测量与保护

测量与保护（精选9篇）

测量与保护 篇1

摘要：本文着重论述了现代矿山企业发展着重强调的是低成本高效率, 矿山生产, 地测先行, 若测量标志经常性毁坏, 势必影响生产, 因此, 加强测量标志的建设与保护应引起现代各类矿山企业的高度重视。

关键词：现代矿山企业,测量标志,建设与保护

1 建设和保护测量标志的意义

矿山开采, 地测先行, 也就是说矿山测量在矿山开采中发挥着非常重要的作用, 矿山每项工程从设计到施工再到工程竣工都离不开测量提供的图纸、数据、给点放样、技术跟踪、各种现状资料绘制及竣工验收等, 而每一步的测量工作, 都要以矿区内一定量的测量控制点为依据。

矿山各种测量的标志, 如国家“三等、四等”三角和水准控制网点, GPS控制点, 矿区5″、10″小三角点、近井点以及井下布设的施工导线点、井下导线控制点等都是矿山测量工作的依据和基础。各类矿山企业, 无论是露天开采为主还是井下开采为主, 除了井下施工导线外, 其它每一组控制点, 从图上设计、外业勘察、造标、埋石、观测、成果估算到精度评定, 在人力、物力、财力等方面都付出相当大的代价, 即使现代测绘技术超速发展、GPS等定位系统定点灵活方便, 但规范建设点位, 积极保护测量标志仍十分重要。

2 矿山测量标志的建设

矿区一般范围比较小, 施测精度相对较低, 实际工作有少数矿山测绘工作者, 设置永久测量控制点要求不严或图一时省事, 不按标准造标, 常常一律用木桩或在岩石上用漆做测量标志, 容易被破坏, 往往出现重复测量现象, 无故增加工作量, 影响正常生产, 矿山测量标志的建设应主要围绕“先整体后局部”的原则, 根据工程性质, 依次建立相应标准的测量标志, 具体归纳有如下几种:

1) 露天矿区高级三角或水准控制点的建设, 这些测量点有些是利用国家三四等控制点在矿区内建立的矿区一级点或重要的GPS测量点等, 这些点位的建设应从精度以及长期使用等方面给予综合考虑。在非流沙和非岩石地区, 地表一般可用标石标志, 标石为盘石和柱石组成, 柱石用混凝土或石头制成, 埋设时盘石在下, 柱石在上, 二者上下标志严格同心, 一但柱石被破坏或发生变化, 可根据下面盘石标志中心, 恢复柱石标志中心, 埋设时应严格按国家标准作业, 建成后点上面要覆盖0.5米左右的土层或沙石给予保护。在地表岩石地区, 对于重要的测量点可在岩石上凿坑内插标志浇注混凝土形成混凝土标志。上述建点都要做好点之记。

2) 露天开采为主的采掘工区控制点的建立, 这类测量控制点的特点是精度要求不那么高, 如一些测图周围的导线图根点或一些小三角点或一些交绘点等, 建设点位要求较低, 在非流砂和非岩石且矿山寿命较长的矿区可挖规格0.5米见方、深0.5米基坑, 中间插直径20mm以上, 中心做成“十”字的钢筋, 周围浇注混凝土做成混凝土测量标志, 在地表岩石的矿区, 也可以利用红漆做成临时测量标志。

3) 井下高级控制点的建立, 尤其对于多级提升的井下生产系统, 如竖井斜井混合, 以及多级提升竖井系统等。因此, 进行井下联系测量一定要严格按技术要求作业, 测量是井下生产的方向, 测量也是井下施工者的眼睛, 井下测量点一但被毁坏, 恢复起来不想地表那样容易, 将受到很多条件的限制, 如井筒定向或在巷道上测量作业, 均需停工停产。井下高级测量点的建设一般在车场或主要运输巷道上, 每隔一定的距离建立一组测量点, 一个中段永久点最低得有2~3组, 每组三个点以上, 这类点的埋设应按地表高级点埋点要求进行, 一般在巷道底板道轨面以下开挖规格0.5米见方深0.5米基坑用“十”字形20mm以上钢筋内浇注混凝土制成混凝土标志。

4) 井下施工导线点的建立, 这是井下低级导线, 测点数量较多一般30~50米一个。岩石稳定地段可用耐腐蚀的木桩或水玻璃或水泥在巷道顶板上建点, 在破碎岩石地段, 可用铁钉在支护的坑木上或巷道地板道木上建点, 后者支导线点容易产生变形位移, 应定期复测校核。

3 矿山测量标志的保护

矿山测量成果, 包括平面坐标、距离、方位角、高程都是以标志中心为准的, 任何部位损坏或位移, 都将使成果失去作用或很大程度上降低其精度, 故此, 测量标志的保护十分重要, 结合二十余年的矿山测绘实践, 现归纳一些测量标志保护意见如下:

