。()(答案:對(duì))3、調(diào)諧放大器的通頻帶只與回路的有載品質(zhì)因素有關(guān)。()(答案:錯(cuò);分析:還與諧振頻率有關(guān))4、小信號(hào)調(diào)諧放大器單調(diào)諧回路的選擇性比雙調(diào)諧回路的選擇性好。()(答案:錯(cuò);分析:雙調(diào)諧回路的選擇性好)5、放大器的增益與通頻帶存在矛盾,增益越高,通頻帶越窄。()(答案:對(duì))6、雙調(diào)諧回路放大器有兩個(gè)單調(diào)諧回路,它們各自調(diào)諧在不同的頻率上()(答案:錯(cuò);兩個(gè)調(diào)諧回路都調(diào)諧在信號(hào)的中心頻率上)7、由于微變等效電路只能解決交流分量的計(jì)算問題,因此它與電路中的直流分量無關(guān)。()(答案:錯(cuò);分析:有些參數(shù)與靜態(tài)工作點(diǎn)有關(guān))(四)

問答題1、小信號(hào)調(diào)諧放大器的主要指標(biāo)有哪幾項(xiàng)?并說明各項(xiàng)含義。答:高頻小信號(hào)放大器主要性能指標(biāo)有:增益、通頻帶、選擇性、工作穩(wěn)定性及噪聲系數(shù)。增益:放大器的輸出電壓與輸入電壓之比,用Au表示。通頻帶:指放大器的電壓增益Au下降到諧振電壓增益Au0的70.7%時(shí)對(duì)應(yīng)的頻率范圍,用BW0.7表示。選擇性:是調(diào)諧放大器從輸入信號(hào)中選取有用信號(hào)成分并加以放大,而將無用干擾信號(hào)加以有效抑制的能力。工作穩(wěn)定性:指放大器的直流偏置、晶體管參數(shù)、電路元件參數(shù)等發(fā)生可能變化時(shí),放大器的增益、中心頻率、通頻帶、幅頻特性的穩(wěn)定程度。噪聲系數(shù):指輸入端的信噪比與輸出端的信噪比的比值。2、解決小信號(hào)選頻放大器通頻帶與選擇性之間矛盾的途徑有哪些?答:(1)增大零頻增益(如增加級(jí)數(shù)),可以在選擇性保證的前提下加寬通頻帶。(2)采用雙耦合調(diào)諧放大回路。(3)采用既有較好選擇性又有較寬通頻帶的選頻網(wǎng)絡(luò)。3、寫出晶體管Y參數(shù)方程,畫出它的等效電路,并說明各參量的名稱。

答:b=Y(jié)iebe+Yrecec=Yfebe+YoeceYie:輸入導(dǎo)納;Yfe:正向傳輸導(dǎo)納;Yre:反向傳輸導(dǎo)納;Yoe:輸入導(dǎo)納。等效電路如下:第四章《高頻功率放大器》習(xí)題與答案(一)填空題1、高頻功率放大器輸入、輸出調(diào)諧回路的作用是、、。(答案:傳輸;濾波;匹配)2、高頻功率放大器中諧振電路的作用是、、。(答案:傳輸;濾波;匹配)3、設(shè)一放大器工作狀態(tài)有下述幾種:甲類,乙類,丙類。效率最高。(答案:丙類)4、丙類功率放大器輸出波形不失真是由于。(答案:采用調(diào)諧回路作負(fù)載)5、高頻功率放大器的技術(shù)指標(biāo)有、、。(答案:輸出功率;效率;功率增益)6、高頻功率放大器有三種工作狀態(tài),分別為、、;其中是發(fā)射末級(jí)的最佳工作狀態(tài)。(答案:過壓;臨界;欠壓;臨界)7、高頻功率放大器負(fù)載采用電路,作用是。(答案:調(diào)諧;選出基波,濾初諧波)8、高頻功率放大器的調(diào)整是指保證放大器工作在狀態(tài),獲得所需要的和。(答案:臨界;功率;效率)9、高頻功率放大器的集電極輸出電流為波,經(jīng)負(fù)載回路中選頻后輸出為波。(答案:脈沖;正弦)10、寬帶高頻功率放大器:負(fù)載采用調(diào)諧形式,常用。(答案:非;傳輸線變壓器)11、傳輸線變壓器理想時(shí)上限頻率。(答案:無限大)12、傳輸線變壓器能量傳輸方式是。(答案:依靠線圈的漏感和分布電容的耦合作用實(shí)現(xiàn)的)(二)

選擇題1、高頻功率放大器輸出功率是指。A)信號(hào)總功率B)直流信號(hào)輸出功率C)二次諧波輸出功率D)基波輸出功率(答案:D)2、高頻功率放大器功率增益是指。A)基極激勵(lì)功率與集電極輸出功率之比B)集電極輸出功率與基極激勵(lì)之比C)不能確定(答案:B)3、丙類高頻功率放大器三極管作用是。A)開關(guān)作用B)按照輸入信號(hào)變化的規(guī)律,將直流能量轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣髂芰緾)A和B(答案:C)4、丙類高頻功率放大器中兩電源的作用和。A)EB是能量的來源B)EC是能量的來源C)EB保證晶體管工作在丙類D)EC保證晶體管工作在丙類(答案:B;C)5、為使高頻功率放大器有較高的效率,應(yīng)工作在狀態(tài)。A)甲類B)乙類C)丙類(答案:C)6、丙類高頻功率放大器的集電極電流為。A)余弦脈沖B)正弦脈沖C)方波(答案:A)7、丙類高頻功率放大器最佳工作狀態(tài)是。A)欠壓B)過壓C)臨界(答案:C)8、某丙類高頻功率放大器,若要求輸出電壓平穩(wěn),放大器應(yīng)選擇在什么狀態(tài)下工作。A)欠壓B)過壓C)臨界(答案:B)9、丙類高頻功率放大器的最佳工作狀態(tài)是。A)臨界狀態(tài),此時(shí)功率最大,效率最高。B)臨界狀態(tài),此時(shí)功率較大,效率最高。C)臨界狀態(tài),此時(shí)功率最大,效率較高。D)臨界狀態(tài),此時(shí)功率較大,效率較高。(答案:C)10、為使放大器工作在丙類工作狀態(tài),則基極偏壓應(yīng)為。A)負(fù)偏壓B)正偏壓C)正負(fù)偏壓皆可(答案:A)11、電視機(jī)的高放與中放電路應(yīng)采用。A)單調(diào)諧放大器B)雙調(diào)諧放大器C)寬頻帶放大器D)A或B(答案:B)12、在諧振功率放大器中,匹配網(wǎng)絡(luò)的阻抗變換作用是。A)將負(fù)載轉(zhuǎn)換為放大器所要求的最佳負(fù)載值B)使放大器的輸出電阻和負(fù)載電阻相等C)使放大器輸出回路諧振(答案:A)13、對(duì)諧振功率放大器進(jìn)行調(diào)諧時(shí),應(yīng)在工作狀態(tài)進(jìn)行,以保護(hù)功放管。A)欠壓區(qū)B)過壓區(qū)C)臨界(答案:B)14、傳輸線變壓器應(yīng)用于寬帶放大器,它可以實(shí)現(xiàn)。A)頻率合成B)電壓合成C)電流合成D)功率合成(答案:D)(三)

判斷題1、在諧振功率放大器的輸出級(jí)中,匹配網(wǎng)絡(luò)的阻抗變換作用是將負(fù)載轉(zhuǎn)換為放大器作要求的最佳負(fù)載電阻。()(答案:對(duì))2、丙類高頻功率放大器,若要求輸出電壓平穩(wěn),放大器應(yīng)選擇臨界工作狀態(tài)。()(答案:錯(cuò);分析:放大器應(yīng)選擇弱過壓工作狀態(tài))3、原工作于臨界狀態(tài)的丙類高頻功率放大器,當(dāng)其負(fù)載斷開,IC0減小,P0減小。()(答案:對(duì))(四)

問答題1、解釋為什么丙類放大器的效率高?答:因?yàn)楸惙糯蟮膶?dǎo)通時(shí)間短,管耗小,所以效率高。2、丙類功率放大器為什么一定要用調(diào)諧回路作為集電極負(fù)載?答:(1)丙類功率放大器工作在非線性狀態(tài),集電極輸出電流為余弦脈沖,用調(diào)諧回路選出基波,濾除諧波,使輸出電壓為余弦信號(hào)。(2)調(diào)諧回路工作在諧振頻率上輸出最大。(3)失諧使輸出減小,若在欠壓嚴(yán)重情況下,可能燒壞管子。3、為什么低頻功率放大器不能工作于丙類狀態(tài)?而高頻功率放大器則可以工作于丙類狀態(tài)?答:是由于輸入信號(hào)的性質(zhì)決定的。因?yàn)楦哳l功率放大器的負(fù)載是用調(diào)諧在信號(hào)中心頻率的諧振回路來做,可以濾除放大器在丙類工作狀態(tài)時(shí)產(chǎn)生的諧波。而對(duì)于信號(hào)的頻率從幾十赫至幾萬赫的低頻功率放大器來說,相對(duì)頻寬很寬,負(fù)載不能采用諧振回路,因此,如將低頻功率放大器工作在丙類狀態(tài),大量諧波無法濾去,放大器將產(chǎn)生嚴(yán)重失真。4、高頻功放的欠壓、臨界、過壓狀態(tài)是如何區(qū)分的?各有什么特點(diǎn)?答:欠壓:三極管導(dǎo)通在晶體管特性曲線的放大區(qū),Ucm較小的情況。臨界:三極管導(dǎo)通在晶體管特性曲線的臨界飽和線,Ucm很大的情況。過壓:三極管導(dǎo)通在晶體管特性曲線的飽和區(qū)。在過壓狀態(tài),iC波形為凹頂狀,且脈沖高度較低;在臨界狀態(tài),iC波形為尖頂余弦脈沖,但脈沖高度比過壓狀態(tài)高;在欠壓狀態(tài),iC波形為尖頂余弦脈沖,且脈沖高度比臨界時(shí)高一點(diǎn)。第五章《振蕩器》習(xí)題與答案(一)

