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文档简介

输电线路角钢塔放样工艺技术规程(作业指导书1) 角钢塔放样工艺技术规程 一、放大样文件(关键工序)1. 1、放大样应按客户提供有法律效力的加工图纸,并附有公司合同注明的塔型、塔高、生产基数为依据进行放大样。 1. 2、放大样工作人员对加工图纸进行审查,对呼称高,基础根开,导地线间距尺寸等有疑问或尺寸不详,错误地方,应同设计单位取得联系,其解决方案文件予以保存。 1. 3、在铁塔加工过程中,遇客户临时变更塔型、塔高、生产基数时,应马上报告公司,并用文件方式通知分厂,并将所造成的经济损失书面报公司经理。 1. 4、放大样工作人员应向分厂提供如下文件1.4. 1、向分厂提供工程按塔型、塔高所需钢材清单,注明材质,对较大的角钢应提出长度和根数。 1.4. 2、向分厂提供塔型、塔高、生产基数加工落料表。 1.4. 3、向分厂提供塔型、塔高、发货包装表。 1.4. 4、向分厂提供角钢加工零件图及电脑数据程序。 1.4.5向分厂提供样板及电脑数据程序。 二、加工图纸尺寸计算2. 1、结构图分段接口尺寸验算2.1. 1、由于铁塔结构形状差异,接口尺寸应在变截面以下高度进行验算。 2.1.1. 1、确定变截面以下垂直高度尺寸(H)。 2.1.1. 2、确定变截面准心宽度尺寸(b)。 2.1.1.3变截面宽度尺寸和塔脚根开尺寸,由各段角钢准心距影响累计差值为C。 则b-c同根开角钢准心距成一直线。 a+b同截面角钢准心距成一直线。 2.1.1. 4、按下列图形尺寸计算出,坡口系数,图面高(亦称一次高)和实际长度(s)。 H垂直高度H图面高度S实际长度坡度系数g a=2.1.1. 5、分段接口尺寸按下式计算接口尺寸=2(gH t)+bc注H t截面b主验算接口累计垂直高度。 C截面b主验算接口处角钢准心距累计值。 2. 2、结构图零件尺寸验算2.2. 1、处在同一平面上的角钢零件尺寸,可用几何图形公式计算或电脑作图确定。 2.2. 2、结构图中的方断面,矩形断面,横担平面,均应依主角钢棱线与断面角钢棱线汇集点,为断面和横担宽度的尺寸。 2.2. 3、对于不在同一平面的三角断面尺寸计算,视其主材厚度及抬高尺寸影响,按其比例方法分配,进行一侧三角断面宽度的确定。 2. 3、横担尺寸的验算2.3. 1、按1997年编制绘图规定横担长度3m以上予拱30mm。 2.3. 2、开口横担平面展开注b按2.2.2条确定外皮尺寸b图中准心线控制尺寸H图中H尺寸减去主材孔至曲线距离S放大样尺寸加上主材孔至曲线距离2.3. 3、封口横担平面展开aH a-b2S H1H S1注b按2.2.2条确定外皮尺寸b已知H图中已知H挂线孔至曲点放样确定S放大样尺寸加上曲点至主材距离2. 4、结构图尺寸修改权限2.4. 1、下列尺寸放样人员不准修改2.4.1. 1、结构图中根开尺寸;2.4.1. 2、结构图中的垂直高尺寸(亦称呼称高);2.4.1. 3、导地线间距尺寸;2.4.1. 4、其他有影响重要部位结构尺寸2.4. 2、尺寸修改及其方法2.4.2. 1、通过计算结果于结构图尺寸相差2mm时,放样人员仍按原尺寸制做,大于3mm以上时需修改原尺寸。 2.4.2. 2、结构图尺寸修改方式见下图2.4.2. 3、结构图尺寸修改时按上图示进行,不准将尺寸涂抹和打2.4.2. 4、结构图尺寸修改,更改的数字应工整、清楚、正确。 三、角钢零件图3. 1、零件图的标识3.1.1应有公司标志和年度生产标识;3.1. 2、零件图应有塔型、塔高、生产基数,单基件数、材料规格、材质等标识;3.1. 3、零件图应有特殊工艺如切角、火曲、电焊、铲背、清根等工艺标识;3.1. 4、角钢火曲零件图,在火曲点处零件图上方或下方位置划出火曲形状,注明曲点至孔和曲点至端头距离尺寸,标注火曲角度坐标值。 3.1. 5、角钢切角零件图,在角钢切角端划出切角形状及切角尺寸。 3. 2、角钢火曲零件图图形划法3.2. 1、筋曲角钢图形划法3.2.1. 1、外曲筋划法3.2.1. 2、内曲筋划法3.2.1. 3、曲筋角钢零件图中,二孔之间的曲点距离和两端距离尺寸应标出,并注明“外筋曲”和“内筋曲”字样。 3.2.1. 4、曲筋角钢原则上不能先制孔后火曲,尤其曲筋角度小于175度以下时,将会产生废品,请工厂操作实践。 3.2.1. 