第二章 舞台机械工程通用技术规范与要求

第二章 舞台机械工程通用技术规范与要求 第二章 舞台机械工程通用技术规范与要 求 2.1 适用范围 舞台机械工程通用技术规范与要求适用于所有舞台机械设备及其控制系统的设计、制造，以及材料、部件采购、索具、噪声控制、表面涂层及标记等工作。 2.2 采用标准 1)舞台机械的设计、制造、检验与验收应符合中国现行的有关标准和法规，还应遵照下列最新版本的规范和标准，这些规范和标准是通用与基本的。 电气: 国际电工技术委员会标准 IEC 加工制造:国际标准化组织标准 ISO 计量单位:国际单位制 SI 2)舞台机械的设计、制造、检验与验收除应遵照上述规范与标准外，还应符合以下但不限于以下的有关舞台机械的标准与行业规范，或符合当前通行的其它标准。 演出场馆设备技术术语 舞台机械(WH/T35-2009) -2009) 舞台机械 操作与维修导则(WH/T37 舞台机械 台上设备安全(WH/T 28-2007) 舞台机械 台下设备安全要求(WH/T36-2009) 舞台机械 验收检测程序(WH/T27-2007) 剧场建筑设计规范 (JGJ57-2000) 钢结构设计规范(GB50017-2003) 机械安全 急停 设计原则(GB16754-1997) 建设工程施工现场供用电安全规范(GB50194-93) 机械设备安装工程施工及验收通用规范(GB50231-98) 通用用电设备配电设计规范 (GB 50055-93) 低压配电装置及线路设计规范(GB 50054-95) 电气装置安装工程 电气设备交接试验标准 (GB50150-91) 电气装置安装工程 电缆线路施工及验收规范 (GB 50168-92) 电气装置安装工程 接地装置施工及验收规范(GB 50169-92) 电气装置安装工程 盘、柜及二次回路结线施工及验收规范(GB50171-92) 电气装置安装工程施工及验收规范(GB50254-50259-96) 2.3 机件的通用要求 除非另有规定，以下条款适用于所有舞台机械设备:包括升降台、卷扬机、悬吊设备以及类似设备。 2.3.1 一般原则 1)用于舞台机械系统工程的所有设备，应尽量采用标准化部件及零件，采用制造厂商生产的标准产品。在标准产品的某一项技术性能不能满足单项设备技术规范与要求的情况下，应采用制造厂商改造的或同意的改造标准产品。 2)设备所用的所有材料必须是全新的，材料应符合有关标准并具有出厂检验及质量合格证。不得使用低于设计标准的材料。 3)设备零、部件的制造工艺应是高质量的，所有制造、机械加工、焊接、组装、布线、试验及其它工作，均由经过培训的、有经验的技术工人或专业人员承担完成。 4)机械设计时应考虑一般维修工作的简单和快捷，只需进行少量的拆卸工作即可对所有电气和机械部件进行检查和维修。减速器的注油、排油等部件应易于接近，检查油位、加油或换油时不需拆卸任何部件。钢丝绳和链条应能进行全长检查，需要进行调整的部件应易于接近 。电子设备、计算机及控制设备应有自诊断系统以简化寻找故障和便于设备维修，不用拆下承装部件就能更换任何损坏部件，更换部件时也不会损坏其它部件，维修工作不需要使用特殊工具，只需一般工具和试验设备。 5)设备设计时应考虑易于工地组装，现场安装快速高效。电气和控制设备应有合理的分组，发货前在工厂进行过预试验，以减少现场试验的时间。 6)机械和电气系统的设计应使其所有零、部件具有在额定值(额定负荷、额定速度)下工作的能力。能在规定的速度范围内稳定运转，无冲击，噪声符合要求。 7)所有机械、电气设备应有良好的包装设计，满足运输和现场储存的防护要求。 2.3.2 安全设计 2.3.2.1 人身安全 1)所有设备和装置均应满足相应的安全标准和操作规程，符合安全卫生要求。保证用户在安全工作环境下使用和维修设备。 2)所有机械、电气控制系统应具有故障自动保护的功能，以保证机械和电气控制系统对人身是安全的。 3)所有运行设备均设置紧急停车系统。紧急停车系统应能使附近操作人员在发生事故或潜在事故时，方便而迅速地停止该区域内设备的所有运动部件的运转。在操作台上和适当位置设置紧急停车按钮。 4)所有从正常通道上能接触到的设备的移动或旋转的零部件均应设防护装置，防止人身伤害。平衡重以及类似装置的护网或护拦至少应高出相邻地面2.3m 以上，位于走道的维修门洞或活门，应有明显的标志。 5)台下升降设备，在所有可能产生剪压人员足部的场合，均须设置边缘安全开关，以确保演职人员的人身安全。 6)每一台设备附近适当位置，应设置维修按钮(也用于安装调试)，当维修人员使用该按钮进行设备维修工作时，该设备无法从其它操作台(盘)将其投入运转，以确保维修人员的安全。 7)必须人力搬起和移动的物品，应标明重量和重心位置，经常移动的设备重量应轻，并按规定的标准设置把手。 8)未经操作人员启动，任何设备均应处于静止状态，只有在操作人员启动相应的开关后才能运动。所有现场操作台(盘)均应清楚地标明所控制的设备名称。在舞台照明供电发生故障时，启动悬吊设备、升降设备应有声光信号警告附近人员，以避免由于该设备的运动造成伤害。 9)设置可变平衡重量的设备，平衡重应设置在其下方无人员通过的地方。必要时，其下方应设置接受并承受下落物的装置。 2.3.2.2 安全系数 1)安全系数定义为所用材料的极限应力与最大工作应力之比，在进行零、部件的详细计算时应大于等于2。最大工作应力应考虑最大静负荷及动负荷(紧急制动、碰撞等)产生的应力。 2)钢丝绳:用于起吊或悬挂重物的钢丝绳的安全系数应等于或大于10。安全系数定义为钢丝绳的破断拉力与最大工作载荷之比。最大工作载荷应包括作用于钢丝绳上的工作载 荷，加减速时产生的动载荷以及因设备运转、钢绳转向等产生的附加载荷。 3)链条:用于传动的滚子链或无声链，其安全系数应等于或大于10;安全系数的定义与钢丝绳相同。 4)所有用于悬吊装置的附件，如钢丝绳接头(楔形接头、压制接头、合金浇注接头等)、连接扣环等应与钢丝绳的规格相配，且其安全系数应等于或大于10。 2.3.2.3 安全装置与备用系统 1)各类机械设备，除规定的中间定位开关和行程终止限位开关外，均应设置超程限位开关，以避免设备超行程运动产生碰撞，损坏机件，或发生事故。 2)所有吊杆卷扬机均应设置松绳保护、超载(过流)保护、超程保护、超速保护等防止事故装置。 3)电动吊杆装置在吊重达到1.2倍额定重量时将停止吊杆的运行。 4)为避免不希望的运动发生，所有传动设备(电动或手动)必须:自锁;或两个独立控制和操作的制动器;或两套独立的安全装置。 5)操作台上均应设置紧急停车按钮，以应付紧急状态。 2.3.3 紧固件和地脚螺栓 1)设备零、部件之间的联接、设备与基础、墙壁及其它土建构件的联接，均应采用标准紧固件，紧固件的尺寸应能满足负荷与结构的需要，结构设计上应避免紧固件承受偏心载荷。 2)设备零、部件之间的可拆卸联接，不可使用化学紧固法联接。 3)设备的地脚螺栓，其结构型式、尺寸应与设备负载匹配。地脚螺栓紧固时，可以使用化学紧固法作为辅助紧固。 4)当采用膨胀螺栓作为设备地脚螺栓、悬挂螺栓时，除根据负荷确定合适的尺寸外，还应事先征得土建结构设计的同意。 5)所有紧固件均应配备合适的防松设施，特别是在设备有振动、受力方向有变化、受力大小有变化等场合，联接接头应有足够的强度与刚度。所有接头在螺母或锁紧螺母拧紧后，螺栓至少外露三个螺距的长度。 2.3.4 钢结构 1)钢结构件应设计合理，强度、刚度及稳定性能均符合要求。钢结构及其接头应能承受最大额定载荷和由紧急停车造成的冲击载荷。 2)钢结构件所用材料应符合有关标准，并有出厂检验及质量合格证。 3)所有钢结构件在焊接前必须进行预处理，板材及型材必须采用机械进行矫直或弯曲。焊接工作必须由取得相应合格证书的焊工担任，焊缝质量应符合有关标准。主要焊缝应进行无损探伤(X-射线或超声波)检查，其质量应符合有关标准。结构件的尺寸及形位公差应符合图纸要求或有关标准。 4)所有拼装的大型钢结构件，须采用高强螺栓联接，所有联接用孔须钻孔，不得冲孔。装配前钻孔须去毛刺。 5)钢结构件的外部联接需采用螺栓联接，所有联接用孔必须为钻孔，不得冲孔。装配前须去除钻孔毛刺。 6)需要机械加工的焊接钢结构和重要的钢结构件，加工前应进行热处理或时效处理，以消除应力。 7)升降台等设计时，除应满足均布静荷载外，还应满足在300×300mm范围内承受不小于4.5kN的局部或集中荷载。 2.3.5 吊物与卷扬装置 2.3.5.1卷扬机 在所有卷扬机设备上，制动器与电动机电源应该联锁、受控，以使制动器只能在电动机电源接通时才能松开，并保持或控制负荷。 2.3.5.2卷筒组件 1)电力驱动的卷筒必须采用单层卷绕卷筒。单层卷绕卷筒的节圆直径应不小于钢丝绳直径的20倍。 2)卷筒应用铸钢、优质灰铸铁或厚壁无缝钢管焊接并经精确机械加工而成。绳槽的尺寸、间距应与所用钢绳规格相匹配并符合相应的规范。 3)钢绳与卷筒绳槽中心线的夹角应小于2.5?，不符合此规定的应设排绳机构。 4)每一根缠绕在卷筒上的钢丝绳应至少有两个固定圈，在卷筒一端或另一钢绳起端应至少有两圈绳槽的间隙。钢丝绳的固定端应在卷筒上有可靠、有效的固定。 5)带槽卷筒组件应设置防止钢丝绳在负荷或松弛状态下跳槽的装置。 2.3.5.3滑轮 1)所有滑轮的节圆直径，不应小于绳索直径的20倍。在绳索转向小于45?的滑轮上，节圆直径可不小于绳索直径的20倍。用于摩擦驱动的驱动滑轮，其节圆直径不应小于钢绳直径的30倍。