填空題1、反饋式振蕩器的自激條件是。(答案:正反饋)2、反饋式振蕩器起振條件是、。(答案:AF>1;φA+φF=2nп,n=0,1,2,3…)3、反饋式振蕩器平衡條件是、。(答案:AF=1;φA+φF=2nп,n=0,1,2,3…)4、反饋式振蕩器穩(wěn)定條件是、。(答案:AF對(duì)Ui的變化率為負(fù)值;相位對(duì)頻率的變化率為負(fù)值)5、振蕩頻率變化的原因是、。(答案:振蕩回路參數(shù)變化;晶體管參數(shù)變化)6、正弦波振蕩器由、、組成。(答案:放大器;反饋網(wǎng)絡(luò);選頻網(wǎng)絡(luò))7、RC振蕩器的諧振頻率計(jì)算方法為。(答案:f0=)(二)

選擇題1、反饋式振蕩器振蕩頻率回路的諧振頻率。A)等于B)約等于C)不等于(答案:B)2、互感反饋式振蕩器的優(yōu)點(diǎn)是。A)容易起振B)不易起振C)結(jié)構(gòu)復(fù)雜D)調(diào)節(jié)頻率不方便(答案:A)3、電容反饋式振蕩器優(yōu)缺點(diǎn)是、。A)振蕩波形好B)振蕩波形不好C)振蕩頻率高D)振蕩頻率低(答案:A;C)4、克拉潑振蕩器頻率穩(wěn)定度比普通的電容三點(diǎn)式振蕩器頻率穩(wěn)定度高的原因。A)因?yàn)檎袷幓芈分薪尤胍粋€(gè)小電容,從而減小晶體管輸入、輸出電容對(duì)振蕩回路的影響。B)電路晶體管與回路處于松耦合。C)A和B(答案:C)5、設(shè)計(jì)一個(gè)穩(wěn)定度高的頻率可調(diào)振蕩器,通常采用。A)晶體振蕩器B)變壓器耦合振蕩器C)西勒振蕩器(答案:C)6、有些振蕩器接上負(fù)載時(shí),會(huì)產(chǎn)生停振,這是因?yàn)檎袷幤鞔藭r(shí)不能滿足。A)振幅平衡條件B)相位平衡條件C)A或B(答案:C)7、要使自激振蕩器穩(wěn)定地工作,則必須滿足。A)起振條件B)平衡條件C)穩(wěn)定條件D)起振、平衡、穩(wěn)定條件(答案:D)8、晶體振蕩器具有較高的頻率穩(wěn)定度,但它不能直接作為收音機(jī)的本地振蕩器,原因使晶體振蕩。A)頻率穩(wěn)定度高B)輸出頻率不可調(diào)C)都不是(答案:B)9、在一般廣播收音機(jī)中常用用作本地振蕩器。A)互感反饋振蕩器B)考畢茲電路C)哈特萊振蕩器D)西勒振蕩器(答案:A)10、振蕩器的頻率穩(wěn)定度高。A)互感反饋B)克拉潑電路C)西勒電路D)石英晶體(答案:D)11、振蕩器的振蕩頻率決定于。A)取決于振蕩回路的參數(shù)B)僅取決于晶體管的參數(shù)C)外界環(huán)境D)網(wǎng)絡(luò)Y參數(shù),也與晶體管的參數(shù)有關(guān)(答案:A)12、振蕩器實(shí)際上是。A)電壓負(fù)反饋放大器B)電流負(fù)反饋放大器C)電壓或電流正反饋放大器(答案:C)13、維持振蕩的基本條件是。A)足夠的負(fù)反饋B)足夠的正反饋C)只要是正反饋即可(答案:B)14、對(duì)振蕩器最基本的要求是。A)振蕩頻率穩(wěn)定B)輸出最大C)諧波豐富(答案:A)15、使用石英振蕩器,是利用石英的。A)絕緣特性B)電容特性C)電感特性D)電導(dǎo)特性(答案:C)16、某一電子設(shè)備中,要求振蕩電路的頻率為20MHz,且頻率穩(wěn)定度高達(dá)10-8,采用。A)LC振蕩器B)RC振蕩器C)晶體振蕩器(答案:C)(三)

判斷題1、反饋式振蕩器的工作頻率等于回路的諧振頻率。()(答案:錯(cuò);分析:約等于)

2、克拉潑電路用減弱晶體管與回路的耦合來提高頻率穩(wěn)定度。()(答案:對(duì))3、放大器能變?yōu)檎袷幤鞯脑蚴欠糯笃髦杏兄C振回路存在。()(答案:錯(cuò);分析:是因?yàn)殡娐窛M足振蕩條件)4、振蕩器具有穩(wěn)定振蕩頻率的原因是振蕩系統(tǒng)中具有選頻網(wǎng)絡(luò)。()(答案:錯(cuò);分析:要穩(wěn)定須采用相應(yīng)措施)5、西勒電路的優(yōu)點(diǎn)之一是波段范圍較寬。()(答案:對(duì))6、設(shè)計(jì)一個(gè)穩(wěn)定度高的頻率可調(diào)振蕩器通常采用晶體振蕩器。()(答案:錯(cuò);分析:晶體振蕩器頻率不可調(diào))(四)

問答題1、自激振蕩器沒有輸入信號(hào),它的輸出信號(hào)從哪里來?(答案:是由于干擾信號(hào)或噪聲信號(hào)而來的。因?yàn)楦蓴_和噪聲信號(hào)包含各種諧波成分,這些信號(hào)反復(fù)經(jīng)過正反饋放大器的放大作用和選頻網(wǎng)絡(luò)的選擇作用,最終形成某一單一頻率的正弦振蕩,而其他頻率則被選頻網(wǎng)絡(luò)抑制掉。)2、正弦波振蕩器為什么一定要用選頻網(wǎng)絡(luò)?(答案:因?yàn)檎袷幤鳑]有選頻網(wǎng)絡(luò),輸出電壓將由各次諧波組成,而不能產(chǎn)生某一單一頻率的正弦波,因此,一定要選頻網(wǎng)絡(luò)才行。)3、電路中存在正反饋,且AF>1,是否一定會(huì)產(chǎn)生自激振蕩?(答案:有正反饋且AF>1,電路能產(chǎn)生自激振蕩,但不一定是單一頻率的正弦波。因?yàn)檎也ㄟ€必須有選頻網(wǎng)絡(luò)。)4、如圖所示,若X1是電感,問這是什么形式的振蕩電路,并推導(dǎo)此時(shí)的振蕩頻率。(答案:根據(jù)三點(diǎn)電路的組成原則,當(dāng)X1=Xbc=XL時(shí),,X2和X3必須是容抗,所以該電路是電容三點(diǎn)式振蕩器。振蕩條件為X1+X2+X3=0,即=0,由此解得振蕩頻率為:f0=。第六章《振幅調(diào)制、檢波及AGC》習(xí)題與答案(一)

填空題1、單邊帶信號(hào)通信的缺點(diǎn):、、。(答案:難解調(diào);設(shè)備復(fù)雜;成本高)2、包絡(luò)檢波的組成是和。適用于解調(diào)信號(hào)。(答案:非線性器件;低通濾波器;AM)3、調(diào)制的方式有、、,它們分別由調(diào)制信號(hào)去控制高頻載波的、、。(答案:調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相;振幅、頻率、相位)4、在模擬乘法器上接入調(diào)制信號(hào)和載波信號(hào)后,將產(chǎn)生和頻譜分量,若需得到SSB信號(hào)則還必須接入濾波器。(答案:上邊頻;下邊頻;帶通)5、普通調(diào)幅信號(hào)的與調(diào)制信號(hào)的相同。(答案:包絡(luò);幅度變化規(guī)律)6、大信號(hào)包絡(luò)檢波器是利用二極管和RC網(wǎng)絡(luò)的濾波特性工作的。(答案:非線性;充放電)7、檢波的作用是從信號(hào)中還原出信號(hào),具有檢波作用的根本原因是在于檢波器件的特性作用。(答案:調(diào)幅;調(diào)制;非線性)8、檢波器的非線性失真系數(shù)是指輸出的信號(hào)與輸入的調(diào)幅波形狀的符合程度。(答案:低頻;包絡(luò))9、單邊帶信號(hào)的形成有三種方法,分別是、、。(答案:濾波法;移相法;濾波法與移相法結(jié)合)(二)