1) 布设测量点, 位置选择要合适, 视野要开阔, 尽量避开滑坡地段, 距公路、村庄要有一定的距离, 以免盖房、修路毁点等。

2) 地表非岩石地区布点, 基坑深度要适当加大, 按标准建点后标志应距地面有0.5m左右的高度, 并用碎石或土质覆盖, 山体岩石上布点基坑要大, 保证测量标志稳固耐用。

3) 地表或井下设点, 相互通视的每组点不应低于三个, 同时可在重要点附近设置同等精度的副点备用, 尤其是一井几何定向的测量点, 每次定向需要大量的人力、物力、财力, 并影响一定的生产时间。

4) 井下车场、石门以及主巷 (每200-300m) 均应设置一组永久点, 标志上面距道轨上面应不低于300mm, 以防整修轨道而毁点。

5) 地表或井下各类控制点, 一律用红漆圈定, 分类别, 写明点号, 重要点位, 并绘制点注记, 并在相应的小比例尺上显示位置。

6) 建立健全各种测量成果台帐, 并建立测量资料数据库, 目前, 电脑已广泛使用, 建立电脑测量资料数据库已非常容易。

7) 加大力度, 广泛宣传, 要用测绘法和企业规章制度, 教育广大群众和矿区广大职工提高对矿山测量工作的认识, 团结起来, 共同保护矿山地表和井下的测量标志, 为我国社会主义现代化发展做出更大的贡献。

4 结语

近些年来, 随着社会主义现代化建设的迅速发展, 测绘技术也得到了空前的提高, 如全站仪、陀螺经纬仪、GPS定位系统等在测绘领域的广泛应用, 建立测量点确实已非常容易, 但容易不等于可以省略各项工作, 它仍需要投入大量的人力、物力、财力, 我们知道现代企业发展重要的是低成本高效率, 若测量标志经常性毁坏, 势必影响生产和效益, 因此, 加强测量标志的建设与保护应引起现代各类矿山企业的高度重视。

测量与保护 篇2

市测量标志维护巡查保护工作总结

为贯彻落实自治区人民政府《关于加强测绘工作的意见》的精神，根据自治区测绘局《关于做好测量标志维护保护工作的通知》的工作安排，进一步提高对测量标志保护重要性的认识，强化领导责任，建立和完善测量标志保护长效机制，落实管理经费和委托保管制度，建立测量标志日常维护和巡查管理机制，进一步加大破坏测量标志违法案件的查处力度，形成新形势下测量标志保护的新格局，我局对市辖区的测量标志进行了巡查，现将此项工作总结如下：

一、进一步加强测量标志保护工作的宣传教育。利用多种宣传渠道特别是测绘法宣传日广泛宣传，结合实际，继续做好测量标志保护工作的宣传教育。宣传教育的重点对象是各级领导、各有关部门、职工群众和在测量标志分布区域内建设施工单位等，使各级领导和各族群众提高对测量标志保护工作重要性的认识，积极支持测量标志保护工作。

二、加强对测量标志维护保护工作的组织领导，建立健全工作机制。市在测量标志普查组织机构基础上，建立由当地政府领导牵头，测绘、财政、公安、司法、交通、军队、武警、城建等部门领导参加的测量标志保护工作联席会议制度。通过建立测量标志维护保护工作机制，定期通报情况，研究当地测量标志保护相关工作，协调解决有关问题。形成政府领导、测绘行政部门主管、各有关部门齐抓共管的测量标志维护保护工作机制。

三、开展测量标志日常维护巡查工作。市国土资源局定期进行测量标志巡查工作，一般上半年、下半年各巡查

一次。主要任务是，检查测量标志现状，对测量标志进行日常维护，逐步设立警示标志，查清测量标志损毁的原因，对故意破坏测量标志的违法行为依法查处等。建立测量标志巡查工作档案，将巡查过程作出详细记载。分管局长亲自挂帅，测绘管理科具体负责，在做好巡查测量标志资料、人员、车辆的准备基础上，不辞辛苦从8月11日至13日和9月1日至3日先后两次对市测量标志进行了巡查，对测量标志逐个进行检查、核对、拍照，十四个测量标志现状为：三角点五个，其中东窝子、肃洲户、五级电站、no73四个点保存较好，红山嘴东点上标石被破坏，下标石完好，钢标被破坏，该点所使用的土地被坟地圈占，无法使用；水准点九个，其中i奎乌

16、ii夏石

32、ii夏石

45、ii夏石

46、ii夏石47五个点保存完好，ii夏石43点因修建林床已被破坏，i奎乌15点、ii夏石33因建设被埋地下无法找到，ii夏石38点因建设上标石被挖断，下标石完好，无法使用；