用于人力驱动的手动吊杆系统的滑轮，其节圆直径不小于绳索直径的15倍。 2)滑轮需采用优质材料制造，通常用钢制造或根据载荷、用途、速度等条件采用优质灰铸铁、或高强铸造尼龙及其它工程塑料制造。滑轮绳槽绳槽尺寸、深度及张角应符合规范。 3)滑轮及滑轮组应采用滚动轴承支承。 4)滑轮及滑轮组应有防止钢丝绳脱槽的保护装置。 5)滑轮组应设计成在任何条件下都能正确安装并留有调整的可能性，这点特别适用于转向滑轮。旋转转向装置应有将滑轮锁定于正确安装角的设施。 6)转向滑轮的相对位置应保证在任何情况下钢丝绳绕过转向滑轮的包角至少5度，滑轮由于钢丝绳的运动而旋转。 7)必须保证钢丝绳与滑轮的偏角不超过2.5?，并尽可能减少。钢丝绳到滑轮的基准线在安装中应全部仔细检查。 2.3.5.4钢丝绳 1)规格:悬吊钢丝绳应为带有人造纤维芯的软钢丝绳。所有钢丝绳都应按预拉状态供货。所有的钢丝绳均应依据国际重要供货商的详细规格供货。 2)预先检验:所有的钢丝绳均应分批测试，供货时应明确标出预切长度，并配有分批检验证明，测试时，应由监理方现场抽检，测试费用由乙放承担。 3)现场处理:钢丝绳在安装期间应小心处理，不能以任何方式打结或损坏。受损或变形的钢丝绳不予接收。所有切断头都应妥善处理。 4)安装:在设备的正常运转过程中，所有钢丝绳都不应与设备的固定或移动部分摩擦。在有损坏或卡住风险的地方，应采取正确防护措施。用于悬吊或牵拉的活动钢丝绳必须防护好以保护人身安全。安装完成后，供应商应特别检查所有钢丝绳的接头，以确保安全、牢固。 5)悬挂支承:穿过顶楼的转向滑轮或在其它需要悬挂支承的地方，钢丝绳应在滑轮上进行支承。 2.3.5.5钢丝绳配件 1)所有钢丝绳配件应采用表面镀锌的标准配件，并有载荷试验和质量合格证书。 2)选用的钢丝绳配件，其规格尺寸应与钢丝绳相匹配。 3)使用钢丝绳夹的地方，每个接头至少使用3个正确安装的绳夹。使用螺旋扣时一定将锁紧螺母锁紧。 2.3.5.6吊杆 1)吊杆采用双圆管桁架杆，特殊使用场合经设计、监理同意也可用矩形管杆，管子或 构架应平直、无扭曲变形。 2)管杆采用优质无缝钢管制造，但不得小于下列规格:双圆管桁架杆外径φ50?2mm，壁厚3mm，中心距为300mm，支撑管间距1000mm 。 3)杆的接头应尽量少，接头采用专用接头，管子端部开坡口的焊接接头。 4)悬吊钢丝绳的端头用单独安装于杆上的调节装置进行调整，以使管子水平，受力均匀。 5)管端:管端和伸缩管应配有带醒目颜色的永久性塑料帽。 6)表面涂装:所有吊杆应涂成无光黑色，并在每一端的侧部用至少30mm高的荧光数字标明号码。吊杆的工作重量极限也应在杆的每一端用稍小一些的字体标出。舞台的中心线应用双黄线标出，舞台中心线应与舞台台口的中心线相符。 2.3.5.7松绳检测 1)卷扬机和提升机系统应安装松绳保护装置。松绳保护装置的动作可终止钢绳进一步松弛，能以反向操作电动设备的方法排除故障，将松弛的钢绳绕回卷筒。 2)松绳保护装置的状况应有显示。 3)重新张紧松绳:在松绳情况下，也应有相应的装置，使钢绳不脱离绳槽，从而将松弛的钢绳在卷筒重新缠紧。 2.3.6 限位、定位、超程开关和安全开关 2.3.6.1限位及定位开关 1)行程终止限位开关:行程终止限位开关应能测出设备正常行程终点并使之停车。一般来讲，行程终止限位器应为安装在传动装置上的专用产品或特制开关。如螺旋传动限位开关，这种开关由螺母拨动行程终止限位开关或中间定位开关，螺杆的结构允许螺母在超行程时与螺杆脱离啮合。 2)限位开关和定位开关在任何负荷或速度下，从任何方向都应在规定范围内以规定的精度重复操作。 3)中间定位开关:在合适的地方配置中间定位开关和减速开关。建议使用的接近开关、电位器、光学或磁力编码器应根据可靠性精确度选择。一般情况下，定位精度距离小于3mm的定位开关应使用编码器和位置控制系统。 4)直接碰撞限位开关:行程终止限位开关也可选用直接碰撞限位开关，设备运转应在所选开关允许的超程范围内，限位开关通常应在机械反向运行时重新自动设定。 2.3.6.2超程限位开关 1)超程限位开关:所有电动设备都应安装单独的超程限位开关，以防行程终止限位开关发生故障时导致机械损伤和人身伤害。卷扬机系统上的超程限位开关可通过检测卷筒的转动来触发。 2)超程距离:所有传动机械和导轨的设计应允许在超程限位开关启动后的最坏条件下有足够的减速超程。 2.3.6.3安全开关 1)用途:安全开关应安装在所有移动部件运行中会产生伤害的场所。设备上的安全开关和制动装置应以其有效的工作确保对障碍物不构成任何伤害。所有安全开关带有故障保护功能，并串联相接。 2)触发:安全开关应能在其一半动作行程内，使在额定负荷和速度条件下运动的设备停止。 3)运行:安全开关的运行应能防止设备对障碍物进一步冲击。可以在任何操作台(盘)上进行释放障碍物的反向操作。 4)显示:安全开关只有在故障时启动，并显示在操作台(盘)上。应对所有安全开关 进行分区跟踪，并显示发生故障的位置。必要时可在操作台(盘)上设复位按钮。 2.3.7 电动机 1)工作循环:舞台机械可按断续操作设定。每个工作循环规定为在最繁重载荷下6次全行程运转并有15min停顿。 2)电动机型号:一般情况下舞台机械传动装置可以采用无风扇交流电动机，电动机的绝缘等级不低于F级，防护等级不低于IP54。 3)功率因数:所有电动机的功率因数应大于或等于中国国家现行标准。 2.3.8 减速器 1)类型:在设计传动装置时，应考虑减速器的效率及启动时的效率变化。应尽量采用效率较高的产品。 2)额定值:齿轮传动装置应考虑安全传递所需的扭矩和功率并考虑冲击载荷。 2.3.9 制动器 1)原则:所有制动器都应是故障保护型的。当电源断电时，制动器因弹簧压力的作用而抱紧。制动器应能在规定的时间内对最大负载进行安全减速，并使设备处于静止状态。 2)类型:制动器分盘式的和闸式的两种类型。应能在任何条件下高效运行，其性能也不因振动和磨损而减弱。 3)制动器工作电源:为了减少噪声以及增加安全性，制动器的工作电源宜采用直流电。 4)手动松闸:所有制动器都应带有手动松开装置。在无自动显示装置时，应能容易识别制动器正处于松开状态。 2.3.10 传动 2.3.10.1定速传动 21)加速度:定速电气传动设备的正常加/减速度最大值应是0.3m/s，电气传动的升降 2台最大值应是0.15m/s。 2)软启动:对大启动扭矩的机械或对平稳启动要求高的机械，电动机应设软启动装置。 2.3.10.2调速传动 三相鼠笼式感应交流电动机的调速传动，多数应采用变频器。 2.3.10.3链传动 1)传动用链应选择标准套筒滚子链或无声链。起重或悬吊用链应选用片式关节链。链轮的设计应考虑尽量减小因多边形效应产生的速度变化。 2)链传动装置的设计，除应考虑额定荷载外，还应考虑启动和紧急停车时产生的冲击载荷。升降台上使用的起重链还应能承受静止时施加于台面上的额定载荷，其安全系数为10。 3)传动链的速度不大于8 m/s;起重链的速度应不大于0.5 m/s。链条应有较好的润滑条件。 2.3.10.4齿轮齿条传动 在升降台上采用齿轮齿条传动方案时，齿轮齿条的设计除应考虑运动时的额定载荷、启动和紧急停车时的冲击载荷外，还应能承受静止时施加于台面上的额定载荷。 2.3.10.5轴承和传动轴 1)轴承:轴承可采用圆锥滚子轴承、精密球轴承或尺寸精确的磷青铜轴套(浸油式轴套)，其安装和使用应严格遵循厂家规定。所有非永久性密封的轴承都应润滑后装箱，并附润滑指南。 2)传动轴:所有的轴、键及键槽应符合规定的标准。能安全传递所有施加的负荷、扭矩，包括全部的冲击负荷。传动轴和联轴器应能在最大扭矩条件下将扭转角限制在每米0.3?的范围内。 2.3.11 剪撑机构 1)概述:舞台机械采用的剪撑机构根据使用情况设计，设计应符合规范并考虑相关部件的安全间隙。 2)设计:剪撑机构应有足够的尺寸和强度。执行元件的安装位置都应确保各种负载条件下全行程的安全运行。弹簧或其它辅助启动装置只能在闭合高度受限的地方使用。移动部件的制造综合公差应确保机构无需外部垂直导向装置。 3)设备部件:剪撑架及机架应预先校直，并安装于坚固的基础上，剪撑架要保证结构刚度和稳定性。平台及底部导轨装置上应采用滚轮或低摩擦滑动装置。 4)水平运行:剪撑升降台台面任何时候都应水平。当采用一组以上的剪撑机构时，机械系统应确保台面的全程运行都处于水平。多级剪撑装置只有在特殊条件下使用。 2.3.12 导向装置 1)功能:升降台的导向装置应是低摩擦滑动式或滚动式滑靴。除特殊用途的导向装置外，导向装置应牢固安装在设备的结构上或其它部件上。导向装置应能承受正常操作条件下作用于移动部件的各种压力，并将移动部件保持在正确的位置上。 2.3.13 锁定 采用链条、钢丝绳或液压缸直接驱动的升降装置时，应设置机械锁紧装置，以便使升降设备能在最大静荷载下保持定位。锁紧装置应在设备处于预设定的静止位置时切入。该系统应保证设备有载或无载时均不能发生突然失控的状态。 2.4 噪声与振动 1)所有机械设备的设计应对噪声给以足够的重视，并采取适当的措施，降低机械噪声。所有参与表演的机械(即在演出过程中运转的机械)均应采用低噪声电动机，高精度减速器和高精度运动部件。 2)供应商应采取必要措施防止噪声传播和固体传声，确保噪声控制在技术要求中规定的最大噪声值以下。在需要采用隔声设施时，保证这些隔声设施不会造成设备过热或其它问题。不合格施工或劣质配件造成的噪声不能采用降噪和隔声措施。 