選擇題1、調(diào)制的描述。A)用載波信號(hào)去控制調(diào)制信號(hào)的某一參數(shù),使該參數(shù)按一定的規(guī)律發(fā)生變化。B)用調(diào)制信號(hào)去控制載波信號(hào)的某一參數(shù),使該參數(shù)按一定的規(guī)律發(fā)生變化。C)用調(diào)制信號(hào)去控制載波信號(hào)的某一參數(shù),使該參數(shù)隨調(diào)制信號(hào)的規(guī)律變化。(答案:C)2、調(diào)幅的描述。A)用調(diào)制信號(hào)去控制載波信號(hào)的振幅,使載波信號(hào)的振幅隨調(diào)制信號(hào)的規(guī)律而變化。B)用載波信號(hào)去控制調(diào)制信號(hào)的振幅,使載波信號(hào)的振幅隨調(diào)制信號(hào)的規(guī)律而變化。C)用調(diào)制信號(hào)去控制載波信號(hào)的振幅,使調(diào)制信號(hào)的振幅隨載波信號(hào)的規(guī)律而變化。(答案:A)3、調(diào)頻的描述是。A)用調(diào)制信號(hào)去控制載波信號(hào)的頻率,使載波信號(hào)的頻率隨調(diào)制信號(hào)的規(guī)律而變化。B)用載波信號(hào)去控制調(diào)制信號(hào)的頻率,使載波信號(hào)的頻率隨調(diào)制信號(hào)的規(guī)律而變化。C)用調(diào)制信號(hào)去控制載波信號(hào)的頻率,使調(diào)制信號(hào)的頻率隨調(diào)制信號(hào)的規(guī)律而變化。(答案:A)4、調(diào)相的描述是。A)用調(diào)制信號(hào)去控制載波信號(hào)的相位,使載波信號(hào)的相位隨調(diào)制信號(hào)的規(guī)律而變化。B)用載波信號(hào)去控制調(diào)制信號(hào)的相位,使載波信號(hào)的相位隨調(diào)制信號(hào)的規(guī)律而變化。C)用調(diào)制信號(hào)去控制載波信號(hào)的相位,使調(diào)制信號(hào)的相位隨調(diào)制信號(hào)的規(guī)律而變化。(答案:A)5、檢波的描述,不正確的是。A)AM信號(hào)的解調(diào)B)普通調(diào)幅信號(hào)的解調(diào)C)DSB信號(hào)的解調(diào)(答案:C)6、鑒頻的描述是。A)調(diào)幅信號(hào)的解調(diào)B)調(diào)頻信號(hào)的解調(diào)C)調(diào)相信號(hào)的解調(diào)(答案:B)7、鑒相的描述是。A)調(diào)幅信號(hào)的解調(diào)B)調(diào)頻信號(hào)的解調(diào)C)調(diào)相信號(hào)的解調(diào)(答案:C)8、調(diào)制器應(yīng)用在通信系統(tǒng)的,解調(diào)器應(yīng)用在通信系統(tǒng)的。A)接收端B)發(fā)送端C)A和B(答案:B;A)9、單音調(diào)制的AM信號(hào)是由、和頻率組成。A)fcB)UcmC)ωc+ΩD)ωc-Ω(答案:A;C;D)10、AM信號(hào)的信息包含在中。A)載波B)調(diào)制信號(hào)C)邊頻(答案:C)11、單音調(diào)制的AM信號(hào)頻寬與調(diào)制信號(hào)頻率Ω的關(guān)系。A)ΩB)2ΩC)不能確定12、調(diào)制的實(shí)質(zhì)是。A)頻譜搬移,把調(diào)制信號(hào)從低頻搬移到高頻B)頻譜搬移,把調(diào)制信號(hào)從高頻搬移到低頻C)都不對(duì)(答案:A)13、通信系統(tǒng)中,信號(hào)需要調(diào)制的原因是。A)要發(fā)射的信號(hào)頻率低B)為了實(shí)現(xiàn)信道復(fù)用C)減小發(fā)射天線尺寸C)A和B和C(答案:D)14、調(diào)幅按功率大小分類為、。A)高電平B)低電平C)大信號(hào)D)小信號(hào)(答案:A;B)15、在電視信號(hào)發(fā)射中,為了壓縮圖象帶寬,但又能用普通的接收機(jī)接收,采用制式。A)AMB)DSBC)SSBD)VSB(答案:D)16、檢波的實(shí)質(zhì)是。A)頻譜搬移,把載波信號(hào)從高頻搬到低頻B)頻譜搬移,把邊帶信號(hào)從高頻搬到低頻C)頻譜搬移,把邊帶信號(hào)不失真地從載波頻率附近搬到零頻附近(答案:C)17、調(diào)幅信號(hào)中包含信息的信號(hào)是。A)載波B)代表語音或電碼的低頻信號(hào)C)邊帶信號(hào)(答案:C)18、調(diào)幅信號(hào)的檢波是利用。A)線性元件獲得低頻信號(hào)B)電容的充放電完成C)非線性器件的頻率變換作用獲得低頻信號(hào)(答案:C)19、調(diào)幅收音機(jī)中放采用調(diào)諧回路,作用。A)RCB)LCC)選臺(tái)D)使中放工作頻率為465kHz(答案:B;E)(三)

判斷題1、分析調(diào)幅信號(hào)可知,調(diào)制過程是把調(diào)制信號(hào)得頻譜進(jìn)行線性搬移,因此一般可采用線性器件實(shí)現(xiàn),其目的是減少非線性失真。()(答案:錯(cuò);分析:線性器件不能實(shí)現(xiàn)頻譜搬移)2、乘法器都可進(jìn)行包絡(luò)檢波。()(答案:對(duì))3、抑制載波得振幅調(diào)制信號(hào)可采用同步檢波器解調(diào),也可采用包絡(luò)檢波器解調(diào)。()(答案:錯(cuò);分析:一定要用同步檢波解調(diào))4、在調(diào)幅波中,載頻和邊頻中都包含信息。()(答案:錯(cuò);分析:只有邊頻包含有信息)5、檢波器產(chǎn)生負(fù)峰切割失真得根本原因是交、直流負(fù)載電阻不等。()(答案:錯(cuò);分析:失真的根本原因是檢波電路的非線性,交、直流負(fù)載電阻不等對(duì)負(fù)峰切割失真有影響,但不是根本原因)6、同步檢波,可用來解調(diào)任何類型的調(diào)幅波。()(答案:對(duì))7、調(diào)制信號(hào)和載波信號(hào)線性疊加也能得到調(diào)幅波。()(答案:錯(cuò);分析:非線性疊加才能得到調(diào)幅波)(四)

問答題1、如圖所示乘積檢波器的方框圖,已知u1=U1cos(ωc+Ω)t,uc=Ucmcosωct,試問:u2是否失真,試分析其原因。(答案:無;原因:u1u2=U1cos(ωc+Ω)tUcmcosωct=1/2U1Ucm[cosΩt,cos(2ωc+Ω)t]有cosΩt項(xiàng),所以解調(diào)、濾波后可得到原調(diào)制信號(hào),所以無失真。)2、簡(jiǎn)述普通調(diào)幅波的特點(diǎn)?(答案:載波的頻率和相位保持不變,而幅度隨著調(diào)制信號(hào)的變化規(guī)律而線性變化。)3、調(diào)幅系數(shù)的物理意義是什么?為什么調(diào)幅系數(shù)不能大于1?(答案:調(diào)幅系數(shù)載物理意義上為載波電壓振幅的最大變化和載波電壓之比。因?yàn)檎{(diào)幅系數(shù)如果大于1,調(diào)幅波的有一端時(shí)間振幅為零,這時(shí)易調(diào)波的包絡(luò)產(chǎn)生了嚴(yán)重失真,出現(xiàn)了過量調(diào)幅,所以調(diào)幅系數(shù)不能大于1。)電廠分散控制系統(tǒng)故障分析與處理

摘要:歸納、分析了電廠DCS系統(tǒng)出現(xiàn)的故障原因,對(duì)故障處理的過程及注意事項(xiàng)進(jìn)行了說明。為提高分散控制系統(tǒng)可靠性,從管理角度提出了一些預(yù)防措施建議,供參考。

關(guān)鍵詞:DCS故障統(tǒng)計(jì)分析預(yù)防措施

隨著機(jī)組增多、容量增加和老機(jī)組自動(dòng)化化改造的完成,分散控制系統(tǒng)以其系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的先進(jìn)性、控制軟件功能的靈活性、人機(jī)接口系統(tǒng)的直觀性、工程設(shè)計(jì)和維護(hù)的方便性以及通訊系統(tǒng)的開放性等特點(diǎn),在電力生產(chǎn)過程中得到了廣泛應(yīng)用,其功能在DAS、MCS、BMS、SCS、DEH系統(tǒng)成功應(yīng)用的基礎(chǔ)上,正逐步向MEH、BPC、ETS和ECS方向擴(kuò)展。但與此同時(shí),分散控制系統(tǒng)對(duì)機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的影響也在逐漸增加;因此如何提高分散控制系統(tǒng)的可靠性和故障后迅速判斷原因的能力,對(duì)機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行至關(guān)重要。本文通過對(duì)浙江電網(wǎng)機(jī)組分散控制系統(tǒng)運(yùn)行中發(fā)生的幾個(gè)比較典型故障案例的分析處理,歸納出提高分散系統(tǒng)的可靠性的幾點(diǎn)建議,供同行參考。

1考核故障統(tǒng)計(jì)

浙江省電力行業(yè)所屬機(jī)組,目前在線運(yùn)行的分散控制系統(tǒng),有TELEPERM-ME、MOD300,INFI-90,NETWORK-6000,MACSⅠ和MACS-Ⅱ,XDPS-400,A/I。DEH有TOSAMAP-GS/C800,DEH-IIIA等系統(tǒng)。筆者根據(jù)各電廠安全簡(jiǎn)報(bào)記載,將近幾年因分散控制系統(tǒng)異常而引起的機(jī)組故障次數(shù)及定性統(tǒng)計(jì)于表1

表1熱工考核故障定性統(tǒng)計(jì)

2熱工考核故障原因分析與處理

根據(jù)表1統(tǒng)計(jì),結(jié)合筆者參加現(xiàn)場(chǎng)事故原因分析查找過程了解到的情況,下面將分散控制系統(tǒng)異常(浙江省電力行業(yè)范圍內(nèi))而引起上述機(jī)組設(shè)備二類及以上故障中的典型案例分類淺析如下:

2.1測(cè)量模件故障典型案例分析

測(cè)量模件“異?!币鸬臋C(jī)組跳爐、跳機(jī)故障占故障比例較高,但相對(duì)來講故障原因的分析查找和處理比較容易,根據(jù)故障現(xiàn)象、故障首出信號(hào)和SOE記錄,通過分析判斷和試驗(yàn),通常能較快的查出“異?!蹦<?。這種“異常”模件有硬性故障和軟性故障二種,硬性故障只能通過更換有問題模件,才能恢復(fù)該系統(tǒng)正常運(yùn)行;而軟性故障通過對(duì)模件復(fù)位或初始化,系統(tǒng)一般能恢復(fù)正常。比較典型的案例有三種:

(1)未冗余配置的輸入/輸出信號(hào)模件異常引起機(jī)組故障。如有臺(tái)130MW機(jī)組正常運(yùn)行中突然跳機(jī),故障首出信號(hào)為“軸向位移大Ⅱ”,經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查,跳機(jī)前后有關(guān)參數(shù)均無異常,軸向位移實(shí)際運(yùn)行中未達(dá)到報(bào)警值保護(hù)動(dòng)作值,本特利裝置也未發(fā)訊,但LPC模件卻有報(bào)警且發(fā)出了跳機(jī)指令。因此分析判斷跳機(jī)原因?yàn)镈EH主保護(hù)中的LPC模件故障引起,更換LPC模件后沒有再發(fā)生類似故障。另一臺(tái)600MW機(jī)組,運(yùn)行中汽機(jī)備用盤上“汽機(jī)軸承振動(dòng)高”、“汽機(jī)跳閘”報(bào)警,同時(shí)汽機(jī)高、中壓主汽門和調(diào)門關(guān)閉,發(fā)電機(jī)逆功率保護(hù)動(dòng)作跳閘;隨即高低壓旁路快開,磨煤機(jī)B跳閘,鍋爐因“汽包水位低低”MFT。經(jīng)查原因系#1高壓調(diào)門因閥位變送器和控制模件異常,使調(diào)門出現(xiàn)大幅度晃動(dòng)直至故障全關(guān),過程中引起#1軸承振動(dòng)高高保護(hù)動(dòng)作跳機(jī)。更換#1高壓調(diào)門閥位控制卡和閥位變送器后,機(jī)組啟動(dòng)并網(wǎng),恢復(fù)正常運(yùn)行。

(2)冗余輸入信號(hào)未分模件配置,當(dāng)模件故障時(shí)引起機(jī)組跳閘:如有一臺(tái)600MW機(jī)組運(yùn)行中汽機(jī)跳閘,隨即高低壓旁路快開,磨煤機(jī)B和D相繼跳閘,鍋爐因“爐膛壓力低低”MFT。當(dāng)時(shí)因系統(tǒng)負(fù)荷緊張,根據(jù)SOE及DEH內(nèi)部故障記錄,初步判斷的跳閘原因而強(qiáng)制汽機(jī)應(yīng)力保護(hù)后恢復(fù)機(jī)組運(yùn)行。二日后機(jī)組再次跳閘,全面查找分析后,確認(rèn)2次機(jī)組跳閘原因均系DEH系統(tǒng)三路“安全油壓力低”信號(hào)共用一模件,當(dāng)該模件異常時(shí)導(dǎo)致汽輪機(jī)跳閘,更換故障模件后機(jī)組并網(wǎng)恢復(fù)運(yùn)行。另一臺(tái)200MW機(jī)組運(yùn)行中,汽包水位高Ⅰ值,Ⅱ值相繼報(bào)警后MFT保護(hù)動(dòng)作停爐。查看CRT上汽包水位,2點(diǎn)顯示300MM,另1點(diǎn)與電接點(diǎn)水位計(jì)顯示都正常。進(jìn)一步檢查顯示300MM的2點(diǎn)汽包水位信號(hào)共用的模件故障,更換模件后系統(tǒng)恢復(fù)正常。針對(duì)此類故障,事后熱工所采取的主要反事故措施,是在檢修中有針對(duì)性地對(duì)冗余的輸入信號(hào)的布置進(jìn)行檢查,盡可能地進(jìn)行分模件處理。

(3)一塊I/O模件損壞,引起其它I/O模件及對(duì)應(yīng)的主模件故障:如有臺(tái)機(jī)組“CCS控制模件故障"及“一次風(fēng)壓高低”報(bào)警的同時(shí),CRT上所有磨煤機(jī)出口溫度、電流、給煤機(jī)煤量反饋顯示和總煤量百分比、氧量反饋,燃料主控BTU輸出消失,F(xiàn)磨跳閘(首出信號(hào)為“一次風(fēng)量低”)。4分鐘后CRT上磨煤機(jī)其它相關(guān)參數(shù)也失去且狀態(tài)變白色,運(yùn)行人員手動(dòng)MFT(當(dāng)時(shí)負(fù)荷410MW)。經(jīng)檢查電子室制粉系統(tǒng)過程控制站(PCU01柜MOD4)的電源電壓及處理模件底板正常,二塊MFP模件死機(jī)且相關(guān)的一塊CSI模件((模位1-5-3,有關(guān)F磨CCS參數(shù))故障報(bào)警,拔出檢查發(fā)現(xiàn)其5VDC邏輯電源輸入回路、第4輸出通道、連接MFP的I/O擴(kuò)展總線電路有元件燒壞(由于輸出通道至BCS(24VDC),因此不存在外電串入損壞元件的可能)。經(jīng)復(fù)位二塊死機(jī)的MFP模件,更換故障的CSI模件后系統(tǒng)恢復(fù)正常。根據(jù)軟報(bào)警記錄和檢查分析,故障原因是CSI模件先故障,在該模件故障過程中引起電壓波動(dòng)或I/O擴(kuò)展總線故障,導(dǎo)致其它I/O模件無法與主模件MFP03通訊而故障,信號(hào)保持原值,最終導(dǎo)致主模件MFP03故障(所帶A-F磨煤機(jī)CCS參數(shù)),CRT上相關(guān)的監(jiān)視參數(shù)全部失去且呈白色。

2.2主控制器故障案例分析

由于重要系統(tǒng)的主控制器冗余配置,大大減少了主控制器“異?!币l(fā)機(jī)組跳閘的次數(shù)。主控制器“異?!倍鄶?shù)為軟故障,通過復(fù)位或初始化能恢復(fù)其正常工作,但也有少數(shù)引起機(jī)組跳閘,多發(fā)生在雙機(jī)切換不成功時(shí),如:

(1)有臺(tái)機(jī)組運(yùn)行人員發(fā)現(xiàn)電接點(diǎn)水位計(jì)顯示下降,調(diào)整給泵轉(zhuǎn)速無效,而CRT上汽包水位保持不變。當(dāng)電接點(diǎn)水位計(jì)分別下降至甲-300mm,乙-250mm,并繼續(xù)下降且汽包水位低信號(hào)未發(fā),MFT未動(dòng)作情況下,值長(zhǎng)令手動(dòng)停爐停機(jī),此時(shí)CRT上調(diào)節(jié)給水調(diào)整門無效,就地關(guān)閉調(diào)整門;停運(yùn)給泵無效,汽包水位急劇上升,開啟事故放水門,甲、丙給泵開關(guān)室就地分閘,油泵不能投運(yùn)。故障原因是給水操作站運(yùn)行DPU死機(jī),備用DPU不能自啟動(dòng)引起。事后熱工對(duì)給泵、引風(fēng)、送風(fēng)進(jìn)行了分站控制,并增設(shè)故障軟手操。

(2)有臺(tái)機(jī)組運(yùn)行中空預(yù)器甲、乙擋板突然關(guān)閉,爐膛壓力高M(jìn)FT動(dòng)作停爐;經(jīng)查原因是風(fēng)煙系統(tǒng)I/O站DPU發(fā)生異常,工作機(jī)向備份機(jī)自動(dòng)切換不成功引起。事后電廠人員將空預(yù)器煙氣擋板甲1、乙1和甲2、乙2兩組控制指令分離,分別接至不同的控制站進(jìn)行控制,防止類似故障再次發(fā)生。

2.3DAS系統(tǒng)異常案例分析

DAS系統(tǒng)是構(gòu)成自動(dòng)和保護(hù)系統(tǒng)的基礎(chǔ),但由于受到自身及接地系統(tǒng)的可靠性、現(xiàn)場(chǎng)磁場(chǎng)干擾和安裝調(diào)試質(zhì)量的影響,DAS信號(hào)值瞬間較大幅度變化而導(dǎo)致保護(hù)系統(tǒng)誤動(dòng),甚至機(jī)組誤跳閘故障在我省也有多次發(fā)生,比較典型的這類故障有:

(1)模擬量信號(hào)漂移:為了消除DCS系統(tǒng)抗無線電干擾能力差的缺陷,有的DCS廠家對(duì)所有的模擬量輸入通道加裝了隔離器,但由此帶來部分熱電偶和熱電阻通道易電荷積累,引起信號(hào)無規(guī)律的漂移,當(dāng)漂移越限時(shí)則導(dǎo)致保護(hù)系統(tǒng)誤動(dòng)作。我省曾有三臺(tái)機(jī)組發(fā)生此類情況(二次引起送風(fēng)機(jī)一側(cè)馬達(dá)線圈溫度信號(hào)向上漂移跳閘送風(fēng)機(jī),聯(lián)跳引風(fēng)機(jī)對(duì)應(yīng)側(cè)),但往往只要松一下端子板接線(或拆下接線與地碰一下)再重新接上,信號(hào)就恢復(fù)了正常。開始熱工人員認(rèn)為是端子柜接地不好或者I/O屏蔽接線不好引起,但處理后問題依舊。廠家多次派專家到現(xiàn)場(chǎng)處理也未能解決問題。后在機(jī)組檢修期間對(duì)系統(tǒng)的接地進(jìn)行了徹底改造,拆除原來連接到電纜橋架的AC、DC接地電纜;柜內(nèi)的所有備用電纜全部通過導(dǎo)線接地;UPS至DCS電源間增加1臺(tái)20kVA的隔離變壓器,專門用于系統(tǒng)供電,且隔離變壓器的輸出端N線與接地線相連,接地線直接連接機(jī)柜作為系統(tǒng)的接地。同時(shí)緊固每個(gè)端子的接線;更換部份模件并將模件的軟件版本升級(jí)等。使漂移現(xiàn)象基本消除。