四、做好测量标志日常管理。严格测量标志拆迁审批，对未经审批擅自拆迁测量标志的要依法查处。对一些由于年久失修自然损毁和人为破坏造成濒临垮塌的三角点地面规标，视具体情况并经市国土资源局、自治区测绘局审核批准后可进行拆除，但要采取科学有效的措施保护好地面和地下的标石。依法监督测绘人员使用永久性测量标志，查验测绘人员的测绘工作证件，防止因使用不当造成测量标志损毁。

五、继续加大查处破坏测量标志违法案件的力度。市国土资源局依法认真履行职责，运用行政、经济和司法手段，依法查处破坏测量标志的案件，尤其要对近期发生的破坏测量标志的案件及时进行查处。测绘行政执法人员要加强业务学习，提高依法履行职责的水平。向社会公布举报电话，建立社会公众举报破坏测量标志案件的机制。

六、做好测量标志维护保护情况

上报工作。市测量标志维护保护工作计划、工作情况及时上报自治区测绘局，遇到的问题及时向自治区测绘局请示汇报。

七、做好安全工作。在进行测量标志巡查日常维护和拆除濒危测量规标工作中要坚持“安全第一”的原则，采取措施，杜绝事故的发生。

市国土资源局

测量与保护 篇3

近年来, 随着传统能源价格的不断提高, 以及由此导致发电成本不断上升和全球气候变暖等环境问题的影响, 可再生能源的开发利用上升到了一个前所未有的高度。风力发电是当今世界新能源开发技术最成熟、最具开发规模和商业化发展前景的发电方式之一。风具有随机变化的特性, 而风力发电机组的输出功率与风速的立方成正比, 因此风力发电机组的输出功率通常随着风速大幅快速变化, 若将大量风电接入电网将会对电网的电能质量和电网稳定性产生影响[3]。所以在控制风电容量在系统中所占比例的前提下, 分析风力发电对电网电压的影响因素并对其进行控制至关重要。

因此, 需要一款装置, 能够针对风力发电系统的特性, 在发生电网失效, 电网频率、电压偏差过大、发电机输出功率过大, 有功和无功潮流发生反向等故障时, 发出告警信号, 提醒控制器及时采取措施。本文介绍了一款针对风力发电系统设计的AGP测量保护模块, 该模块可测量电压、电流、频率、电能等传统电参量, 并针对系统电压、频率、负载等故障进行报警, 同时集成了2个根据时间的欠压保护, 提高了控制系统对电压闪变的抗干扰能力。

2 电路设计原理

AGP的硬件电路包括主控芯片、电源、电压、电流信号采集电路、开关量输入模块、继电器输出模块、人机交互单元、RS485通讯接口、Profibus_DP通讯协议接口、Can open通讯接口, 如图1所示。

2.1 主控芯片

MCU芯片采用Coldfire-V0架构内核的32位处理器MCF51EM256, 时钟频率最高可达50.33MHz, 内置256K的Flash、16K的RAM、4个独立16位AD通道、3路定时器、3路SCI通讯接口、内置RTC时钟、I2C、SPI、KBI接口等多种资源, 具有极高的性价比。

2.2 电源

AGP采用直流24V工作电源, 使用宽电压输入DCDC模块WRF2405P, 工作温度范围-40至85℃、隔离电压3000VDC、实测输出纹波<1%, 同时在电源输入部分设计加入放电管、PTC压敏电阻、TVS管、防反接二极管等器件, 具有过压、过流等保护, 电源电路如图2所示。

图2电源电路

2.3 信号采集电路

信号采集电路如图3所示, 信号采集包括电压信号、电流信号和频率信号。电压信号采用分压电阻输入, 电流信号采用互感器隔离输入, 将交流信号抬高后, 通过放大电路将信号进行放大, 最后将信号送入CPU进行软件差分运算。

2.4 接口设计

AGP的接口包括人机交互单元、RS485通讯接口、开关量输入输出接口。在设计各类接口的同时, 需加入提高电磁兼容性能、耐压、触点保护等元件以提高装置的可靠性。

3 电参量计算及软件设计

3.1 基波、谐波、相角差等的计算

DFT的定义

其中:

将DFT定义式展开成方程组:

将方程组写成矩阵形式:

用向量表示:

用复数表示:

从矩阵形式表示可以看出, 由于计算一个X (k) 值需要N次复乘法和 (N-1) 次复数加法, 因而计算N个X (k) 值, 共需N2次复乘法和N (N-1) 次复加法。每次复乘法包括4次实数乘法和2次实数加法, 每次复加法包括2次实数加法, 因此计算N点的DFT共需要4N2次实数乘法和 (2N2+2N· (N-1) ) 次实数加法。当N很大时, 这是一个非常大的计算量。

从在实际应用中, 为了满足风电系统快速响应的要求, j可取64点, N只取2, 仅计算基波电压、电流和相角差等参数, 在同等条件下未优化DFT运算时间如图4所示和优化DFT运算时间如图5所示经测试对比, 计算单路信号一次DFT运算仅需40us, 大大提高了运算速度。