3)单台设备除满足上述条件外还应满足各单体设备说明中的噪声要求，测试条件为:观众厅及舞台均为空场，侧舞台及后台(如果有)关闭，挂常规幕布80%以上，大幕开启，环境背景噪声不大于25 dB(A)，在观众厅第一排中部1.5m高处进行测量。 4)噪声的测试方法，原则上按有关标准规定的方法进行。 5)振动:所有设备运转时不应有过分的振动，所有部件都应配有防震联接，所有联结都应配有防震垫片、尼龙螺母或类似产品。有振动倾向的设备与基础之间应采用减振或隔振措施。设备构件设计时，要考虑构件固有振动频率，以避免演出时由于演出活动产生共振，通常在荷载为2.5kN/m2时构件的固有振动频率应在10Hz左右。 2.5 电气设备 2.5.1 电源 1)舞台机械设备供电电源为50Hz,三相380VAC，单相220VAC，电压波动范围为-15%,+10%。须确保舞台机械设备的正常运行。 2) 应在适当位置设置舞台机械设备使用的临时电源和检修电源380VAC/220VAC。 3) 应尽量减少动力电压和控制电压的等级。 2.5.2 抑制干扰 1) 所有电气设备引起的谐波应符合中国国家标准GB/T14549-93。 2) 使用变频器的场合应加装射频滤波器。 3) 动力、控制、信号线路敷设引起的干扰应加以抑制，以免对建筑物内音响系统、通讯系统、视频系统、无线电系统、电话系统、计算机系统或其它控制设备造成影响。计算机 系统或敏感性控制设备应设有保护装置和独立的低阻抗专用接地。 4) 整个系统在其应用环境中必须具有电磁兼容性(EMC)，并符合有关标准。 2.5.3 电气元件与装置 2.5.3.1一般原则 所有电气元件与装置应选用高质量的产品，在满足舞台机械设备的传动和控制系统要求的前提下，尽量采用国际知名的标准产品。所有电气元件或装置应有永久性标签，包括制造商名称、型号、技术参数(额定值、接点组态方式等)、快速更换和查找故障的操作方法等。 所有断路器、接触器、继电器、变压器和其它带电磁设备都应静噪工作，必要时采用柔性安装，以限制传递噪声和振动。所有框架和外罩都应结实坚固，不得随元件振动而振动。冷却风扇的噪声应降到最低程度。噪声过大的电气元件应淘汰。 2.5.3.2断路器、接触器、继电器 断路器应具有短路、过载、热保护功能，其遮断能力应大于安装点的短路容量。接触器、继电器一般为组合型，且安装在DIN标准导轨上。接触器、继电器等应配有抑制单元，如RC元件、压敏电阻、二极管等，这些元件直接与线圈连接。 2.5.3.3控制按钮和控制开关 控制按钮和控制开关应满足控制与操作的要求，并符合有关标准和人体工程学。其防护等级为IP65，最短工作寿命为100000次。 2.5.3.4指示器 指示器应满足各种信号显示的要求，并符合有关标准和人体工程学。其防护等级为IP65，指示器型号和种类越少越好。 上述电气元件要求选用施耐德电气产品。 2.5.3.5熔断器 满足控制电路的要求，并有状态指示。选型及安装上应充分考虑其通用性并方便更换。要求选用国产品牌产品。 2.5.3.6接线板和连接器 1) 接线板一般采用DIN标准导轨安装，应有明显的标志，连接可靠，防止振动时松线。PE接线端子应采用黄绿相间的专用PE接线端子。 2) 所使用的连接器应为多销插头和插座，并符合有关标准。插头和插座应配套使用，并保证连接正确，不会引起危险和不安全操作。 2.5.3.7可编程序控制器(PLC) 可编程序控制器的基本指令和应用指令运行时间、扫描周期、存贮器(应为EPROM)的容量等性能参数应满足控制与操作系统的要求。用于控制与操作管理的PLC:可编程序控制器要求选用西门子系列PLC。 2.5.3.8计算机系统 计算机系统含主机、显示器、触摸屏、通讯线路等。该系统主要用于主控制系统的现场监控和设备管理。要求主控计算机选用西门子或戴尔工业型计算机。触摸屏要求10英寸西门子触摸屏，显示器要求15英寸上述品牌的液晶显示器。 2.5.3.9变频器 对于有调速要求的设备应采用矢量变频器进行调速。该变频器应具有故障自诊断、自适应控制、防止误操作等功能。所有调速设备要求选用德国SEW矢量变频器。 2.5.4 现场传感器 现场传感器是指独立安装在现场的用于速度、位置、限位以及其它信号的检测装置。所有现场传感器的信号应在控制系统中受到监控并显示，其防护等级至少为IP65，其安装方式和位置应便于调整和维护。 2.5.4.1 速度、位置连续检测装置 一般安装在传动轴上，应选用解相度不低于1024p(脉冲)/r(转速)的旋转编码器，检测装置不能有丢失脉冲的现象。 2.5.4.2 限位开关和定位开关 行程终止限位开关一般为安装在传动装置上的专用限位箱或特制开关箱内，不允许使用小型盒式微动开关。限位箱或特制开关箱内的开关安装时应有合适的精度，保证在任何负荷及速度下从任何方向撞击都应能在规定范围内以规定的精度重复动作。 中间定位开关、减速开关可配置在限位箱内，也可在适当位置另设机械撞击式或接近开关。当不采用上述两种方式时可从位置连续检测传感器内取信号。所有限位、定位开关要求选用欧姆龙电气产品。 2.5.5 软件 1) 适用性:软件必须是专为剧院舞台机械设备控制与操作而设计开发的。系统应具有良好的人—机界面，操作应简单明确，并具有图形数字动态显示、屏幕菜单操作、自动记忆、在线帮助、故障诊断、故障处理提示等功能。操作方式可以是键盘操作结合鼠标点击画面的方式，特殊对话框的弹出要求实时、准确，浮点运算应该准确无误。系统运行稳定、性能优良，要达到工业级的平均无故障工作时间要求，控制技术和软件技术要达到国际先进水平。 2) 运行环境:控制软件的开发应基于适宜的、安全可靠的计算机操作系统。 3) 用户文件管理:系统应该禁止操作人员对软件核心文件的访问，对软件的调用产生的用户文件应该用分级密码的方式做有效的保护。设计工程师可以控制和改变到达文件夹的操作路径。 4) 软件版本和完善:供应商应保证在安装期选用的软件版本是最新的。在保修期内，供应商应根据业主在使用过程中发现的问题及合理要求不断完善其控制软件。在保修期结束时，操作系统软件应是最新的。 2.6 涂层与表面处理 1) 准备:所有部件要具有光滑表面，没有飞边毛刺。不允许出现不良的切割和焊接，部件在涂漆前应脱脂。钢铁表面应除锈并采取防锈措施。 2) 涂层:所有部件应涂上底漆、二道漆，并按照设备说明涂面漆。涂层的损坏部分应及时修复，锈蚀部分应清理到金属光亮后再正确涂漆。底漆采用防锈漆，面漆采用树脂型。 3) 现场焊接:全部焊接完成后应处理干净和正确涂漆。管和相似的组件的内表面无法进行涂漆时，在其端部完全密封，以防止内部生锈。 4) 现场安装后的修补油漆，供应商自备，其种类、品牌、质量应与原用油漆相同。 5) 标记:所有可拆卸的部件涂漆时应作清楚的标记，以保证现场正确再安装，现场安装结束后，应清除全部工厂标识的标记。 6) 表面涂漆颜色:在舞台下部的固定或运动钢部件应涂以无光黑色(外露旋转件的非工作表面为红色)其它部分按照各个具体要求涂漆。供应商在承担工程前应对涂漆的要求和细节进行确认。电气设备的全部表面应用烘烤光亮漆，盘和柜的表面处理不应出现反光。 7) 涂漆工艺由供应商自定，但须提供涂漆工艺说明。 8) 自设备验收合格日之后五年内，所有油漆不允许出现开裂与漆皮剥落。 第三章 舞台机械工程单项设备技术规格与要求 音乐厅采用镜框式箱形舞台结构，由主舞台和左右侧舞台组成。 主舞台建筑台口宽15.4m，高7m。 台塔宽24m，进深15m，栅顶距舞台面11m。 台塔设两层U型马道，其中上层侧马道用于安装吊杆提升机。 主舞台设有2.2m深台仓，乐池区域台仓深4.2m。 音乐厅舞台机械包括以下设备: 编号 设 备 名 称 单位 数量 大幕机 套 GH1.1 1 升降折叠式电影银幕 套 GH1.2 1 电动吊杆 道 GH1.3 18 灯光吊杆 道 GH1.4 5 二道幕机 套 GH1.5 3 固定天幕架 套 GH1.6 1 声反射罩 套 GH1.7 1 移动式侧灯光排架 道 GH1.8 8 乐池升降台 套 GH1.9 1 主舞台升降台 套 GH1.10 4 防火卷帘幕 套 GH1.11 1 电气控制系统 套 1 3.1 舞台机械台上设备 3.1.1大幕机 设备概况 大幕机设置于舞台台口处，是剧院演出必不可少的专用设备。可水平方向启闭台口，可 电动驱动、可调速，重复操作反应速度快，开启可调速。还可手动实现开启。 大幕机由下列部分组成: 钢结构架、对开幕导轨、均匀收缩机构; 对开牵引装置，包括电动机、减速器、制动器等; 滑轮组件; 钢丝绳和配件; 对开幕导轨的中间重叠部分不小于2.2m。 大幕机对开驱动装置安装在对开轨道上。 水平开闭大幕时，左右两侧同步运动。 技术参数 数量:1套 宽度:轨道长约20m 行程:对开15.4m 速度:对开0.01,1.0m/s 载荷:大幕自重 运行噪音:?48dB 3.1.2升降折叠式电影银幕 设备概况 由前后两根吊杆分别悬挂电影银幕上下两端，平时吊杆升起，银幕对折存放在舞台上空。 放映时两根吊杆分行程下降，将银幕展开。 技术参数 数量:1套 银幕尺寸:宽12m×5.1m 行程、速度:不做要求，满足使用功能需要 载荷:自重 运行噪音:?48dB 3.1.3电动吊杆 设备概况 设置于主舞台上部的电动吊杆，用于提升布景、各种幕布等，参加演出活动。 吊杆由下列部分组成: 双杆杆体吊杆; 卷扬系统，包括电动机、减速器、双制动器、卷筒、滑轮组件、钢丝绳和配件等; 保护装置:松绳检测、超程保护、过流保护。 吊杆能实现全行程位置、速度控制。 在操作台(盘)上能设定吊杆的位置、速度，并具有运动状态和定位显示以及记忆存储 等功能。