5、曲筋角钢角度小于173度以下时,下料长度按放样尺寸适当加余量,即放样尺寸+火曲收缩量(收缩量在图形上可划出,一般加1015mm,曲点两侧均分)。 3.2.1. 6、曲筋角钢卡板长度按料长一致为好,但一端不得小于500mm,另一端同短头长度。 3.2.1. 7、卡板采用0.35mm厚度的铁板制做,剪切产生的凹凸不直用错刀磨平,防止火曲角度偏差产生。 3.2. 2、侧曲角钢图形划法3.2.2. 1、侧直弯曲图形划法,见下图3.2.2. 2、予拱产生双向曲图形划法,见下图3.2.2. 3、猫塔颈部侧斜曲图形划法注n为曲点至角钢边缘斜曲高度尺寸。 3.2.2. 4、直弯曲角钢直接划弯曲平面图,注出角度即可。 3.2.2. 5、予拱和侧斜曲角钢必须划正视图和侧视图,并注出角度A卡、B卡,斜曲字样,角度数亦同时注出。 3. 3、角钢切角零件图划法3.3. 1、角钢切角必须在零件图上注明方向和切角尺寸,避免多切或少切带来的质量后果。 3.3. 2、对于因构造需要,又不能修改结构形式的角钢切角零件,其切角边缘不能保证1.5d精确下,应在切角边上注以精确符号。 见图例3.3. 3、角钢一端切角,零件图划法和尺寸标注见图例3.3. 4、角钢二端切角,零件图划法见图例3.3. 5、塔脚主材切斜角零件图尺寸标注方法注 1、C=gb g坡口系数b角钢肢宽 2、C-C正方体断面结构 3、C-C矩形断面结构3. 4、钢印在角钢零件图,样板上的位置标识3.4. 1、角钢零件钢印位置标识;3.4.1. 1、主材角钢,斜拉角钢,竖立角钢的钢印位置均在结构图中的下方;3.4.1. 2、水平材角钢钢印位置左、右侧均可;3.4.1. 3、钢印位置距下端、末端孔80-100mm为宜;3.4.1. 4、放样人员必须在零件图上注出钢印位置标识,不得遗漏,见下图3.4. 2、样板上钢印位置标识3.4.2. 1、样板上的钢印位置标识在上方,见图例3.4.2. 2、对于横担钢板或相似结构的钢板,钢印位置标识可不受此限制;3.4.2. 3、对于横担钢板其角度近似,且负端头尺寸又相同的钢板,应按下图方式予以区分3.4. 3、钢印排列形式3.4.3. 1、为公司产品质量追踪,使公司产品质量处于先进企业行列,钢印排列按下列方式为宜3.4.3. 2、年度合同号即A001。 A为执行此方案第一年,次年为B,往下类推,001为年度一号合同。 3.4.3. 3、执行此方案,放大样落料清单,发货清单等文件,均有此样。 四、接头角钢准线确定方法4. 1、外包钢接头准心的确定4.1. 1、外包钢接头准心按下图示执行注当外包钢12mm以上时接头准心为a+2当外包钢10mm以下时接头准心为a+14.1. 2、内包钢接头准心按下图示执行注当主材厚度12mm以上时接头准心为a-2当外包钢10mm以下时接头准心为a-14.1. 3、对于火曲的角钢接头应先火曲,后清根或刨背;4.1. 4、对接头孔距有影响的,火曲接头按3.2.1.4条(或5)条规定执行五微机放样(关键工序)55.11.1本公司铁塔产品采取由山西李平一在A AutoD CAD软件基础上经二次开发而产生的实用程序进行微机放样。 55.2搭建主体55.22.1搭建主体应由具有丰富放样经验的技术人员进行,利用程序的三维实体建模的方法搭建需放样塔的外主轮廓。 图中没有说明要求时,一般按表22。 的规定选用。 55.22.2首先应检验程序工具库中角钢芯距、型芯距、螺栓符号等是否与设计图的说明相符。 55.22.3以主体塔腿底平面中心为座标原点,面向塔身向外为Y Y轴方向,向右为X X方向,垂高为Z Z轴方向。 角钢方向为右下角角钢方向。 55.22.4主体应保证主材外皮平。 当主材为双拼或四拼装时,控制尺寸为整体板中心尺寸。 55.22.5搭建主体时主体的角钢开合角度由程序自动完成,不需人工干预。 55.22.6同坡度段为一个主体段,分别输入下口正、侧面开口尺寸、垂高,主材规格、上口正、侧面开口尺寸,主材规格。 然后分段分别输入各段主材规格、垂高。 5.3非主体构造55.33.1主体搭建完成后开始搭横隔材、大交叉材、地线架内主材、横担等非主体。 55.33.2搭建非主体时要同时将开合角按钮选中。 注意连接位置及偏移方向。 55.33.3横担非主体长以塔身中心到横担端头的垂直距离,开口为横担端头底平面的开口尺寸。 55.33.4横担主材方向以向上为正,向横担中心方向为正。 