3.2 基于对称分量法的不对称故障计算

在一个三相对称的元件中 (例如线路、变压器和发电机) , 如果流过三相正序电流, 则在元件上的三相电压降也是正序的;负序零序同理。

其中:

图6所示为负序电压求解图, 同理可以得到电压正序分量U+。

电压不平衡度计算:

其中:U+为三相电压的正序分量;U-为相电压的负序分量。

如表1所示, 经验证, 实际测量值误差小于0.1%。

3.3 电压畸变率的计算

电压真有效值计算:

基波电压计算:

其中:

U1为基波电压;K为基波电压校准系数;UDFT1为此次DFT1次分量的模。

总谐波失真系数计算:

电压畸变率的计算:

3.4 软件流程

AGP的软件流程主要包括A/D信号采集程序、TPM测频程序、电参量计算程序、保护处理程序、各种通讯协议处理程序等, 由于内容较多, 现给出部分程序流程。图7所示为主程序, 图8所示为中断程序流程。

MCF51EM256每一路AD模块均具有A和B2个通道输入, 任一通道采集完成后通过内置PDB模块调整自动切换时间, 实现电压、电流相角差调整来达到功率补偿功能, 该方法简单可行, 中断同时需对AD异常做出处理, 现给出AD中断处理程序流程。

4 风力发电系统相关技术规定和应用

随着风力发电装机容量的不断扩大, 国家电网公司对风力发电机提出了一系列的要求, 《GB/T19069-2003风力发电机组控制器技术条件》和《风电场接入电网技术规定实施细则-2009》中明确了控制器需要具有的功能。主要包括电网频率控制、无功功率和电网电压控制、低电压穿越 (LVRT) 控制以及电能质量控制等。

4.1 风电场运行频率

表2所示为各种频率下的风电场运行要求。

4.2 风电场电压范围

当风电场并网点的电压偏差在-10%至+10%、并网点的闪变值满足国家标准电能质量关于电压波动和闪变、公用电网谐波、三相电压不平衡的规定时, 要求风电场内的风电机组应能正常运行。

4.3 风电场低电压穿越

风电场并网点电压在图9所示的电压轮廓线及以上的区域内时, 场内风电机组必须保证不间断并网运行;并网点电压在图9所示的中电压轮廓线以下时, 场内风电机组允许从电网切出。

对于不同的欧美国家电网公司, 其规定的低电压的跌至幅度和穿越时间也存在差异, 英国为15%和140ms, 德国为15%和625ms, 丹麦为25%和100ms, 西班牙为0%和500ms等。

4.4 目前双馈式风力发电机组并网系统

变速恒频发电将先进的电力电子技术引入发电机控制之中, 机组采用变速运行, 使风力发电机组叶轮转速跟随风速的变化而变化, 保持基本恒定的最佳叶尖速比, 从而获得最大的风能利用效率。

在变速恒频双馈发电机组运行过程中, 定子绕组直接接到电网上, 而转子绕组外接转差频率电源实现交流励磁。当发电机转子频率变化时, 控制励磁电流频率来保证定子输出频率恒定[4]。

4.5 应用案例

AGP能应用于多种类型的发电机绕组的场合。图10所示为典型的三相四线发电机绕组结构应用案例。电压信号直接接入, 电流信号经互感器转换后接入模块。设置继电器1为过载、过压、过频, 继电器2为欠压、欠频, 继电器3为逆功, 继电器4为根据时间的欠压保护A、B, 给模块供电DC24V, 装置开始自检, 当装置自检失败, 发出报警信号, 发电机组禁止启动。当发电机组运行时出现故障, 控制器接收到继电器1报警后, 执行减速运行。当控制器接收到继电器2报警后, 调整控制内部参数, 使之正常。当接收到继电器3报警后, 发电机停车, 断开并网开关。当电网电压出现大幅度跌落, 模块自动计算跌落深度和时间, 判断是否可以穿越低电压, 给出继电器4诊断信号。

5 结束语

AGP风力发电测量保护模块采用先进的设计方案, 能够针对不同类型的风力发电机 (双馈、永磁直驱) 提供测量与保护功能, 支持Modbus_RTU、Profibus_DP、Can open通讯协议, 兼容各类PLC控制系统。产品稳定可靠, 是风力设备国产化的理想产品。

参考文献

[1]GB/T 19069-2003.风力发电机组控制器技术条件[S].

[2]风电场接入电网技术规定实施细则, 2009.

[3]姚兴佳等.风力发电测试技术[M].北京:电子工业出版社.

[4]任永峰, 安中全等.双馈式风力发电机组柔性并网运行与控制[M].北京:机械出版社.

[5]叶杭冶等.风力发电系统的设计、运行与维护[M].北京:电子工业出版社.