(2)DCS故障診斷功能設(shè)置不全或未設(shè)置。信號(hào)線接觸不良、斷線、受干擾,使信號(hào)值瞬間變化超過設(shè)定值或超量程的情況,現(xiàn)場(chǎng)難以避免,通過DCS模擬量信號(hào)變化速率保護(hù)功能的正確設(shè)置,可以避免或減少這類故障引起的保護(hù)系統(tǒng)誤動(dòng)。但實(shí)際應(yīng)用中往往由于此功能未設(shè)置或設(shè)置不全,使此類故障屢次發(fā)生。如一次風(fēng)機(jī)B跳閘引起機(jī)組RB動(dòng)作,首出信號(hào)為軸承溫度高。經(jīng)查原因是由于測(cè)溫?zé)犭娮枰€是細(xì)的多股線,而信號(hào)電纜是較粗的單股線,兩線采用絞接方式,在震動(dòng)或外力影響下連接處松動(dòng)引起軸承溫度中有點(diǎn)信號(hào)從正常值突變至無窮大引起(事后對(duì)連接處進(jìn)行錫焊處理)。類似的故障有:民工打掃現(xiàn)場(chǎng)時(shí)造成送風(fēng)機(jī)軸承溫度熱電阻接線松動(dòng)引起送風(fēng)機(jī)跳閘;軸承溫度熱電阻本身損壞引起一次風(fēng)機(jī)跳閘;因現(xiàn)場(chǎng)干擾造成推力瓦溫瞬間從99℃突升至117℃,1秒鐘左右回到99℃,由于相鄰第八點(diǎn)已達(dá)85℃,滿足推力瓦溫度任一點(diǎn)105℃同時(shí)相鄰點(diǎn)達(dá)85℃跳機(jī)條件而導(dǎo)致機(jī)組跳閘等等。預(yù)防此類故障的辦法,除機(jī)組檢修時(shí)緊固電纜和電纜接線,并采用手松拉接線方式確認(rèn)無接線松動(dòng)外,是完善DCS的故障診斷功能,對(duì)參與保護(hù)連鎖的模擬量信號(hào),增加信號(hào)變化速率保護(hù)功能尤顯重要(一當(dāng)信號(hào)變化速率超過設(shè)定值,自動(dòng)將該信號(hào)退出相應(yīng)保護(hù)并報(bào)警。當(dāng)信號(hào)低于設(shè)定值時(shí),自動(dòng)或手動(dòng)恢復(fù)該信號(hào)的保護(hù)連鎖功能)。

(3)DCS故障診斷功能設(shè)置錯(cuò)誤:我省有臺(tái)機(jī)組因?yàn)殡姎庵绷鹘拥?,保?A段工作進(jìn)線開關(guān)因跳閘,引起掛在該段上的汽泵A的工作油泵A連跳,油泵B連鎖啟動(dòng)過程中由于油壓下降而跳汽泵A,汽泵B升速的同時(shí)電泵連鎖啟動(dòng)成功。但由于運(yùn)行操作速度過度,電泵出口流量超過量程,超量程保護(hù)連鎖開再循環(huán)門,使得電泵實(shí)際出水小,B泵轉(zhuǎn)速上升到5760轉(zhuǎn)時(shí)突然下降1000轉(zhuǎn)左右(事后查明是抽汽逆止閥問題),最終導(dǎo)致汽包水位低低保護(hù)動(dòng)作停爐。此次故障是信號(hào)超量程保護(hù)設(shè)置不合理引起。一般來說,DAS的模擬量信號(hào)超量程、變化速率大等保護(hù)動(dòng)作后,應(yīng)自動(dòng)撤出相應(yīng)保護(hù),待信號(hào)正常后再自動(dòng)或手動(dòng)恢復(fù)保護(hù)投運(yùn)。

2.4軟件故障案例分析

分散控制系統(tǒng)軟件原因引起的故障,多數(shù)發(fā)生在投運(yùn)不久的新軟件上,運(yùn)行的老系統(tǒng)發(fā)生的概率相對(duì)較少,但一當(dāng)發(fā)生,此類故障原因的查找比較困難,需要對(duì)控制系統(tǒng)軟件有較全面的了解和掌握,才能通過分析、試驗(yàn),判斷可能的故障原因,因此通常都需要廠家人員到現(xiàn)場(chǎng)一起進(jìn)行。這類故障的典型案例有三種:

(1)軟件不成熟引起系統(tǒng)故障:此類故障多發(fā)生在新系統(tǒng)軟件上,如有臺(tái)機(jī)組80%額定負(fù)荷時(shí),除DEH畫面外所有DCS的CRT畫面均死機(jī)(包括兩臺(tái)服務(wù)器),參數(shù)顯示為零,無法操作,但投入的自動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行正常。當(dāng)時(shí)采取的措施是:運(yùn)行人員就地監(jiān)視水位,保持負(fù)荷穩(wěn)定運(yùn)行,熱工人員趕到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行系統(tǒng)重啟等緊急處理,經(jīng)過30分鐘的處理系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)行。故障原因經(jīng)與廠家人員一起分析后,確認(rèn)為DCS上層網(wǎng)絡(luò)崩潰導(dǎo)致死機(jī),其過程是服務(wù)器向操作員站發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)網(wǎng)絡(luò)阻塞,引起服務(wù)器與各操作員站的連接中斷,造成操作員站讀不到數(shù)據(jù)而不停地超時(shí)等待,導(dǎo)致操作員站圖形切換的速度十分緩慢(網(wǎng)絡(luò)任務(wù)未死)。針對(duì)管理網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)阻塞情況,廠家修改程序考機(jī)測(cè)試后進(jìn)行了更換。另一臺(tái)機(jī)組曾同時(shí)出現(xiàn)4臺(tái)主控單元“白燈”現(xiàn)象,現(xiàn)場(chǎng)檢查其中2臺(tái)是因?yàn)锳機(jī)備份網(wǎng)停止發(fā)送,1臺(tái)是A機(jī)備份網(wǎng)不能接收,1臺(tái)是A機(jī)備份網(wǎng)收、發(fā)數(shù)據(jù)變慢(比正常的站慢幾倍)。這類故障的原因是主控工作機(jī)的網(wǎng)絡(luò)發(fā)送出現(xiàn)中斷丟失,導(dǎo)致工作機(jī)發(fā)往備份機(jī)的數(shù)據(jù)全部丟失,而雙機(jī)的診斷是由工作機(jī)向備份機(jī)發(fā)診斷申請(qǐng),由備份機(jī)響應(yīng)診斷請(qǐng)求,工作機(jī)獲得備份機(jī)的工作狀態(tài),上報(bào)給服務(wù)器。由于工作機(jī)的發(fā)送數(shù)據(jù)丟失,所以工作機(jī)發(fā)不出申請(qǐng),也就收不到備份機(jī)的響應(yīng)數(shù)據(jù),認(rèn)為備份機(jī)故障。臨時(shí)的解決方法是當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間沒有正確發(fā)送數(shù)據(jù)后,重新初始化硬件和軟件,使硬件和軟件從一個(gè)初始的狀態(tài)開始運(yùn)行,最終通過更新現(xiàn)場(chǎng)控制站網(wǎng)絡(luò)診斷程序予以解決。

(2)通信阻塞引發(fā)故障:使用TELEPERM-ME系統(tǒng)的有臺(tái)機(jī)組,負(fù)荷300MW時(shí),運(yùn)行人員發(fā)現(xiàn)煤量突減,汽機(jī)調(diào)門速關(guān)且CRT上所有火檢、油槍、燃油系統(tǒng)均無信號(hào)顯示。熱工人員檢查發(fā)現(xiàn)機(jī)組EHF系統(tǒng)一柜內(nèi)的I/OBUS接口模件ZT報(bào)警燈紅閃,操作員站與EHF系統(tǒng)失去偶合,當(dāng)試著從工作站耦合機(jī)進(jìn)入OS250PC軟件包調(diào)用EHF系統(tǒng)時(shí),提示不能訪問該系統(tǒng)。通過查閱DCS手冊(cè)以及與SIEMENS專家間的電話分析討論,判斷故障原因最大的可能是在三層CPU切換時(shí),系統(tǒng)處理信息過多造成中央CPU與近程總線之間的通信阻塞引起。根據(jù)商量的處理方案于當(dāng)晚11點(diǎn)多在線處理,分別按三層中央柜的同步模件的SYNC鍵,對(duì)三層CPU進(jìn)行軟件復(fù)位:先按CPU1的SYNC鍵,相應(yīng)的紅燈亮后再按CPU2的SYNC鍵。第二層的同步紅燈亮后再按CPU3的同步模件的SYNC鍵,按3秒后所有的SYNC的同步紅燈都熄滅,系統(tǒng)恢復(fù)正常。