在操作台(盘)上设有上升、下降和紧急停车按钮和单独的操纵杆等。 技术参数 数量:18道 宽度:19m，5吊点 行程:10m 速度:0.06,0.6m/s 有效载荷:5kN 定位精度:??3mm 同步精度:??5mm 运行噪音:?48dB 3.1.4灯光吊杆 设备概况 置于主舞台上部、可升降的电动灯光吊杆，用于吊挂灯具，设有垂直电缆收线装置。 灯光吊杆由下列部分组成: 上、下两层挂灯杆体结构; 卷扬系统在电动吊杆卷扬系统的基础上，增加一套动滑轮组; 安装在杆体上的2个电缆收放装置; 保护装置:松绳检测、超程保护、过流保护。 吊杆能实现全行程位置、速度控制。 在操作台(盘)上能设定吊杆的位置、速度，并具有运动状态和定位显示以及记忆存储 等功能。在操作台(盘)上设有上升、下降和紧急停车按钮和单独的操纵杆等。 技术参数 数量:5道 宽度:17m，5吊点 行程:8m 速度:0.03,0.3m/s 有效载荷:9kN(含灯光电缆重量) 运行噪音:?48dB 3.1.5二道幕机 设备概况 二道幕机固定安装在舞台上空栅顶下，具有手动对开开启的功能。将舞台分隔成不同的演出区域或作为背景幕等形式使用。 二道幕机由下列部分组成: 钢制框架; 对开(关)幕导轨; 手动对开(关)幕牵引装置。 对开(关)幕导轨中间重叠部分不小于2.0m。 技术参数 数量:3套 宽度:19m 对开行程:约15.4m 有效载荷:2kN 运行噪音:?48dB 3.1.6固定天幕架 设备概况 置于主舞台后部的天幕架固定安装不升降，用于绷紧天幕。 技术参数 数量:1套 尺寸:长21m×高8m 3.1.7声反射罩 设备概况 声反射罩采用拼装式结构，由顶片、左右侧片及后片组成。 顶片分前后两片，每片宽3.7m(水平投影)，缝宽0.2m(水平投影，根据现场实际安装情况可少量调整)。顶片电动垂直升降调整高度，手动翻转调整角度。不用时，顶片翻转成垂直状态收藏在舞台上空。第一块顶板上部设置手动移动顶板(出挑宽度0.6m)，使用时伸出至台口下部，有效的将台口上部与声反射罩顶板的缝隙遮挡。 左右侧片及后片由可移动式的单体组成，单体宽2m。侧片及后片单体为内凹式三角形平面，中间不同高度设置隔板。左右侧片各开两道门，用于演员出入。 为方便折装，侧片及后片单体平时存放在侧舞台空闲区的专用推车上，使用时，将推车推到主舞台，按顺序拼接。 声反射罩各组成部件架体采用高强度铝合金焊接而成，重量轻，强度高;顶片面板采用铝合金蜂窝板;左右侧片及后片面板采用18mm木工板基层+5mm五夹板面层(可为PVC贴面或无光漆，面层及其色彩的具体装饰效果下一步与有关各方协商确定)。设计后的声反射罩，不仅反声效果好，而且外形美观。 顶片上装有照明灯具。 声反射罩合围区域，包括台唇区域，总面积约120?,如包括乐池区域，总面积可达180 ?。 3.1.8移动式侧灯光排架 设备概况 侧灯光排架悬挂在主舞台两侧二层马道下，用于安装侧光灯具，排架可以人工推动沿舞台纵深方向水平移动。 技术参数: 数量:8套 尺寸:宽1.2m，高约6m 行程:纵深方向前后3m 有效载荷:4.0kN 3.1.9防火卷帘幕 设备概况 卷帘防火幕安装于舞台台口处，满足消防要求。 技术参数 数量:1套 尺寸:宽16.5米，高7.5米 3.2 舞台机械台下设备 3.2.1乐池升降台 设备概况 乐池升降台设置于舞台前部，面积约55?。 乐池升降台有3个预停位点，可利用不同的台面高度变化，形成多种使用形式。升降台的台面上升到与舞台台面齐平，形成舞台的延伸部分;停在与观众席前排地面齐平的高度，用于增加观众席前区的座位;下降一定高度以形成不同深度的乐池。 乐池升降台设有导向装置，以保证升降台升降时不会发生倾斜。 在乐池升降台的周边设置警示灯和蜂鸣器。每次升降台运动时，蜂鸣器鸣响，且保证在距升降台一定距离内均可听到。蜂鸣器也可以通过操作台(盘)来关闭。 设备运行安全可靠，设有限位开关、定位开关、超程开关和防剪切保护装置。 技术参数 数量:3套 尺寸:以建筑图为准 行程:2.2m 速度:0.006,0.06m/s(变频调速) 载荷:静载:4kN/? 动载:2kN/? 定位精度:??2mm 运行噪音:?48dB 3.2.2主舞台升降台 设备概况 主舞台升降台是机械舞台的重要组成部分，由4个独立的台板组成，参与变换舞台形式，形成不同高度的平面，使整个舞台在平面、台阶之间变化;用于参与演出，可以增加表演效果。 升降台最高可升至高于舞台面1.5m，最低降至于舞台面平。 应设有导向装置，以保证升降台升降时不会发生倾斜。 主舞台升降台必须设有紧急停车按钮。 技术参数 数量:4套 尺寸:宽15m×深2m 2个预设停位点，中间可任意定位) 行程: 1.5m( 速度:0.04m/s 载荷:静载:4kN/? 动载:1kN/? 定位精度:??2mm 运行噪音:?48dB 3.3 舞台机械电气和控制系统 3.3.1 控制与操作 1.1 控制系统指导思想及原则 舞台机械电气控制系统达到国际、国内先进水平，各项性能指标满足使用要求; 1.2采用国际、国内知名的高可靠的控制设备和元器件，使用先进成熟的工业控制技术, 选用优化控制方案，保证系统先进性和高可靠性; 1.3实行完善的安全保护措施，始终将系统的安全可靠性放在首位; 1.4操作简单灵活，人机界面友好，显示功能直观，故障诊断功能完善，维护简单。 3.2.10.2 单体设备的控制 2.1控制系统能高速实时监视设备运动的参数(速度、位置、限位等信号)，各设备按设定的运动参数和内置于控制系统中的保护措施运行，以保证设备安全，并满足定位精度和同步精度的要求。当有紧急情况发生或运动误差超过允许范围时，采取有效的措施。设备运行的距离受到行程终止限位开关或超程限位开关的控制。 2.2单体设备的控制装置相互独立，即对应某台设备的控制装置出现故障时，不影响其它设备的运转。 3.2.10.3 设备运行联锁 3.1在空间位置或运动程序上相关联的舞台机械设备之间有安全、可靠的联锁，以保证人身和设备的安全。紧急停机按钮和运行确认按钮是系统需要的必备的联锁条件。施工方确保所有这些联锁条件都已经引入到了控制系统中，并在操作台盘的屏幕上有文字信息提示或采用其它的提示手段。完备的硬件联锁和智能的内置监控软件相结合，确保设备运行过程中的安全联锁。 3.2.10.4 主控制系统 4.1主控制系统采用西门子可编程控制器S7系列产品，其性能可靠。监控和管理的计算机采用工业型计算机。 4.2信号传输采用当前国际流行的、代表控制技术发展方向的、成熟可靠的现场总线控制系统FCS，布线节省方便、抗干扰能力高、通用开放性好，是完全的网络化系统。 4.3控制器与现场控制设备变频器以及现场输入输出点通过PROFIBUS-DP现场总线连接，保证系统即时响应。 4.4可编程控制器之间以及可编程控制器和计算机之间通过高速的工业以太网相连，通讯速度为100MBps，保证了监控数据刷新、控制的实时性及舞台下设备之间的连锁控制。 3.2.10.5 位置、速度控制系统 对于要求位置、速度控制的设备采用集成位置控制功能的变频器作为现场控制设备，该变频器应具有故障自诊断、自适应控制、防止误操作等功能。 3.2.10.6 监控管理系统 6.1硬件配置有:工控机、触摸屏、液晶显示器等组成。 提供了良好的人-机界面，操作简单明确，并具有图形数字显示、屏幕(中、英文菜单)操作、自动记忆、在线帮助、故障诊断、故障处理提示等功能。 6.2操作方式是触摸屏、键盘操作结合鼠标点击画面的方式，特殊对话框的弹出实时、准确，浮点运算准确无误。系统运行稳定、性能优良，达到工业级的平均无故障工作时间要求，控制技术和软件技术达到国际较先进水平。 3.2.10.7基本功能 7.1预选择设备、设备运动参数的设定、设备编组、场景设置、手动介入功能等。 3.2.10.8操作权限 8.1操作权限分为不同等级，分为管理员、操作员等不同权限。 8.2本工程规模相对较小，在此仅配一台主操作台。 3.2.10.9 备用控制系统 9.1智能手动控制系统作为主控制系统的备用手段，在计算机系统出现故障时，由智能型手动控制系统替代主控制系统，保证系统连续运行。另外装台时用智能型手动控制系统来操作，更加方便实用，符合中国人的操作习惯。 9.2智能型手动控制系统提供以下功能:单体设备的控制、设备联锁、设备状态监视、预选择设备、设定运动参数等。 9.3智能型手动控制在主操作台上完成操作，主要操作方式为键盘、或鼠标结合操作杆来完成。 3.2.10.10 安全保障系统 10.1在舞台台口两侧、天桥、栅顶等处装有自锁急停按钮，一旦发生任何设备、人身安全时，可紧急停止舞台设备运行。 10.2紧急控制系统还提供在设备旁就地控制的功能，就地控制可在现场控制器或附近的电气机柜面板上进行控制，可完成对单台设备的单独运行控制。这种控制功能的实现不受到来自主控制系统和智能手动控制系统的任何影响。 3.2.10.11 显示系统 11.1显示系统的基本情况如下:屏幕刷新没有明显的延迟。实时显示当前的操作信息。紧急信息除了在屏幕上显示外，还在操作台(盘)面布置指示灯、闪光蜂鸣器上显示。 11.2系统用屏幕窗口、图形、表格等方式来显示预选择设备、运行参数设定、在线帮助、故障信息、数据加载和管理功能，并用明显的方式区分不同设备的不同状态(选中、运行中、故障等) 3.4舞台幕布 所有幕布均应经过后期阻燃处理，达到B1级标准，满足GB50222-1995《建筑内部装修设计防火规范》要求(按GB/T5455-1997《纺织品燃烧性能试验 垂直法》测试)。 