测量与保护 篇4

对钢筋保护层厚度进行检测是结构实体检验的一项重要内容，承担结构实体检验的试验室应具有相应的资质。

(1)结构实体钢筋保护层厚度检验的结构构件部位和构件数量，应符合下列要求：

①钢筋保护层厚度检验的结构部位，应由监理(建设)、施工等各方根据结构构件的重要性共同选定;

②对梁类、板类构件，应各抽取构件数量的2%且不少于5个构件进行检验;当有悬挑构件时，抽取的构件中悬挑梁类、板类构件所占比例不宜少于50%。

(2)对选定的梁类构件，应对全部纵向受力钢筋的保护层厚度进行检验;对选定的板类构件，应抽取不少于6根受力钢筋的保护层进行检验。对每根钢筋，应在有代表性的部位测量1点。

(3)钢筋保护层厚度的检验，可采用非破损或局部破损的方法，也可采用非破损方法并用局部破损方法进行校准，

当采用非破损方法检验时，所使用的检测仪器应经过计量检验，检测操作应符合相应规程的规定。

钢筋保护层厚度检验的检测误差不应大于1mm。

(4)钢筋保护层厚度检验时，纵向受力钢筋的保护层厚度的允许偏差，对梁类构件为+10mm，-7mm;对板类构件为+8mm，-5mm。

(5)对梁类、板类构件受力钢筋应分别进行验收。

结构实体钢筋保护层厚度验收合格应符合下列规定：

①当全部钢筋保护层厚度检验的合格点率为90%及以上时，钢筋保护层厚度的检验结果应判定为合格;

②当全部钢筋保护层厚度检验的合格点率小于90%但不小于80%，可再抽取相同数量的构件进行检验;当按抽样总和计算的合格点率为90%及以上时，钢筋保护层厚度的检验结果仍应判定为合格;

③每次抽样检验结果中不合格点的最大偏差均不应大于规定允许偏差的1.5倍。

TRT轴承温度测量断线保护 篇5

1 存在问题分析

机组运行四年共检修20次, 其中计划检修15次, 故障停机检修5次, 故障停机检修中出现4次TRT轴承温度过高机组跳机 (轴承温度探头断线达到最高值) 。

2 原因分析

对四次因轴承温度过高引起的跳机进行分析。

1) 对四次跳机前后的运行数据进行统计, 如下表所示:

2) 检查轴承实际磨损情况, 在设计上止推轴承的推力间隙为0.5m m~0.7m m, 经测量得出以下结果:

通过以上分析可知:轴承测量温度高, 是由测量数据线断线引起的, 此时电脑检测到温度最大值, 超过轴承温度最高跳机数值, 电脑发出跳机信号, 机组跳机, 而实际轴承并没有磨损。

3 解决措施

止推轴承温度测量线出现断线情况时, 输入电脑的轴承温度由正常运行时的温度, 突然跳跃到测量最大值3275摄氏度。如果轴承磨损时, 轴承温度会缓慢上升。因此我们修改程序:如果在2s钟内, 止推轴承温度由正常值突然上升到最大值3275摄氏度, 电脑不发出跳机信号。

TRT透平机组分为支撑轴承和止推轴承, 共有测点6组, 将此方法应用到全部6组测点上, 从而避免了机组因轴承温度测量断线引起的跳机事故。

4 效果检查和效益分析

通过TRT轴承温度测量断线保护, 避免了轴承温度测量断线引发的跳机事故。当机组轴承温度测量线路断线时, 维修人员可进行热线检修, 不需要停机。按照以前每次停机10小时计算, 每次可间接挽回10h×4000kw h/h×0.5元=20000元的经济损失 (人工费忽略不计) 。

参考文献

[1]任玉维, 岳万军, 郑守利.空压机增速机高速轴轴承温度高原因分析[J].设备管理与维修, 2010.

保护压板测量风险辨识及预控措施 篇6

2013年9月22日, A电厂投入安稳装置, 在使用万用表进行压板对地电位测量时, 未使用高内阻电压测量接线方式, 而使用了低内阻电流测量接线方式, 导致跳闸回路接地, 再加上原来存在直流电源正负极对地电位不平衡的情况, 负极对地电位偏大, 加在跳闸线圈上的电压达到动作值, 从而出口切除了一台机组。发生此次事件后, 对B变电站内设备进行隐患排查。

2 压板电位测量方法

保护二次回路通常由保护压板、继电器线圈及触点、电源和连接线组成, 如图1所示。目前, 多数变电站的直流电源采用的是分段母线, 电源等级多为DC 110V或220V, 各段母线经高电阻R与地相连。以DC 110V电源为例, 正常情况下两段母线对地电位分别为55V和-55V, 两端母线间的电压为110V。

投入保护压板前, 必须确认该压板所连接的回路正常。正确的判断方法是利用万用表测量压板LP两端a、b点对地电位和端口电压。

(1) 测量a点对地电位, 可判断K2继电器是否为断开状态。如果K2继电器闭合, 那么投入LP压板后, K1线圈将承受DC 110V电压, 满足动作条件, K1线圈励磁, 对应的触点闭合, 触发出口回路, 引起设备跳闸, 属于保护误动。