(3)軟件安裝或操作不當(dāng)引起:有兩臺(tái)30萬機(jī)組均使用ConductorNT5.0作為其操作員站,每套機(jī)組配置3個(gè)SERVER和3個(gè)CLIENT,三個(gè)CLIENT分別配置為大屏、值長(zhǎng)站和操作員站,機(jī)組投運(yùn)后大屏和操作員站多次死機(jī)。經(jīng)對(duì)全部操作員站的SERVER和CLIENT進(jìn)行全面診斷和多次分析后,發(fā)現(xiàn)死機(jī)的原因是:1)一臺(tái)SERVER因趨勢(shì)數(shù)據(jù)文件錯(cuò)誤引起它和掛在它上的CLIENT在當(dāng)調(diào)用趨勢(shì)畫面時(shí)畫面響應(yīng)特別緩慢(俗稱死機(jī))。在刪除該趨勢(shì)數(shù)據(jù)文件后恢復(fù)正常。2)一臺(tái)SERVER因文件類型打印設(shè)備出錯(cuò)引起該SERVER的內(nèi)存全部耗盡,引起它和掛在它上的CLIENT的任何操作均特別緩慢,這可通過任務(wù)管理器看到DEV.EXE進(jìn)程消耗掉大量?jī)?nèi)存。該問題通過刪除文件類型打印設(shè)備和重新組態(tài)后恢復(fù)正常。3)兩臺(tái)大屏和工程師室的CLIENT因聲音程序沒有正確安裝,當(dāng)有報(bào)警時(shí)會(huì)引起進(jìn)程CHANGE.EXE調(diào)用后不能自動(dòng)退出,大量的CHANGE.EXE堆積消耗直至耗盡內(nèi)存,當(dāng)內(nèi)存耗盡后,其操作極其緩慢(俗稱死機(jī))。重新安裝聲音程序后恢復(fù)正常。此外操作員站在運(yùn)行中出現(xiàn)的死機(jī)現(xiàn)象還有二種:一種是鼠標(biāo)能正常工作,但控制指令發(fā)不出,全部或部分控制畫面不會(huì)刷新或無法切換到另外的控制畫面。這種現(xiàn)象往往是由于CRT上控制畫面打開過多,操作過于頻繁引起,處理方法為用鼠標(biāo)打開VMS系統(tǒng)下拉式菜單,RESET應(yīng)用程序,10分鐘后系統(tǒng)一般就能恢復(fù)正常。另一種是全部控制畫面都不會(huì)刷新,鍵盤和鼠標(biāo)均不能正常工作。這種現(xiàn)象往往是由操作員站的VMS操作系統(tǒng)故障引起。此時(shí)關(guān)掉OIS電源,檢查各部分連接情況后再重新上電。如果不能正常啟動(dòng),則需要重裝VMS操作系統(tǒng);如果故障診斷為硬件故障,則需更換相應(yīng)的硬件。

(4)總線通訊故障:有臺(tái)機(jī)組的DEH系統(tǒng)在準(zhǔn)備做安全通道試驗(yàn)時(shí),發(fā)現(xiàn)通道選擇按鈕無法進(jìn)入,且系統(tǒng)自動(dòng)從“高級(jí)”切到“基本級(jí)”運(yùn)行,熱控人員檢查發(fā)現(xiàn)GSE柜內(nèi)的所有輸入/輸出卡(CSEA/CSEL)的故障燈亮,經(jīng)復(fù)歸GSE柜的REG卡后,CSEA/CSEL的故障燈滅,但系統(tǒng)在重啟“高級(jí)”時(shí),維護(hù)屏不能進(jìn)入到正常的操作畫面呈死機(jī)狀態(tài)。根據(jù)報(bào)警信息分析,故障原因是系統(tǒng)存在總線通訊故障及節(jié)點(diǎn)故障引起。由于阿爾斯通DEH系統(tǒng)無冗余配置,當(dāng)時(shí)無法處理,后在機(jī)組調(diào)停時(shí),通過對(duì)基本級(jí)上的REG卡復(fù)位,系統(tǒng)恢復(fù)了正常。

(5)軟件組態(tài)錯(cuò)誤引起:有臺(tái)機(jī)組進(jìn)行#1中壓調(diào)門試驗(yàn)時(shí),強(qiáng)制關(guān)閉中間變量IV1RCO信號(hào),引起#1-#4中壓調(diào)門關(guān)閉,負(fù)荷從198MW降到34MW,再熱器壓力從2.04MP升到4.0Mpa,再熱器安全門動(dòng)作。故障原因是廠家的DEH組態(tài),未按運(yùn)行方式進(jìn)行,流量變量本應(yīng)分別賦給IV1RCO-IV4RCO,實(shí)際組態(tài)是先賦給IV1RCO,再通過IV1RCO分別賦給IV2RCO-IV4RCO。因此當(dāng)強(qiáng)制IV1RCO=0時(shí),所有調(diào)門都關(guān)閉,修改組態(tài)文件后故障消除。

2.5電源系統(tǒng)故障案例分析

DCS的電源系統(tǒng),通常采用1:1冗余方式(一路由機(jī)組的大UPS供電,另一路由電廠的保安電源供電),任何一路電源的故障不會(huì)影響相應(yīng)過程控制單元內(nèi)模件及現(xiàn)場(chǎng)I/O模件的正常工作。但在實(shí)際運(yùn)行中,子系統(tǒng)及過程控制單元柜內(nèi)電源系統(tǒng)出現(xiàn)的故障仍為數(shù)不少,其典型主要有:

(1)電源模件故障:電源模件有電源監(jiān)視模件、系統(tǒng)電源模件和現(xiàn)場(chǎng)電源模件3種。現(xiàn)場(chǎng)電源模件通常在端子板上配有熔絲作為保護(hù),因此故障率較低。而前二種模件的故障情況相對(duì)較多:1)系統(tǒng)電源模件主要提供各不同等級(jí)的直流系統(tǒng)電壓和I/O模件電壓。該模件因現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)瞬間接地導(dǎo)致電源過流而引起損壞的因素較大。因此故障主要檢查和處理相應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)I/O信號(hào)的接地問題,更換損壞模件。如有臺(tái)機(jī)組負(fù)荷520MW正常運(yùn)行時(shí)MFT,首出原因“汽機(jī)跳閘"。CRT畫面顯示二臺(tái)循泵跳閘,備用盤上循泵出口閥<86°信號(hào)報(bào)警。5分鐘后運(yùn)行巡檢人員就地告知循泵A、B實(shí)際在運(yùn)行,開關(guān)室循泵電流指示大幅晃動(dòng)且A大于B。進(jìn)一步檢查機(jī)組PLC診斷畫面,發(fā)現(xiàn)控制循泵A、B的二路冗余通訊均顯示“出錯(cuò)”。43分鐘后巡檢人員發(fā)現(xiàn)出口閥開度小就地緊急停運(yùn)循泵A、B。事后查明A、B兩路冗余通訊中斷失去的原因,是為通訊卡提供電源支持的電源模件故障而使該系統(tǒng)失電,中斷了與PLC主機(jī)的通訊,導(dǎo)致運(yùn)行循泵A、B狀態(tài)失去,凝汽器保護(hù)動(dòng)作,機(jī)組MFT。更換電源模件后通訊恢復(fù)正常。事故后熱工制定的主要反事故措施,是將兩臺(tái)循泵的電流信號(hào)由PLC改至DCS的CRT顯示,消除通信失去時(shí)循泵運(yùn)行狀態(tài)無法判斷的缺陷;增加運(yùn)行泵跳閘關(guān)其出口閥硬邏輯(一臺(tái)泵運(yùn)行,一臺(tái)泵跳閘且其出口閥開度>30度,延時(shí)15秒跳運(yùn)行泵硬邏輯;一臺(tái)泵運(yùn)行,一臺(tái)泵跳閘且其出口閥開度>0度,逆轉(zhuǎn)速動(dòng)作延時(shí)30秒跳運(yùn)行泵硬邏輯);修改凝汽器保護(hù)實(shí)現(xiàn)方式。2)電源監(jiān)視模件故障引起:電源監(jiān)視模件插在冗余電源的中間,用于監(jiān)視整個(gè)控制站電源系統(tǒng)的各種狀態(tài),當(dāng)系統(tǒng)供電電壓低于規(guī)定值時(shí),它具有切斷電源的功能,以免損壞模件。另外它還提供報(bào)警輸出觸點(diǎn),用于接入硬報(bào)警系統(tǒng)。在實(shí)際使用中,電源監(jiān)視模件因監(jiān)視機(jī)箱溫度的2個(gè)熱敏電阻可靠性差和模件與機(jī)架之間接觸不良等原因而故障率較高。此外其低電壓切斷電源的功能也會(huì)導(dǎo)致機(jī)組誤跳閘,如有臺(tái)機(jī)組滿負(fù)荷運(yùn)行,BTG盤出現(xiàn)“CCS控制模件故障”報(bào)警,運(yùn)行人員發(fā)現(xiàn)部分CCS操作框顯示白色,部分參數(shù)失去,且對(duì)應(yīng)過程控制站的所有模件顯示白色,6s后機(jī)組MFT,首出原因?yàn)椤耙L(fēng)機(jī)跳閘”。約2分鐘后CRT畫面顯示恢復(fù)正常。當(dāng)時(shí)檢查系統(tǒng)未發(fā)現(xiàn)任何異常(模件無任何故障痕跡,過程控制站的通訊卡切換試驗(yàn)正常)。機(jī)組重新啟動(dòng)并網(wǎng)運(yùn)行也未發(fā)現(xiàn)任何問題。事后與廠家技術(shù)人員一起專題分析討論,并利用其它機(jī)組小修機(jī)會(huì)對(duì)控制系統(tǒng)模擬試驗(yàn)驗(yàn)證后,認(rèn)為事件原因是由于該過程控制站的系統(tǒng)供電電壓瞬間低于規(guī)定值時(shí),其電源監(jiān)視模件設(shè)置的低電壓保護(hù)功能作用切斷了電源,引起控制站的系統(tǒng)電源和24VDC、5VDC或15VDC的瞬間失去,導(dǎo)致該控制站的所有模件停止工作(現(xiàn)象與曾發(fā)生過的24VDC接地造成機(jī)組停機(jī)事件相似),使送、引風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的控制信號(hào)為0,送風(fēng)機(jī)動(dòng)葉關(guān)閉(氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)),引風(fēng)機(jī)的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)開度保持不變(保位功能),導(dǎo)致爐膛壓力低,機(jī)組MFT。