幕布具体规格如下: 尺寸规格 序号 幕布名称 材料 克重/? 数量 宽(m) 高(m) 折叠比 前檐幕 乔绒 200 3 16 2 1 1 衬里 富春纺 119 1 大幕 乔绒 200 2 10.8 7.5 3 2 衬里 富春纺 119 1 纱幕 有缝纱幕 60 3 19 9 1 1 檐幕 麻绒 240 4 19 3 3 4 条幕 麻绒 240 5 3 8 3 8 二道幕 麻绒 240 6 10.5 7.5 3 6 白天幕 细帆布 260 7 21 8 1 1 3.5舞台木地板 舞台木地板铺装范围包括乐池升降台、主升降台、台唇、主舞台区固定舞台。地板结构如下:首先在地面上放置橡胶垫，之上为木搁栅层，木搁栅上铺设25mm多层胶合板,表层为25mm舞台专业实木地板。 舞台木地板面积约:445?。 3.6关键部件,元器件品牌说明 本工程舞台机械关键部件,元器件品牌应在以下品牌范围内选择: 1)电机:西门子贝得、上海海光、上海森力玛。 2)减速器:博能、莱斯特、通力。 3)PLC:西门子SIEMENS、贝加莱B&R、施耐德SCHNEIDER。 4)工控机:日本Contec、西门子SIEMENS、研华ADVANTECH。 5)变频器:德国SEW、西门子SIEMENS、英国CT、日本日立。 6)控制按纽、继电器、接触器、断路器:施耐德SCHNEIDER、日本和泉、西门子SIEMENS。 7)限位开关、日本欧姆龙OMRON、施耐德SCHNEIDER。 8)编码器:瑞士ELCO、意大利Altra。 电厂分散控制系统故障分析与处理 作者: 单位: 摘要:归纳、分析了电厂DCS系统出现的故障原因，对故障处理的过程及注意事项进行了说明。为提高分散控制系统可靠性，从管理角度提出了一些预防措施建议，供参考。 关键词:DCS 故障统计分析 预防措施 随着机组增多、容量增加和老机组自动化化改造的完成，分散控制系统以其系统和网络结构的先进性、控制软件功能的灵活性、人机接口系统的直观性、工程设计和维护的方便性以及通讯系统的开放性等特点，在电力生产过程中得到了广泛应用，其功能在DAS、MCS、BMS、SCS、DEH系统成功应用的基础上，正逐步向MEH、BPC、ETS和ECS方向扩展。但与此同时，分散控制系统对机组安全经济运行的影响也在逐渐增加;因此如何提高分散控制系统的可靠性和故障后迅速判断原因的能力，对机组的安全经济运行至关重要。本文通过对浙江电网机组分散控制系统运行中发生的几个比较典型故障案例的分析处理，归纳出提高分散系统的可靠性的几点建议，供同行参考。 1 考核故障统计 浙江省电力行业所属机组，目前在线运行的分散控制系统，有TELEPERM-ME、MOD300，INFI-90，NETWORK-6000， MACS?和MACS-?，XDPS-400，A/I。DEH有TOSAMAP-GS/C800， DEH-IIIA等系统。笔者根据各电厂安全简报记载，将近几年因分散控制系统异常而引起的机组故障次数及定性统计于表1 表1 热工考核故障定性统计 2 热工考核故障原因分析与处理 根据表1统计，结合笔者参加现场事故原因分析查找过程了解到的情况，下面将分散控制系统异常(浙江省电力行业范围内)而引起上述机组设备二类及以上故障中的典型案例分类浅析如下: 2.1 测量模件故障典型案例分析 测量模件“异常”引起的机组跳炉、跳机故障占故障比例较高，但相对来讲故障原因的分析查找和处理比较容易，根据故障现象、故障首出信号和SOE记录，通过分析判断和试验，通常能较快的查出“异常”模件。这种“异常”模件有硬性故障和软性故障二种，硬性故障只能通过更换有问题模件，才能恢复该系统正常运行;而软性故障通过对模件复位或初始化，系统一般能恢复正常。比较典型的案例有三种: (1)未冗余配置的输入/输出信号模件异常引起机组故障。如有台130MW机组正常运行中突然跳机，故障首出信号为“轴向位移大?”，经现场检查，跳机前后有关参数均无异常，轴向位移实际运行中未达到报警值保护动作值，本特利装置也未发讯，但LPC模件却有报警且发出了跳机指令。因此分析判断跳机原因为DEH主保护中的LPC模件故障引起，更换LPC模件后没有再发生类似故障。另一台600MW机组，运行中汽机备用盘上“汽机轴承振动高”、“汽机跳闸”报警，同时汽机高、中压主汽门和调门关闭，发电机逆功率保护动作跳闸;随即高低压旁路快开，磨煤机B跳闸，锅炉因“汽包水位低低”MFT。经查原因系,1高压调门因阀位变送器和控制模件异常，使调门出现大幅度晃动直至故障全关，过程中引起,1轴承振动高高保护动作跳机。更换,1高压调门阀位控制卡和阀位变送器后，机组启动并网，恢复正常运行。 (2)冗余输入信号未分模件配置，当模件故障时引起机组跳闸:如有一台600MW机组运行中汽机跳闸，随即高低压旁路快开，磨煤机B和D相继跳闸，锅炉因“炉膛压力低低”MFT。当时因系统负荷紧张，根据SOE及DEH内部故障记录，初步判断的跳闸原因而强制汽机应力保护后恢复机组运行。二日后机组再次跳闸，全面查找分析后，确认2次机组跳闸原因均系DEH系统三路“安全油压力低”信号共用一模件，当该模件异常时导致汽轮机跳闸，更换故障模件后机组并网恢复运行。另一台200MW机组运行中，汽包水位高?值，?值相继报警后MFT保护动作停炉。查看CRT上汽包水位，2点显示300MM，另1点与电接点水位计显示都正常。进一步检查显示300MM 的2点汽包水位信号共用的模件故障，更换模件后系统恢复正常。针对此类故障，事后热工所采取的主要反事故措施，是在检修中有针对性地对冗余的输入信号的布置进行检查，尽可能地进行分模件处理。 (3)一块I/O模件损坏，引起其它I/O模件及对应的主模件故障:如有台机组 “CCS控制模件故障"及“一次风压高低”报警的同时， CRT上所有磨煤机出口温度、电流、给煤机煤量反馈显示和总煤量百分比、氧量反馈，燃料主控BTU输出消失，F磨跳闸(首出信号为“一次风量低”)。4分钟后 CRT上磨煤机其它相关参数也失去且状态变白色，运行人员手动MFT(当时负荷410MW)。经检查电子室制粉系统过程控制站(PCU01柜MOD4)的电源电压及处理模件底板正常，二块MFP模件死机且相关的一块CSI模件((模位1-5-3，有关F磨CCS参数)故障报警，拔出检查发现其5VDC逻辑电源输入回路、第4输出通道、连接MFP的I/O扩展总线电路有元件烧坏(由于输出通道至BCS(24VDC)，因此不存在外电串入损坏元件的可能)。经复位二块死机的MFP模件，更换故障的CSI模件后系统恢复正常。根据软报警记录和检查分析，故障原因是CSI模件先故障，在该模件故障过程中引起电压波动或I/O扩展总线故障，导致其它I/O模件无法与主模件MFP03通讯而故障，信号保持原值，最终导致 主模件MFP03故障(所带A-F磨煤机CCS参数)，CRT上相关的监视参数全部失去且呈白色。 2.2 主控制器故障案例分析 由于重要系统的主控制器冗余配置，大大减少了主控制器“异常”引发机组跳闸的次数。主控制器“异常”多数为软故障，通过复位或初始化能恢复其正常工作，但也有少数引起机组跳闸，多发生在双机切换不成功时，如: (1)有台机组运行人员发现电接点水位计显示下降，调整给泵转速无效，而CRT上汽包水位保持不变。当电接点水位计分别下降至甲-300mm，乙-250mm，并继续下降且汽包水位低信号未发，MFT未动作情况下，值长令手动停炉停机，此时CRT上调节给水调整门无效，就地关闭调整门;停运给泵无效，汽包水位急剧上升，开启事故放水门，甲、丙给泵开关室就地分闸，油泵不能投运。故障原因是给水操作站运行DPU死机，备用DPU不能自启动引起。事后热工对给泵、引风、送风进行了分站控制，并增设故障软手操。 (2)有台机组运行中空预器甲、乙挡板突然关闭，炉膛压力高MFT动作停炉;经查原因是风烟系统I/O站DPU发生异常，工作机向备份机自动切换不成功引起。事后电厂人员将空预器烟气挡板甲1、乙1和甲2、乙2两组控制指令分离，分别接至不同的控制站进行控制，防止类似故障再次发生。 2.3 DAS系统异常案例分析 DAS系统是构成自动和保护系统的基础，但由于受到自身及接地系统的可靠性、现场磁场干扰和安装调试质量的影响，DAS信号值瞬间较大幅度变化而导致保护系统误动，甚至机组误跳闸故障在我省也有多次发生，比较典型的这类故障有: (1)模拟量信号漂移:为了消除DCS系统抗无线电干扰能力差的缺陷，有的DCS厂家对所有的模拟量输入通道加装了隔离器，但由此带来部分热电偶和热电阻通道易电荷积累，引起信号无规律的漂移，当漂移越限时则导致保护系统误动作。我省曾有三台机组发生此类情况(二次引起送风机一侧马达线圈温度信号向上漂移跳闸送风机，联跳引风机对应侧)，但往往只要松一下端子板接线(或拆下接线与地碰一下)再重新接上，信号就恢复了正常。开始热工人员认为是端子柜接地不好或者I/O屏蔽接线不好引起，但处理后问题依旧。厂家多次派专家到现场处理也未能解决问题。后在机组检修期间对系统的接地进行了彻底改造，拆除原来连接到电缆桥架的AC、DC接地电缆;柜内的所有备用电缆全部通过导线接地;UPS至DCS电源间增加1台20kVA的隔离变压器，专门用于系统供电，且隔离变压器的输出端N线与接地线相连，接地线直接连接机柜作为系统的接地。同时紧固每个端子的接线;更换部份模件并将模件的软件版本升级等。使漂移现象基本消除。 (2)DCS故障诊断功能设置不全或未设置。