(2) 测量b点对地电位, 可判断b点与负电源间的回路是否正常连接。如果b点与负电源间为开路, 那么投入LP压板后, 保护装置动作, K2继电器闭合时, K1线圈无法励磁, 造成保护拒动。

(3) LP压板未投入时, a、b两点保持断开。正常情况下, 由于K2继电器是断开的, 因此无法判断a点与K2间的连接线是否正常。正常情况下, b点对地电位为-55V, a、b两点间的电压为零, 如果A点与K2间存在接地, 那么a、b两点间的电压为-55V, 即可以通过测量a、b两点间的电压来判断a点和K2间的回路是否正常。

综上, 在投入压板前必须测量电位, 而测量电位必须明确万用表负荷要求, 即在测量前先检查万用表接线方式的正确性并将其调至直流电压档。但是这种测量方法还不能有效检测所有回路是否正常, 如a点与K2间的回路断线或因端子松动而开路时, 通过测量压板对地电位和端口电压是无法准确判断的。

3 风险辨识

3.1 人员操作风险

(1) 操作人员误用万用表。万用表通常有两种接线方式:低内阻接线方式, 主要测量电流等需要将仪表串联在回路中才能测到的参数;高内阻接线方式, 主要测量电压、电阻等需要将仪表并联在回路中才能测到的参数。A电厂正是由于在操作过程中使用了错误的接线方式 (低内阻接线方式) , 再加上电源电压不平衡, 因此在测量过程中造成跳闸回路接地, 使得加在线圈两侧的电压超过启动电压引起线圈励磁, 导致保护出口切除设备。

(2) 操作人员对压板电位的熟悉程度。对于一个变电站或发电厂, 站内保护装置众多, 每套保护装置内都有不同类型和不同数量的压板。由于不同压板的电位不同, 且一个保护屏柜内压板数量较多, 因此难免出现误判, 这就对操作人员提出了高要求。变电站保护压板两端对地情况:出口压板, 正常情况下一端对地电位为零, 另一端对地电位为-55V, 两端电压为零;功能压板, 其所选用的电源不同, 测量结果不同, 选用装置内部DC 24V电源时, 两端对地电位均为零, 两端为24V, 选用外部DC110V电源时, 两端对地电位分别为55V和-55V, 两端电压为110V;通信压板 (启动远跳装置) , 采用内部电源, 两端对地电位均为零, 正常情况下无出口信号, 两端电压也为零。

3.2 设备存在隐患

对B变电站保护装置及电源进行排查, 发现开关保护与母差保护间存在同名压板以硬接线方式串联情况 (如图2所示) , 操作顺序不同导致压板电位测量结果不同, 可能会使保护拒动。以5081开关保护和500kV#1M母差保护1为例, 500kV#1M母差保护1中的失灵启动母差压板的X11端子为公共端, 该端子与5081开关保护中的15D:40端子相连, LP38和15LP10两块压板共用一个公共端, 5081开关保护屏内15LP10压板与500kV#1M母差保护1中的LP38压板串联, 15LP10压板在开关保护中并无另外的直流电源。

当两套保护中的“××失灵启动×母母线保护×”压板均在退出状态时, 按照以下两种情况进行分析。

(1) 先投入5081开关保护屏内15LP10压板。由于SLTJ1触点未闭合, 因此11X2端子的对地电压为零, 同时由于母差保护中的LP38压板未投入, 因此15D:53端子对地电压也为零, 即5081开关保护屏内15LP10压板两端电压均为零, 因此无法判断5081开关保护屏内15LP10压板与500kV#1M母差保护1中LP38压板间的回路是否正常。

(2) 先投入500kV#1M母差保护1中LP38压板。投入LP38压板前, 由于5081开关保护屏内15LP10压板未投入, 因此X10:8端子对地电压为零, 2N5-218端子因与负电源连接而对地电压为-55V, 故LP38压板两端电压应为零, 属于正常情况。LP38压板投入后, X10:8端子对地电压为-55V, 即5081开关保护内的15D:53端子对地电压为-55V。投入5081开关保护屏内15LP10压板前, 通过测量15LP10压板靠15D:53端子侧的对地电压就可判断5081开关保护屏内15LP10压板与#1M母差保护1中LP38压板间的回路是否正常。

综上, 在同时操作这两块压板时, 建议先投入母差保护中的“××失灵启动×母母线保护×”压板, 然后投入开关保护中的“××失灵启动×母母线保护×”压板。当然, 其余串联压板也须按照一定的顺序进行操作。