(2)電源系統(tǒng)連接處接觸不良:此類故障比較典型的有:1)電源系統(tǒng)底板上5VDC電壓通常測(cè)量值在5.10~5.20VDC之間,但運(yùn)行中測(cè)量各柜內(nèi)進(jìn)模件的電壓很多在5V以下,少數(shù)跌至4.76VDC左右,引起部分I/O卡不能正常工作。經(jīng)查原因是電源底板至電源母線間連接電纜的多芯銅線與線鼻子之間,表面上接觸比較緊,實(shí)際上因銅線表面氧化接觸電阻增加,引起電纜溫度升高,壓降增加。在機(jī)組檢修中通過對(duì)所有5VDC電纜銅線與線鼻子之間的焊錫處理,問題得到解決。2)MACS-ⅠDCS運(yùn)行中曾在兩個(gè)月的運(yùn)行中發(fā)生2M801工作狀態(tài)顯示故障而更換了13臺(tái)主控單元,但其中的多數(shù)離線上電測(cè)試時(shí)卻能正常啟動(dòng)到工作狀態(tài),經(jīng)查原因是原主控5V電源,因線損和插頭耗損而導(dǎo)致電壓偏低;通過更換主控間的冗余電纜為預(yù)制電纜;現(xiàn)場(chǎng)主控單元更換為2M801E-D01,提升主控工作電源單元電壓至5.25V后基本恢復(fù)正常。3)有臺(tái)機(jī)組負(fù)荷135MW時(shí),給水調(diào)門和給水旁路門關(guān)小,汽包水位急速下降引發(fā)MFT。事后查明原因是給水調(diào)門、給水旁路門的端子板件電源插件因接觸不良,指令回路的24V電源時(shí)斷時(shí)續(xù),導(dǎo)致給水調(diào)門及給水旁路門在短時(shí)內(nèi)關(guān)下,汽包水位急速下降導(dǎo)致MFT。4)有臺(tái)機(jī)組停爐前,運(yùn)行將汽機(jī)控制從滑壓切至定壓后,發(fā)現(xiàn)DCS上汽機(jī)調(diào)門仍全開,主汽壓力4260kpa,SIP上顯示汽機(jī)壓力下降為1800kpa,汽機(jī)主保護(hù)未動(dòng)作,手動(dòng)拍機(jī)。故障原因系汽機(jī)系統(tǒng)與DCS、汽機(jī)顯示屏通訊卡件BOX1電源接觸點(diǎn)虛焊、接觸不好,引起通訊故障,使DCS與汽機(jī)顯示屏重要數(shù)據(jù)顯示不正常,運(yùn)行因汽機(jī)重要參數(shù)失準(zhǔn)手動(dòng)拍機(jī)。經(jīng)對(duì)BOX1電源接觸點(diǎn)重新焊接后通訊恢復(fù)。5)循泵正常運(yùn)行中曾發(fā)出#2UPS失電報(bào)警,20分鐘后對(duì)應(yīng)的#3、#4循泵跳閘。由于運(yùn)行人員處理及時(shí),未造成嚴(yán)重后果。熱工人員對(duì)就地進(jìn)行檢查發(fā)現(xiàn)#2UPS輸入電源插頭松動(dòng),導(dǎo)致#2UPS失電報(bào)警。進(jìn)行專門試驗(yàn)結(jié)果表明,循泵跳閘原因是UPS輸入電源失去后又恢復(fù)的過程中,引起PLC輸入信號(hào)抖動(dòng)誤發(fā)跳閘信號(hào)。

(3)UPS功能失效:有臺(tái)機(jī)組呼叫系統(tǒng)的喇叭有雜音,通信班人員關(guān)掉該系統(tǒng)的主機(jī)電源查原因并處理。重新開啟該主機(jī)電源時(shí),呼叫系統(tǒng)雜音消失,但集控室右側(cè)CRT畫面顯示全部失去,同時(shí)MFT信號(hào)發(fā)出。經(jīng)查原因是由于呼叫系統(tǒng)主機(jī)電源接至該機(jī)組主UPS,通訊人員在帶載合開關(guān)后,給該機(jī)組主UPS電源造成一定擾動(dòng),使其電壓瞬間低于195V,導(dǎo)致DCS各子系統(tǒng)后備UPS啟動(dòng),但由于BCS系統(tǒng)、歷史數(shù)據(jù)庫(kù)等子系統(tǒng)的后備UPS失去帶負(fù)荷能力(事故后試驗(yàn)確定),造成這些系統(tǒng)失電,所有制粉系統(tǒng)跳閘,機(jī)組由于“失燃料”而MFT。

(4)電源開關(guān)質(zhì)量引起:電源開關(guān)故障也曾引起機(jī)組多次MFT,如有臺(tái)機(jī)組的發(fā)電機(jī)定冷水和給水系統(tǒng)離線,汽泵自行從“自動(dòng)”跳到“手動(dòng)”狀態(tài);在MEH上重新投入鍋爐自動(dòng)后,汽泵無法增加流量。1分鐘后鍋爐因汽包水位低MFT動(dòng)作。故障原因經(jīng)查是DCS給水過程控制站二只電源開關(guān)均燒毀,造成該站失電,導(dǎo)致給水系統(tǒng)離線,無法正常向汽泵發(fā)控制信號(hào),最終鍋爐因汽包水位低MFT動(dòng)作。

2.6SOE信號(hào)準(zhǔn)確性問題處理

一旦機(jī)組發(fā)生MFT或跳機(jī)時(shí),運(yùn)行人員首先憑著SOE信號(hào)發(fā)生的先后順序來進(jìn)行設(shè)備故障的判斷。因此SOE記錄信號(hào)的準(zhǔn)確性,對(duì)快速分析查找出機(jī)組設(shè)備故障原因有著很重要的作用。這方面曾碰到過的問題有:

(1)SOE信號(hào)失準(zhǔn):由于設(shè)計(jì)等原因,基建接受過來的機(jī)組,SOE信號(hào)往往存在著一些問題(如SOE系統(tǒng)的信號(hào)分辨力達(dá)不到指標(biāo)要求卻因無測(cè)試儀器測(cè)試而無法證實(shí),信號(hào)源不是直接取自現(xiàn)場(chǎng),描述與實(shí)際不符,有些信號(hào)未組態(tài)等等),導(dǎo)致SOE信號(hào)不能精確反映設(shè)備的實(shí)際動(dòng)作情況。有臺(tái)機(jī)組MFT時(shí),光字牌報(bào)警“全爐膛滅火”,檢查DCS中每層的3/4火檢無火條件瞬間成立,但SOE卻未捉捕到“全爐膛滅火”信號(hào)。另一臺(tái)機(jī)組MFT故障,根據(jù)運(yùn)行反映,首次故障信號(hào)顯示“全爐膛滅火”,同時(shí)有“DCS電源故障”報(bào)警,但SOE中卻未記錄到DCS電源故障信號(hào)。這使得SOE系統(tǒng)在事故分析中的作用下降,增加了查明事故原因的難度。為此我省各電廠組織對(duì)SOE系統(tǒng)進(jìn)行全面核對(duì)、整理和完善,盡量做到SOE信號(hào)都取自現(xiàn)場(chǎng),消除SOE系統(tǒng)存在的問題。同時(shí)我們專門開發(fā)了SOE信號(hào)分辨力測(cè)試儀,經(jīng)浙江省計(jì)量測(cè)試院測(cè)試合格后,對(duì)全省所屬機(jī)組SOE系統(tǒng)分辨力進(jìn)行全部測(cè)試,掌握了我省DCS的SOE系統(tǒng)分辨力指標(biāo)不大于1ms的有四家,接近1ms的有二家,4ms的有一家。

(2)SOE報(bào)告內(nèi)容凌亂:某電廠兩臺(tái)30萬機(jī)組的INFI-90分散控制系統(tǒng),每次機(jī)組跳閘時(shí)生成的多份SOE報(bào)告內(nèi)容凌亂,啟動(dòng)前總是生成不必要的SOE報(bào)告。經(jīng)過1)調(diào)整SEM執(zhí)行塊參數(shù),把觸發(fā)事件后最大事件數(shù)及觸發(fā)事件后時(shí)間周期均適當(dāng)增大。2)調(diào)整DSOEPoint清單,把每個(gè)通道的SimpleTrigger由原來的BOTH改為0TO1,RecordableEvent。3)重新下裝SEM組態(tài)后,問題得到了解決。