信号线接触不良、断线、受干扰，使信号值瞬间变化超过设定值或超量程的情况，现场难以避免，通过DCS模拟量信号变化速率保护功能的正确设置，可以避免或减少这类故障引起的保护系统误动。但实际应用中往往由于此功能未设置或设置不全，使此类故障屡次发生。如一次风机B跳闸引起机组RB动作，首出信号为轴承温度高。经查原因是由于测温热电阻引线是细的多股线，而信号电缆是较粗的 单股线，两线采用绞接方式，在震动或外力影响下连接处松动引起轴承温度中有点信号从正常值突变至无穷大引起(事后对连接处进行锡焊处理)。类似的故障有:民工打扫现场时造成送风机轴承温度热电阻接线松动引起送风机跳闸;轴承温度热电阻本身损坏引起一次风机跳闸;因现场干扰造成推力瓦温瞬间从99?突升至117?，1秒钟左右回到99?，由于相邻第八点已达85?，满足推力瓦温度任一点105?同时相邻点达85?跳机条件而导致机组跳闸等等。预防此类故障的办法，除机组检修时紧固电缆和电缆接线，并采用手松拉接线方式确认无接线松动外，是完善DCS的故障诊断功能，对参与保护连锁的模拟量信号，增加信号变化速率保护功能尤显重要(一当信号变化速率超过设定值，自动将该信号退出相应保护并报警。当信号低于设定值时，自动或手动恢复该信号的保护连锁功能)。 (3)DCS故障诊断功能设置错误:我省有台机组因为电气直流接地，保安1A段工作进线开关因跳闸，引起挂在该段上的汽泵A的工作油泵A连跳，油泵B连锁启动过程中由于油压下降而跳汽泵A，汽泵B升速的同时电泵连锁启动成功。但由于运行操作速度过度，电泵出口流量超过量程，超量程保护连锁开再循环门，使得电泵实际出水小，B泵转速上升到5760转时突然下降1000转左右(事后查明是抽汽逆止阀问题)，最终导致汽包水位低低保护动作停炉。此次故障是信号超量程保护设置不合理引起。一般来说，DAS的模拟量信号超量程、变化速率大等保护动作后，应自动撤出相应保护，待信号正常后再自动或手动恢复保护投运。 2.4 软件故障案例分析 分散控制系统软件原因引起的故障，多数发生在投运不久的新软件上，运行的老系统发生的概率相对较少，但一当发生，此类故障原因的查找比较困难，需要对控制系统软件有较全面的了解和掌握，才能通过分析、试验，判断可能的故障原因，因此通常都需要厂家人员到现场一起进行。这类故障的典型案例有三种: (1)软件不成熟引起系统故障:此类故障多发生在新系统软件上，如有台机组80%额定负荷时，除DEH画面外所有DCS的CRT画面均死机(包括两台服务器)，参数显示为零，无法操作，但投入的自动系统运行正常。当时采取的措施是:运行人员就地监视水位，保持负荷稳定运行，热工人员赶到现场进行系统重启等紧急处理，经过30分钟的处理系统恢复正常运行。故障原因经与厂家人员一起分析后，确认为DCS上层网络崩溃导致死机，其过程是服务器向操作员站发送数据时网络阻塞，引起服务器与各操作员站的连接中断，造成操作员站读不到数据而不停地超时等待，导致操作员站图形切换的速度十分缓慢(网络任务未死)。针对管理网络数据阻塞情况，厂家修改程序考机测试后进行了更换。另一台机组曾同时出现4台主控单元“白灯”现象，现场检查其中2台是因为A机备份网停止发送，1台是A机备份网不能接收，1台是A机备份网收、发数据变慢(比正常的站慢几倍)。这类故障的原因是主控工作机的网络发送出现中断丢失，导致工作机发往备份机的数据全部丢失，而双机的诊断是由工作机向备份机发诊断申请，由备份机响应诊断请求，工作机获得备份机的工作状态，上报给服务器。由于工作机的发送数据丢失，所以工作机发不出申请，也就收不到备份机的响应数据，认为备份机故障。临时的解决方法是 当长时间没有正确发送数据后，重新初始化硬件和软件，使硬件和软件从一个初始的状态开始运行，最终通过更新现场控制站网络诊断程序予以解决。 (2)通信阻塞引发故障:使用TELEPERM-ME系统的有台机组，负荷300MW时,运行人员发现煤量突减，汽机调门速关且CRT上所有火检、油枪、燃油系统均无信号显示。热工人员检查发现机组EHF系统一柜内的I/O BUS接口模件ZT报警灯红闪，操作员站与EHF系统失去偶合，当试着从工作站耦合机进入OS250PC软件包调用EHF系统时，提示不能访问该系统。通过查阅DCS手册以及与SIEMENS专家间的电话分析讨论，判断故障原因最大的可能是在三层CPU切换时，系统处理信息过多造成中央CPU与近程总线之间的通信阻塞引起。根据商量的处理方案于当晚11点多在线处理，分别按三层中央柜的同步模件的SYNC键，对三层CPU进行软件复位:先按CPU1的SYNC键，相应的红灯亮后再按CPU2的SYNC键。第二层的同步红灯亮后再按CPU3的同步模件的SYNC键，按3秒后所有的SYNC的同步红灯都熄灭，系统恢复正常。 (3)软件安装或操作不当引起:有两台30万机组均使用Conductor NT 5.0作为其操作员站，每套机组配置3个SERVER和3个CLIENT，三个CLIENT分别配置为大屏、值长站和操作员站,机组投运后大屏和操作员站多次死机。经对全部操作员站的SERVER和CLIENT进行全面诊断和多次分析后，发现死机的原因是:1)一台SERVER因趋势数据文件错误引起它和挂在它上的CLIENT在当调用趋势画面时画面响应特别缓慢(俗称死机)。在删除该趋势数据文件后恢复正常。2)一台SERVER因文件类型打印设备出错引起该SERVER的内存全部耗尽，引起它和挂在它上的CLIENT的任何操作均特别缓慢，这可通过任务管理器看到DEV.EXE进程消耗掉大量内存。该问题通过删除文件类型打印设备和重新组态后恢复正常。3)两台大屏和工程师室的CLIENT因声音程序没有正确安装，当有报警时会引起进程CHANGE.EXE调用后不能自动退出，大量的CHANGE.EXE堆积消耗直至耗尽内存，当内存耗尽后，其操作极其缓慢(俗称死机)。重新安装声音程序后恢复正常。此外操作员站在运行中出现的死机现象还有二种:一种是鼠标能正常工作，但控制指令发不出，全部或部分控制画面不会刷新或无法切换到另外的控制画面。这种现象往往是由于CRT上控制画面打开过多，操作过于频繁引起，处理方法为用鼠标打开VMS系统下拉式菜单，RESET应用程序，10分钟后系统一般就能恢复正常。另一种是全部控制画面都不会刷新，键盘和鼠标均不能正常工作。这种现象往往是由操作员站的VMS操作系统故障引起。此时关掉OIS电源，检查各部分连接情况后再重新上电。如果不能正常启动，则需要重装VMS操作系统;如果故障诊断为硬件故障，则需更换相应的硬件。 (4)总线通讯故障:有台机组的DEH系统在准备做安全通道试验时，发现通道选择按钮无法进入，且系统自动从“高级”切到“基本级”运行，热控人员检查发现GSE柜内的所有输入/输出卡(CSEA/CSEL)的故障灯亮, 经复归GSE柜的REG卡后，CSEA/CSEL的故障灯灭，但系统在重启“高级” 时，维护屏不能进入到正常的操作画面呈死机状态。根据报警信息分析，故障原因是系统存在总线通讯故障及节点故障引起。由于阿尔斯通DEH系统无冗余 配置，当时无法处理，后在机组调停时，通过对基本级上的REG卡复位，系统恢复了正常。 (5)软件组态错误引起:有台机组进行#1中压调门试验时，强制关闭中间变量IV1RCO信号，引起#1-#4中压调门关闭，负荷从198MW降到34MW，再热器压力从2.04MP升到4.0Mpa,再热器安全门动作。故障原因是厂家的DEH组态，未按运行方式进行，流量变量本应分别赋给IV1RCO-IV4RCO，实际组态是先赋给IV1RCO，再通过IV1RCO分别赋给IV2RCO-IV4RCO。因此当强制IV1RCO=0时，所有调门都关闭，修改组态文件后故障消除。 2.5 电源系统故障案例分析 DCS的电源系统，通常采用1:1冗余方式(一路由机组的大UPS供电，另一路由电厂的保安电源供电)，任何一路电源的故障不会影响相应过程控制单元内模件及现场I/O模件的正常工作。但在实际运行中，子系统及过程控制单元柜内电源系统出现的故障仍为数不少，其典型主要有: (1)电源模件故障:电源模件有电源监视模件、系统电源模件和现场电源模件3种。现场电源模件通常在端子板上配有熔丝作为保护，因此故障率较低。而前二种模件的故障情况相对较多:1)系统电源模件主要提供各不同等级的直流系统电压和I/O模件电压。该模件因现场信号瞬间接地导致电源过流而引起损坏的因素较大。因此故障主要检查和处理相应现场I/O信号的接地问题，更换损坏模件。如有台机组负荷520MW正常运行时MFT，首出原因“汽机跳闸"。CRT画面显示二台循泵跳闸，备用盘上循泵出口阀,86?信号报警。5分钟后运行巡检人员就地告知循泵A、B实际在运行，开关室循泵电流指示大幅晃动且A大于B。进一步检查机组PLC诊断画面，发现控制循泵A、B的二路冗余通讯均显示“出错”。43分钟后巡检人员发现出口阀开度小就地紧急停运循泵A、B。事后查明A、B两路冗余通讯中断失去的原因，是为通讯卡提供电源支持的电源模件故障而使该系统失电，中断了与PLC主机的通讯，导致运行循泵A、B状态失去，凝汽器保护动作，机组MFT。更换电源模件后通讯恢复正常。事故后热工制定的主要反事故措施，是将两台循泵的电流信号由PLC改至DCS的CRT显示，消除通信失去时循泵运行状态无法判断的缺陷;增加运行泵跳闸关其出口阀硬逻辑(一台泵运行，一台泵跳闸且其出口阀开度,30度，延时15秒跳运行泵硬逻辑;一台泵运行，一台泵跳闸且其出口阀开度,0度，逆转速动作延时30秒跳运行泵硬逻辑);修改凝汽器保护实现方式。2)电源监视模件故障引起:电源监视模件插在冗余电源的中间，用于监视整个控制站电源系统的各种状态，当系统供电电压低于规定值时，它具有切断电源的功能，以免损坏模件。