4 预控措施

(1) 对相关回路进行技改, 去掉两套不同保护压板间的硬接线。以开关保护和母差保护为例, 在开关保护的失灵启动母差回路中加入继电器线圈, 在母差保护的开关失灵启动母差保护回路中加入对应触点, 通过开关保护中的继电器线圈励磁来启动母差保护中的开关失灵启动母差保护功能, 如图3所示。此方法依靠继电器来实现开关保护和母差保护间的逻辑联系, 降低了保护的可靠性, 但是在开关保护和母差保护间设置两个冗余回路可弥补增加继电器带来的不足。对于新建场站, 在设计阶段应加强图纸的把关和审核, 以避免出现压板串联现象。

(2) 利用可视化手段, 在相关保护屏柜上标注风险分析及保护投退顺序, 以避免投退顺序错误造成压板电位测量不到位。

(3) 测量压板电位时参考“四表一指南”中的压板电压, 一旦发现压板电位不正常, 立即停止操作, 待查明原因后再继续。所谓“四表一指南”是指保护装置压板对地电位表、压板功能对照表、保护装置正常投退表、保护装置信息对照表和保护装置操作指南。

(4) 测量压板时应采用高内阻无电流档位的万用表或具有表笔接线且在量程选择不一致时告警的万用表, 而避免选用低内阻表计。在进行压板测量前, 先检查接线方式是否正确, 所选档位是否为直流电压档。

(5) 对于不能使用万用表测量电压方法判断的回路, 利用停电检修、年度定检机会对回路进行专项检查, 对所有回路端子进行紧固, 防止该类回路开路而万用表又无法检测到导致保护拒动, 扩大事故范围。

5 结束语

热工测量传感器失效保护逻辑优化 篇7

电厂的生产过程控制, 离不开现场仪表及传感器对设备状态的信号采集。而现场环境往往十分复杂和恶劣, 对仪表及传感器正常工作非常不利, 经过长时间运行和寿命损耗, 现场仪表及传感器常常会出现各种故障, 例如:短路、断线、器件损坏、污染、失效等, 直接影响控制系统和机组的正常工作, 给机组的安全运行带来极大隐患。

福建晋江天然气发电有限公司建设容量为4×390MW S109FA型燃气轮机单轴联合循环机组, 燃、汽机采用MARK-VI控制系统, 为防止因传感器故障失效而导致保护误动, 控制系统中采取了多种方式进行防护, 如“三选二”、传感器故障失效自动切除保护等, 但仍存在改进空间, 本文将针对部分传感器故障失效保护逻辑优化进行简要阐述。

1 轴承振动保护逻辑优化

1.1 轴承振动传感器失效报警

燃气轮机组正常运转时, 存在适度的振动在所难免, 但如果这种振动太大就会给机组的安全可靠运行带来严重的危害。轴承振动测量是在八个轴承每个轴承处以水平45°夹角正交安装两个位移型振动传感器 (39VS-n) , 当检测到任一传感器信号大于设定值时, 发出报警、自动停机/遮断信号, 16个振动传感器均为单点保护, MARK-VI中的振动监测算法功能块如图1所示。

当振动传感器故障失效时, HLTH1输入端的逻辑信号值为FALSE, 发出L39VFn X或L39VFn Y的探头故障报警, 同时切除保护控制回路, 使其不参与振动保护控制。但若传感器故障处于不稳定状态时, 当测量信号为零, 系统判断为传感器故障失效, 切除该点振动保护;当信号突然波动, 其测量值进入判断阈值区间, 系统又认为传感器恢复正常, 投入该点振动保护;当信号波动阶跃上升至遮断设定值并延时1秒, 直接触发遮断信号。故障传感器发出错误的测量值, 使得保护误动作。某厂就曾发生过因3X轴承振动传感器故障, 先自动切除保护, 后信号波动导致机组遮断的事故。

1.2 轴承振动保护逻辑优化

针对此类现象, 对MARK-VI控制系统中轴承振动保护逻辑进行了优化:

(1) 当检测到传感器故障失效时, 自动切除保护控制回路并闭锁, 生成报警信息, 同时在HMI画面上亮起该传感器的状态指示灯, 提醒运行、检修人员及时处理。

(2) 故障排除后, 只有在逻辑中复位解锁, 该传感器保护控制才会重新投入。

以轴承振动3X为例, 优化后逻辑见图2。

2 发电机定子温度保护逻辑优化

2.1 发电机定子温度失效报警

发电机定子温度过高就会影响发电机绝缘材料的性能, 直接关系到发电机能否正常安全运行, 发电机定子温度的监测显得尤为重要。MARK-VI中发电机定子温度保护定值为275埘, 当发电机定子任意两点温度超过275埘时, 就会触发自动停机。发电机定子温度在逻辑中有高、低限值判断, 其中高限值 (krtdhi) 为800埘, 低限值 (krtdlo) 为-100埘。只有在限制值内才正常输出温度数值参与保护控制, 如果热电阻故障, 温度超过限制值, 则该温度输出为零并触发报警。