(3)SOE報(bào)表上出現(xiàn)多個(gè)點(diǎn)具有相同的時(shí)間標(biāo)志:對(duì)于INFI-90分散控制系統(tǒng),可能的原因與處理方法是:1)某個(gè)SET或SED模件被拔出后在插入或更換,導(dǎo)致該子模件上的所有點(diǎn)被重新掃描并且把所有狀態(tài)為1的點(diǎn)(此時(shí)這些點(diǎn)均有相同的跳閘時(shí)間)上報(bào)給SEM。2)某個(gè)MFP主模件的SOE緩沖區(qū)設(shè)置太小產(chǎn)生溢出,這種情況下,MFP將會(huì)執(zhí)行內(nèi)部處理而復(fù)位SOE,導(dǎo)致其下屬的所有SET或SED子模件中,所有狀態(tài)為1的點(diǎn)(這些點(diǎn)均有相同跳閘時(shí)間)上報(bào)給了SEM模件。處理方法是調(diào)整緩沖區(qū)的大?。ㄆ渲涤蒄C241的S2決定,一般情況下調(diào)整為100)。3)SEM收到某個(gè)MFP的事件的時(shí)間與事件發(fā)生的時(shí)間之差大于設(shè)定的最大等待時(shí)間(由FC243的S5決定),則SEM將會(huì)發(fā)一個(gè)指令讓對(duì)應(yīng)的MFP執(zhí)行SOE復(fù)位,MFP重新掃描其下屬的所有SOE點(diǎn),且將所有狀態(tài)為1的點(diǎn)(這些點(diǎn)均有相同的跳閘時(shí)間)上報(bào)給SEM,。在環(huán)路負(fù)荷比較重的情況下(比如兩套機(jī)組通過中央環(huán)公用一套SEM模件),可適當(dāng)加大S5值,但最好不要超過60秒。

2.7控制系統(tǒng)接線原因

控制系統(tǒng)接線松動(dòng)、錯(cuò)誤而引起機(jī)組故障的案例較多,有時(shí)此類故障原因很難查明。此類故障雖與控制系統(tǒng)本身質(zhì)量無關(guān),但直接影響機(jī)組的安全運(yùn)行,如:

(1)接線松動(dòng)引起:有臺(tái)機(jī)組負(fù)荷125MW,汽包水位自動(dòng)調(diào)節(jié)正常,突然給水泵轉(zhuǎn)速下降,執(zhí)行機(jī)構(gòu)開度從64%關(guān)至5%左右,同時(shí)由于給水泵模擬量手站輸出與給水泵液偶執(zhí)行機(jī)構(gòu)偏差大(大于10%自動(dòng)跳出)給水自動(dòng)調(diào)節(jié)跳至手動(dòng),最低轉(zhuǎn)速至1780rpm,汽包水位低低MFT動(dòng)作。原因經(jīng)查是因?yàn)榻o水泵液偶執(zhí)行機(jī)構(gòu)與DCS的輸出通道信號(hào)不匹配,在其之間加裝的信號(hào)隔離器,因24VDC供電電源接線松動(dòng)失電引起。緊固接線后系統(tǒng)恢復(fù)正常。事故后對(duì)信號(hào)隔離器進(jìn)行了冗余供電。

(2)接線錯(cuò)誤引起:某#2機(jī)組出力300MW時(shí),#2B汽泵跳閘(無跳閘原因首出、無大屏音響報(bào)警),機(jī)組RB動(dòng)作,#2E磨聯(lián)鎖跳閘,電泵自啟,機(jī)組被迫降負(fù)荷。由于僅有ETS出口繼電器動(dòng)作記錄,無#2B小機(jī)跳閘首出和事故報(bào)警,且故障后的檢查試驗(yàn)系統(tǒng)都正常,當(dāng)時(shí)原因未查明。后機(jī)組檢修復(fù)役前再次發(fā)生誤動(dòng)時(shí),全面檢查小機(jī)現(xiàn)場(chǎng)緊急跳閘按鈕前接的是電源地線,跳閘按鈕后至PLC,而PLC后的電纜接的是220V電源火線,拆除跳閘按鈕后至PLC的電纜,誤動(dòng)現(xiàn)象消除,由此查明故障原因是是跳閘按鈕后至PLC的電纜發(fā)生接地,引起緊急跳閘系統(tǒng)誤動(dòng)跳小機(jī)。

(3)接頭松動(dòng)引起:一臺(tái)機(jī)組備用盤硬報(bào)警窗處多次出現(xiàn)“主機(jī)EHC油泵2B跳閘”和“開式泵2A跳閘”等信號(hào)誤報(bào)警,通過CRT畫面檢查發(fā)現(xiàn)PLC的A路部分I/O柜通訊時(shí)好時(shí)壞,進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)機(jī)側(cè)PLC的3A、4、5A和6的4個(gè)就地I/O柜二路通訊同時(shí)時(shí)好時(shí)壞,與此同時(shí)機(jī)組MFT動(dòng)作,首出原因?yàn)槠麢C(jī)跳閘。原因是通訊母線B路在PLC4柜內(nèi)接頭和PLC5、PLC4柜本身的通訊分支接頭有輕微松動(dòng),通過一系列的緊固后通訊恢復(fù)正常。

針對(duì)接線和接頭松動(dòng)原因引起的故障,我省在基建安裝調(diào)試和機(jī)組檢修過程中,通過將手松拉接線以以確認(rèn)接線是否可靠的方法,列入質(zhì)量驗(yàn)收內(nèi)容,提高了接線質(zhì)量,減少了因接線質(zhì)量引起的機(jī)組誤動(dòng)。同時(shí)有關(guān)電廠制定了熱工控設(shè)備通訊電纜隨機(jī)組檢修緊固制度,完善控制邏輯,提高了系統(tǒng)的可靠性。

2.8控制系統(tǒng)可靠性與其它專業(yè)的關(guān)系

需要指出的是MFT和ETS保護(hù)誤動(dòng)作的次數(shù),與有關(guān)部門的配合、運(yùn)行人員對(duì)事故的處理能力密切相關(guān),類似的故障有的轉(zhuǎn)危為安,有的導(dǎo)致機(jī)組停機(jī)。一些異常工況出現(xiàn)或輔機(jī)保護(hù)動(dòng)作,若運(yùn)行操作得當(dāng),本可以避免MFT動(dòng)作(如有臺(tái)機(jī)組因?yàn)榻o煤機(jī)煤量反饋信號(hào)瞬時(shí)至零,30秒后邏輯聯(lián)鎖磨煤機(jī)熱風(fēng)隔離擋板關(guān)閉,引起一次風(fēng)流量急降和出口風(fēng)溫持續(xù)下跌,熱風(fēng)調(diào)節(jié)擋板自動(dòng)持續(xù)開至100%,冷風(fēng)調(diào)節(jié)擋板由于前饋回路的作用而持續(xù)關(guān)小,使得一次風(fēng)流量持續(xù)下降。但由于熱風(fēng)隔離擋板有卡澀,關(guān)到位信號(hào)未及時(shí)發(fā)出,使得一次風(fēng)流量小至造成磨煤機(jī)中的煤粉積蓄,第5分鐘時(shí)運(yùn)行減少了約10%的煤量,約6分鐘后熱風(fēng)隔離擋板突然關(guān)到位,引起一次風(fēng)流量的再度急劇下降,之后按設(shè)計(jì)連鎖邏輯,冷風(fēng)隔離擋板至全開,使得一次風(fēng)流量迅速增大,并將磨煤機(jī)C中的蓄煤噴向爐膛,造成鍋爐燃燒產(chǎn)生局部小爆燃,引風(fēng)機(jī)自動(dòng)失控于這種異常情況,在三個(gè)波的擾動(dòng)后(約1分鐘),爐膛壓力低低MFT。當(dāng)時(shí)MFT前7分鐘的異常工況運(yùn)行過程中,只要停運(yùn)該臺(tái)磨煤機(jī)就可避免MFT故障的發(fā)生)。此外有關(guān)部門與熱工良好的配合,可減少或加速一些誤動(dòng)隱患的消除;因此要減少機(jī)組停組次數(shù),除熱工需在提高設(shè)備可靠性和自身因素方面努力外,還需要熱工和機(jī)務(wù)的協(xié)調(diào)配合和有效工作,達(dá)到對(duì)熱工自動(dòng)化設(shè)備的全方位管理。需要運(yùn)行人員做好事故預(yù)想,完善相關(guān)事故操作指導(dǎo),提高監(jiān)盤和事故處理能力。

3提高熱工自動(dòng)化系統(tǒng)可靠性的建議

隨著熱工系統(tǒng)覆蓋機(jī)、電、爐運(yùn)行的所有參數(shù),監(jiān)控功能和范圍的不斷擴(kuò)大以及機(jī)組運(yùn)行特點(diǎn)的改變和DCS技術(shù)的廣泛應(yīng)用,熱控自動(dòng)化設(shè)備已由原先的配角地位轉(zhuǎn)變?yōu)闆Q定機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的主導(dǎo)因素,其任一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,都有導(dǎo)致熱控裝置部分功能失效或引發(fā)系統(tǒng)故障,機(jī)組跳閘、甚至損壞主設(shè)備的可能。因此如何通過科學(xué)的基礎(chǔ)管理,確保所監(jiān)控的參數(shù)準(zhǔn)確、系統(tǒng)運(yùn)行可靠是熱工安全生產(chǎn)工作中的首要任務(wù)。在收集、總結(jié)、吸收同仁們自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行檢修、管理經(jīng)驗(yàn)和保護(hù)誤動(dòng)誤動(dòng)原因分析的基礎(chǔ)上,結(jié)合熱工監(jiān)督工作實(shí)踐,對(duì)提高熱工保護(hù)系統(tǒng)可靠性提出以下建議,供參考:

3.1完善熱工自動(dòng)化系統(tǒng)

(1)解決操作員站電源冗余問題:過程控制單元柜的電源系統(tǒng)均冗余配置,但所有操作員站的電源通常都接自本機(jī)組的大UPS,不提供冗余配置。如果大UPS電壓波動(dòng),將可能引起所有操作員站死機(jī)而不得不緊急停運(yùn)機(jī)組,但由于死機(jī)后所有信號(hào)都失去監(jiān)視,停

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