另外它还提供报警输出触点，用于接入硬报警系统。在实际使用中，电源监视模件因监视机箱温度的2个热敏电阻可靠性差和模件与机架之间接触不良等原因而故障率较高。此外其低电压切断电源的功能也会导致机组误跳闸， 如有台机组满负荷运行，BTG盘出现“CCS控制模件故障”报警，运行人员发现部分CCS操作框显示白色，部分参数失去，且对应过程控制站的所有模件显示白色，6s后机组MFT，首出原因为“引风机跳闸”。约2分钟后CRT画面显示恢复正常。当时检查系统未发现任何异常(模件无任何故障痕迹，过程控制站的通讯卡切换试验正常)。机组重新启动并网运行也未发现任何问题。事后与厂家技术人员一起专题分析讨论，并利用其它机组小修机会对控制系统模拟试验验证后，认为事件原因是由于该过程控制站的系统供电电压瞬间低于规定值时，其电源监视模件设置的低电压保护功能作用切断了电源，引起控制站的系统电源和24VDC、5VDC或15VDC的瞬间失去，导致该控制站的所有模件停止工作(现象与曾发生过的24VDC接地造成机组停机事件相似)，使送、引风机调节机构的控制信号为0，送风机动叶关闭(气动执行机构)，引风机的电动执行机构开度保持不变(保位功能)，导致炉膛压力低，机组MFT。 (2)电源系统连接处接触不良:此类故障比较典型的有:1)电源系统底板上5VDC电压通常测量值在5.10,5.20VDC之间，但运行中测量各柜内进模件的电压很多在5V以下，少数跌至4.76VDC左右，引起部分I/O卡不能正常工作。经查原因是电源底板至电源母线间连接电缆的多芯铜线与线鼻子之间，表面上接触比较紧，实际上因铜线表面氧化接触电阻增加，引起电缆温度升高，压降增加。在机组检修中通过对所有5VDC电缆铜线与线鼻子之间的焊锡处理，问题得到解决。2)MACS-?DCS运行中曾在两个月的运行中发生2M801工作状态显示故障而更换了13台主控单元，但其中的多数离线上电测试时却能正常启动到工作状态，经查原因是原主控5V电源，因线损和插头耗损而导致电压偏低;通过更换主控间的冗余电缆为预制电缆;现场主控单元更换为2M801E-D01，提升主控工作电源单元电压至5.25V后基本恢复正常。3)有台机组负荷135MW时，给水调门和给水旁路门关小，汽包水位急速下降引发MFT。事后查明原因是给水调门、给水旁路门的端子板件电源插件因接触不良，指令回路的24V电源时断时续，导致给水调门及给水旁路门在短时内关下，汽包水位急速下降导致MFT。4)有台机组停炉前，运行将汽机控制从滑压切至定压后，发现DCS上汽机调门仍全开，主汽压力4260kpa，SIP上显示汽机压力下降为1800kpa，汽机主保护未动作，手动拍机。故障原因系汽机系统与DCS、汽机显示屏通讯卡件BOX1电源接触点虚焊、接触不好，引起通讯故障，使DCS与汽机显示屏重要数据显示不正常，运行因汽机重要参数失准手动拍机。经对BOX1电源接触点重新焊接后通讯恢复。5)循泵正常运行中曾发出#2UPS失电报警，20分钟后对应的#3、#4循泵跳闸。由于运行人员处理及时，未造成严重后果。热工人员对就地进行检查发现#2UPS输入电源插头松动，导致#2UPS失电报警。进行专门试验结果表明，循泵跳闸原因是UPS输入电源失去后又恢复的过程中，引起PLC输入信号抖动误发跳闸信号。 (3)UPS功能失效:有台机组呼叫系统的喇叭有杂音，通信班人员关掉该系统的主机电源查原因并处理。重新开 启该主机电源时，呼叫系统杂音消失，但集控室右侧CRT画面显示全部失去，同时MFT信号发出。经查原因是由于呼叫系统主机电源接至该机组主UPS，通讯人员在带载合开关后，给该机组主UPS电源造成一定扰动，使其电压瞬间低于195V，导致DCS各子系统后备UPS启动，但由于BCS系统、历史数据库等子系统的后备UPS失去带负荷能力(事故后试验确定)，造成这些系统失电，所有制粉系统跳闸，机组由于“失燃料”而MFT 。 (4)电源开关质量引起:电源开关故障也曾引起机组多次MFT，如有台机组的发电机定冷水和给水系统离线，汽泵自行从“自动”跳到“手动”状态;在MEH上重新投入锅炉自动后，汽泵无法增加流量。1分钟后锅炉因汽包水位低MFT动作。故障原因经查是DCS 给水过程控制站二只电源开关均烧毁，造成该站失电，导致给水系统离线，无法正常向汽泵发控制信号，最终锅炉因汽包水位低MFT动作。 2.6 SOE信号准确性问题处理 一旦机组发生MFT或跳机时，运行人员首先凭着SOE信号发生的先后顺序来进行设备故障的判断。因此SOE记录信号的准确性，对快速分析查找出机组设备故障原因有着很重要的作用。这方面曾碰到过的问题有: (1)SOE信号失准:由于设计等原因，基建接受过来的机组，SOE信号往往存在着一些问题(如SOE系统的信号分辨力达不到指标要求却因无测试仪器测试而无法证实，信号源不是直接取自现场，描述与实际不符，有些信号未组态等等)，导致SOE信号不能精确反映设备的实际动作情况。有台机组MFT时，光字牌报警“全炉膛灭火”，检查DCS中每层的3/4火检无火条件瞬间成立，但SOE却未捉捕到“全炉膛灭火”信号。另一台机组MFT故障，根据运行反映，首次故障信号显示“全炉膛灭火”，同时有“DCS电源故障”报警，但SOE中却未记录到DCS电源故障信号。这使得SOE系统在事故分析中的作用下降，增加了查明事故原因的难度。为此我省各电厂组织对SOE系统进行全面核对、整理和完善，尽量做到SOE信号都取自现场，消除SOE系统存在的问题。同时我们专门开发了SOE信号分辨力测试仪，经浙江省计量测试院测试合格后，对全省所属机组SOE系统分辨力进行全部测试，掌握了我省DCS的SOE系统分辨力指标不大于1ms的有四家，接近1ms的有二家，4ms的有一家。 (2)SOE内容凌乱:某电厂两台30万机组的INFI-90分散控制系统，每次机组跳闸时生成的多份SOE报告内容凌乱，启动前总是生成不必要的SOE报告。经过1)调整SEM执行块参数， 把触发事件后最大事件数及触发事件后时间周期均适当增大。2)调整DSOE Point 清单，把每个通道的Simple Trigger由原来的BOTH改为0TO1，Recordable Event。3)重新下装SEM组态后，问题得到了解决。 (3)SOE报表上出现多个点具有相同的时间标志:对于INFI-90分散控制系统，可能的原因与处理方法是:1)某个SET或SED模件被拔出后在插入或更换，导致该子模件上的所有点被重新扫描并且把所有状态为1的点(此时这些点均有相同的跳闸时间)上报给SEM。2)某个MFP主模件的SOE缓冲区设置太小产生溢出，这种情况下，MFP将会执行内部处理而复位SOE，导致其下属的所有SET或SED子模件中，所有状态为1的点(这些点均有相同跳闸时间)上报给了SEM模件。处理方法是调整缓冲区的大小(其值由FC241的S2决定，一般情况下调整为100)。3)SEM收到某个MFP的事件的时间与事件发生的时间之差大于设定的最大等待时间(由FC243的S5决定)，则SEM将会发一个指令让对应的MFP执行SOE复位，MFP重新扫描其下属的所有SOE点，且将所有状态为1 的点(这些点均有相同的跳闸时间)上报给SEM，。在环路负荷比较重的情况下(比如两套机组通过中央环公用一套SEM模件)，可适当加大S5值，但最好不要超过60秒。 2.7 控制系统接线原因 控制系统接线松动、错误而引起机组故障的案例较多，有时此类故障原因很难查明。此类故障虽与控制系统本身质量无关，但直接影响机组的安全运行，如: (1)接线松动引起:有台机组负荷125MW，汽包水位自动调节正常，突然给水泵转速下降，执行机构开度从64%关至5%左右，同时由于给水泵模拟量手站输出与给水泵液偶执行机构偏差大(大于10%自动跳出)给水自动调节跳至手动，最低转速至1780rpm，汽包水位低低MFT动作。原因经查是因为给水泵液偶执行机构与DCS的输出通道信号不匹配，在其之间加装的信号隔离器，因24VDC供电电源接线松动失电引起。紧固接线后系统恢复正常。事故后对信号隔离器进行了冗余供电。 (2)接线错误引起:某#2 机组出力300MW时,#2B汽泵跳闸(无跳闸原因首出、无大屏音响报警)，机组RB动作，#2E磨联锁跳闸，电泵自启，机组被迫降负荷。由于仅有ETS出口继电器动作记录, 无#2B小机跳闸首出和事故报警，且故障后的检查试验系统都正常，当时原因未查明。后机组检修复役前再次发生误动时，全面检查小机现场紧急跳闸按钮前接的是电源地线，跳闸按钮后至PLC，而PLC后的电缆接的是220V电源火线，拆除跳闸按钮后至PLC的电缆,误动现象消除，由此查明故障原因是是跳闸按钮后至PLC的电缆发生接地，引起紧急跳闸系统误动跳小机。 (3)接头松动引起:一台机组备用盘硬报警窗处多次出现“主机EHC油泵2B跳闸”和“开式泵2A跳闸”等信号误报警，通过CRT画面检查发现PLC的 A路部分I/O柜通讯时好时坏，进一步检查发现机侧PLC的3A、4、5A和6的4个就地I/O柜二路通讯同时时好时坏，与此同时机组MFT动作，首出原因为汽机跳闸。原因是通讯母线B路在PLC4柜内接头和PLC5、PLC4柜本身的通讯分支接头有轻微松动，通过一系列的紧固后通讯恢复正常。 针对接线和接头松动原因引起的故障，我省在基建安装调试和机组检修过程中，通过将手松拉接线以以确认接线 是否可靠的方法，列入质量验收内容，提高了接线质量，减少了因接线质量引起的机组误动。同时有关电厂 制定了热工控设备通讯电缆随机组检修紧固制度，完善控制逻辑，提高了系统的可靠性。 