以发电机定子温度dtgsa4为例, 限制逻辑见图3。

同轴振保护逻辑类似, 发电机定子温度保护逻辑也没有闭锁功能, 当温度故障波动时, 会误触发停机指令, 某厂就曾发生过RTD卡件故障, 使其下6个发电机定子温度波动, 导致机组自动停机的事故。

2.2 发电机定子温度保护逻辑优化

参与保护控制的发电机定子温度共有12个:dtgsf1/2/3、dtgsa4/5/6、dtgsc7/8/9、dtgsc20/21/22, 原逻辑中dtgsc7/8/9、dtgsc20/21/22的高、低限值判断可直接引用, 在其基础上添加闭锁功能;而其余的dtgsf1/2/3、dtgsa4/5/6六个温度, 因处于不可编译的模块中, 无法直接进行修改, 需在信号源头增加高、低限值判断及赋值、闭锁功能后, 再进入保护逻辑中参与控制。以发电机定子温度dtgsa4为例, 对发电机定子温度保护逻辑进行了如下优化:

(1) 逻辑中添加dtgsa4_m模拟量点, 修改I/O配置, 使该点直接读取现场来温度信号。

(2) 对dtgsa4_m信号进行处理, 添加高、低限值判断及赋值、闭锁功能, 当温度故障超限时, 固定输出-10℉, 并发出故障报警, 提醒运行、检修人员及时处理。故障排除后, 在逻辑中复位解锁, 即可恢复正常输出。

(3) 将处理后的信号赋值给dtgsa4, 再参与发电机温度保护控制。

以发电机定子温度dtgsa4为例, 优化后逻辑见图4。

3 结语

通过上述优化, 在控制系统中对传感器信号进行甄别判断, 筛选出故障信号并添加闭锁、赋值等功能, 将错误信号在进入保护逻辑之前就予以消除, 避免了因传感器故障导致的机组保护误动作、遮断事故, 提高发电机组控制系统的可靠性。

摘要：简述某电厂对MARK-VI控制系统中, 传感器故障失效保护逻辑进行优化, 并增加闭锁、赋值等功能, 防止因传感器故障导致的机组保护误动作事故, 提高设备可靠性。

关键词：MARK-Ⅵ控制系统,传感器故障,失效报警,逻辑优化

参考文献

[1]中国华电集团公司.大型燃气—蒸汽联合循环发电技术丛书—控制系统分册[M].中国电力出版社, 2009.

[2]孙长生.燃气轮机发电机组控制系统[M].中国电力出版社, 2012.

测量与保护 篇8

2012年7月18日,上海安科瑞电气股份有限公司自主研发的AGP风力发电测量保护模块,在国家继电保护及自动化设备质量监督检验中心测试,对其电气安全、电磁兼容、通信规约、动模及系统等项目检测通过,并获得合格检验报告,报告编号:No JW120666。

AGP300测量保护模块具有电网解列的监测功能,丰富的保护功能,最多可达4路保护继电器输出。过频/欠频、过压/欠压、电压/电流不平衡、过载/欠载(逆功)、频率变化率、相位漂移等保护,根据时间的欠压保护A、B来实现LVRT(低电压穿越)和STI(瞬时电压中断)功能。同时集成了3路RS485接口,具有Modbus_RTU、Profibus_DP、Can Open通讯协议,方便的接入各类PLC、工控机等工控设备组成网络系统。符合GB14598.27-2008《量度继电器和保护装置第27部分:产品安全要求》、GB/T14285-2006《继电保护和安全自动装置技术规程》等标准。

继APV光伏汇流箱进入光伏发电领域,AGP风力发电测量保护模块的研发成功,标志安科瑞产品将进一步开拓新能源领域中的风电市场。

测量与保护 篇9

2012年7月18日, 上海安科瑞电气股份有限公司自主研发的AGP风力发电测量保护模块, 在国家继电保护及自动化设备质量监督检验中心测试, 对其电气安全、电磁兼容、通信规约、动模及系统等项目检测通过, 并获得合格检验报告, 报告编号:NoJW120666。

AGP300测量保护模块具有电网解列的监测功能, 丰富的保护功能, 最多可达4路保护继电器输出。过频/欠频、过压/欠压、电压/电流不平衡、过载/欠载 (逆功) 、频率变化率、相位漂移等保护, 根据时间的欠压保护A、B来实现LVRT (低电压穿越) 和STI (瞬时电压中断) 功能。同时集成了3路RS485接口, 具有Modbus_RTU、Profibus_DP、Can Open通讯协议, 方便的接入各类PLC、工控机等工控设备组成网络系统。符合GB14598.27-2008《量度继电器和保护装置第27部分:产品安全要求》、GB/T14285-2006《继电保护和安全自动装置技术规程》等标准。

继APV光伏汇流箱进入光伏发电领域, AGP风力发电测量保护模块的研发成功, 标志安科瑞产品将进一步开拓新能源领域中的风电市场。