2.8 控制系统可靠性与其它专业的关系 需要指出的是MFT和ETS保护误动作的次数，与有关部门的配合、运行人员对事故的处理能力密切相关，类似的故障有的转危为安，有的导致机组停机。一些异常工况出现或辅机保护动作，若运行操作得当，本可以避免MFT动作(如有台机组因为给煤机煤量反馈信号瞬时至零，30秒后逻辑联锁磨煤机热风隔离挡板关闭，引起一次风流量急降和出口风温持续下跌，热风调节挡板自动持续开至100%，冷风调节挡板由于前馈回路的作用而持续关小，使得一次风流量持续下降。但由于热风隔离挡板有卡涩，关到位信号未及时发出，使得一次风流量小至造成磨煤机中的煤粉积蓄，第5分钟时运行减少了约10%的煤量，约6分钟后热风隔离挡板突然关到位，引起一次风流量的再度急剧下降，之后按设计连锁逻辑，冷风隔离挡板至全开，使得一次风流量迅速增大，并将磨煤机C中的蓄煤喷向炉膛，造成锅炉燃烧产生局部小爆燃，引风机自动失控于这种异常情况，在三个波的扰动后(约1分钟)，炉膛压力低低MFT。当时MFT前7分钟的异常工况运行过程中，只要停运该台磨煤机就可避免MFT故障的发生)。此外有关部门与热工良好的配合，可减少或加速一些误动隐患的消除;因此要减少机组停组次数，除热工需在提高设备可靠性和自身因素方面努力外，还需要热工和机务的协调配合和有效工作，达到对热工自动化设备的全方位管理。需要运行人员做好事故预想，完善相关事故操作指导，提高监盘和事故处理能力。 3 提高热工自动化系统可靠性的建议 随着热工系统覆盖机、电、炉运行的所有参数，监控功能和范围的不断扩大以及机组运行特点的改变和DCS技术的广泛应用，热控自动化设备已由原先的配角地位转变为决定机组安全经济运行的主导因素，其任一环节出现问题，都有导致热控装置部分功能失效或引发系统故障，机组跳闸、甚至损坏主设备的可能。因此如何通过科学的基础管理，确保所监控的参数准确、系统运行可靠是热工工作中的首要任务。在收集、、吸收同仁们自动化设备运行检修、管理经验和保护误动误动原因分析的基础上，结合热工监督工作实践，对提高热工保护系统可靠性提出以下建议，供参考: 3.1 完善热工自动化系统 (1)解决操作员站电源冗余问题:过程控制单元柜的电源系统均冗余配置，但所有操作员站的电源通常都接自本机组的大UPS，不提供冗余配置。如果大UPS电压波动，将可能引起所有操作员站死机而不得不紧急停运机组，但由于死机后所有信号都失去监视，停机也并非易事。为避免此类问题发生，建议将每台机组的部份操作员站与另一台机组的大UPS交叉供电，以保证当本机大UPS电压波动时，仍有2台OIS在正常运行。 (2)对硬件的冗余配置情况进行全面核查，重要保护信号尽可能采取三取二方式，消除同参数的多信号处理和互为备用设备的控制回路未分模件、分电缆或分电源(对互为备用的设备)现象，减少一模件故障引起保护系统误 动的隐患。 (3)做好软报警信号的整理:一台600MW机组有近万个软报警点，这些软报警点往往未分级处理，存在许多描述错误，报警值设置不符设计，导致操作画面上不断出现大量误报警，使运行人员疲倦于报警信号，从而无法及时发现设备异常情况，也无法通过软报警去发现、分析问题。为此组织对软报警点的核对清理，整理并修改数据库里软报警量程和上、下限报警值;通过数据库和在装软件逻辑的比较，矫正和修改错误描述，删除操作员站里重复和没有必要的软报警点，对所有软报警重新进行分组、分级，采用不同的颜色并开通操作员站声音报警，进行报警信号的综合应用研究，使软报警在运行人员监盘中发挥作用。 (4)合理设置进入保护联锁系统的模拟量定值信号故障诊断功能的处理，如信号变化速率诊断处理功能的利用，可减少因接线松动、干扰信号或设备故障引起的信号突变导致系统故障的发生，未设置的应增加设置。 (5)继续做好热工设备电源回路的可靠性检查工作，对重要的保护装置及DCS、DEH系统，定期做好电源切换试验工作，减少或避免由于电源系统问题引起机组跳机等情况发生。 (6)加强对测量设备现场安装位置和测量管路敷设的检查，消除不满足规程要求隐患，避免管路积水和附加的测量误差，导致机组运行异常工况的再次发生。 (7)加强对电缆防损、和敷设途径的防火、防高温情况检查，不符要求处要及时整改，尤其是燃机机组，要避免因烟道漏气烧焦电缆，导致跳机故障的发生。 (8)电缆绝缘下降、接线不规范(松动、毛刺等)、通讯电缆接头松动、信号线拆除后未及时恢复等，引起热工系统异常情况的屡次发生，表明随着机组运行时间的延伸，电缆原先紧固的接头和接线，可能会因气候、氧化等因素而引起松动，电缆绝缘可能会因老化而下降。为避免此类故障的发生，各电厂应将热工重要系统电缆的绝缘测量、电缆接线和通讯电缆接头紧固、消除接线外露现象等，列入机组检修的热工常规检修项目中，并进行抽查验收，对所有接线用手松拉，确认接线紧固，消除接线松动而引发保护系统误动的隐患。 (9)开展热工保护、连锁信号取样点可靠性、保护逻辑条件及定值合理性的全面梳理评估工作，经过论证确认，进行必要的整改，(如给泵过量程信号设计为开再循环门的，可能会引起系统异常，应进行修改)。完善机组的硬软报警、报警分级处理及定值核对，确保其与经审核颁发的热工报警、保护定值表相符。保警信号综合利用 3.2 加强热控自动化系统的运行维护管理 (1)模件吹扫:有些DCS的模件对灰和静电比较敏感，如果模件上的积灰较多可能会造成该模件的部分通道不能正常工作甚至机组MFT，如我省曾有台机组，一个月内相继5次MFT，前四次MFT动作因GPS校时软件有问题，导致历史库、事故追忆、SOE记录时间不一致，事故原因未能查明。在GPS校时软件问题得到处理后发生第五次MFT时，根据记录查明MFT动作原因系DCS主控单元一内部模件未进行喷涂绝缘漆处理，表面积灰严重使内部模件板上元器件瞬间导通，导致控制单元误发网络信号引起。更换该控制单元模件和更改组态软件后，系统 恢复正常运行。因此要做好电子室的孔洞封堵，保持空气的清洁度，停机检修时及时进行模件的清扫。但要注意，有些机组的DCS模件吹扫、清灰后，往往发生故障率升高现象(有电厂曾发生过内部电容爆炸事件)，其原因可能与拨插模件及吹扫时的防静电措施、压缩空气的干燥度、吹扫后模件及插槽的清洁度等有关，因此进行模件工作时，要确保防静电措施可靠，吹扫的压缩空气应有过滤措施(最好采用氮气吹扫)，吹扫后模件及插槽内清洁。 (2)风扇故障、不满足要求的环境温湿度和灰尘等小问题，有可能对设备安全产生隐患，运行维护中加强重视。 (3)统计、分析发生的每一次保护系统误动作和控制系统故障原因(包括保护正确动作的次数统计)，举一反三，消除多发性和重复性故障。 (4)对重要设备元件，严格按规程要求进行周期性测试。完善设备故障、运行维护和损坏更换登记等台帐。 (5)完善热工控制系统故障下的应急处理措施(控制系统故障、死机、重要控制系统冗余主控制器均发生故障)。 (6)根据系统和设备的实际运行要求，每二年修订保护定值清册一次，并把核对、校准保护系统的定值作为一项标准项目列入机组大小修项目中。重要保护系统条件、定值的修改或取消，宜取得制造厂同意，并报上级主管部门批准、备案。 (7)通过与规定值、出厂测试数据值、历次测试数据值、同类设备的测试数据值比较，从中了解设备的变化趋势，做出正确的综合分析、判断，为设备的改造、调整、维护提供科学依据。 3.3 规范热工自动化系统试验 (1)完善保护、联锁系统专用试验操作卡(操作卡上对既有软逻辑又有硬逻辑的保护系统应有明确标志);检修、改造或改动后的控制系统，均应在机组起动前，严格按照修改审核后的试验操作卡逐步进行试验。 (2)各项试验信号应从源头端加入，并尽量通过物理量的实际变化产生。试验过程中如发现缺陷，应及时消除后重新试验(特殊试验项目除外)直至合格。 (3)规范保护信号的强制过程(包括强制过程可能出现的事故事前措施，信号、图纸的核对，审批人员的确认把关，强制过程的监护及监护人应对试验的具体操作进行核实和记录等)，强调信号的强置或解除强置，必须及时准确地作好记录和注销工作。 (4)所有试验应有试验方案(或试验操作单)、试验结束后应规范的填写试验报告(包括试验时间、试验内容、试验步骤、验收结果及存在的问题)，连同试验方案、试验曲线等一起归档保存。 3.4 继续做好基建机组、改造机组、检修机组的全过程热工监督工作 (1)对设备选型、采购、验收、安装、调试、竣工图移交等各个环节严把质量关，确保控制系统和设备指标满足要求。 (2)充分做好控制系统改造开工前的准备工作(包括设计、出厂验收、图纸消化等)。 (3)严格执行图纸，加强检修、改造施工中的图纸修改流程管理，图纸修改应及时在计算机内进行，以 保证图纸随时符合实际;试验图纸应来自确认后的最新版本。 (4)计算机软件组态、保护的定值和逻辑需进行修改或改进时，应严格执行规定的修改程序;修改完毕应及时完成对保护定值清册和逻辑图纸的修改，组态文件进行拷贝，并与保护修改资料一起及时存档。 (5)机组检修时进行控制系统性能与功能的全面测试，确保检修后的控制系统可靠。 3.5 加强培训交流 (1)定期进行人员的和专业技术培训，不断提高人员的安全意识和专业水平，提高人员对突发事件的准确判断和迅速处理能力。减少检修维护和人为原因引起的热工自动化系统故障。 (2)加强电厂间交流，针对热工中存在的问题，组织专业讨论会，共同探讨解决问题办法。 (3)完善热工保护定值及逻辑修改制度;认真组织学习、严格执行热工保护连锁投撤制度;实行热工保护定值及逻辑修改、热工保护投撤、热工保护连锁信号强制与解除强制监护制。