否则均为负值。 55.33.5搭建横担非主体必须考虑横担预拱。 在图纸中没有给定横担预拱值时,预拱值按图一选取。 L图一悬臂横担预拱值表表1螺栓、脚钉、垫圈图例序号名称级别规格符号使用范围每个螺栓理论重量(kg)无扣长(mm)通过厚度(mm)不带弹簧垫带弹簧垫11螺栓84.8级M12307788120.05940.064022M12351213170.06330.067933M12401518220.06730.071944M16357788120.12480.132655M16451213220.13810.145966M16552223320.15360.161477M16653233420.16940.17728886.8级M M20409910150.23020.245499M M20501516250.25100.26621100M M20602526350.27370.28891111M M20703536450.29830.31351122M M2080454466550.32290.33811133M M20905556650.34750.36271144M M201006566750.37210.3873115586.8或88.8级M M24501516200.41480.44101166M M24602021300.44480.47101177M M24703031400.47760.50381188M M24804041500.51320.53941199M M24905051600.54880.57502200M M241006061700.58440.61062211脚钉4.886.8或88.8级M M16180正面侧面1200.37992222M M20xx200.67492233M M242401201.18032244垫圈Q235-A A00F F-22厚度个数d=13.5D=240.0046852255-33d=17.5D=300.010652266-33d=22D=370.016372277-44d=26D=440.03108表表22角钢准距表M12M16M20M24g g1g2g3g g1g2g3g g1g2g3g g1g2g340520204552323505.525255662828637303030708353535759383838809404040901045336445336445336412503774503774503774螺螺栓栓直直径径准准距距内内圆圆弧弧半半径径r角角钢钢规规格格100125146050906050901401470558010570558010570558010516016806590115806590115807510012518016907010514090701051409075110145xx8100751xx5100751xx5100801xx0注1.当采用双排、三排螺栓时,螺栓间距必须满足2.5d dd(d为螺栓直径)。 2.特殊情况时,可根据实际结构改变角钢准距,但必须满足螺帽边距要求。 55.33.6主体、非主体搭建完成,在塔上制弯部位(横担与塔身连接外除外)须应用程序中的审定功能将主体线、非主体线制弯。 然后对照总图、结构图审核控制尺寸是否准确。 55.33.7主体控制尺寸准确后按分担的技术人员将主体分段建库,利用内部局域网分发到各技术人员的微机上进行下步具体制图阶段。 5.4角钢构件制图55.44.1制图前必须先进行图纸设定。 视图号为00,视图符号字高一般设为10,图纸幅面设为11号。 当11号图不足时,可设为00号图。 图面宽度按8n/8的倍数设置。 图形比例一般设为1130。 55.44.2图面设置完成后,要生成侧视面,完善侧视图,生成横隔面,捕捉V V面等辅助视图。 生成的侧视图等须注意与其他技术人员合作,保持一致,以方便借助其他技术人员的构件。 完成后全部正视图以将正视图完善成虚线。 55.44.3图面完成利用程序的斜线输入、常用工具、辅助设计等功能搭建视图中的斜材、辅助材等的虚线。 55.44.4搭斜材、辅助材应尽可能减少搭建的数量。 每个件号有一条虚线来体现。 当其它构件需借助本件号而又不在其位置时,可利用程序的镜像等功能来完成以加快制图的速度。 55.44.5全部构造虚线完成后,用程序的小三角标注功能标注结构的相似多边形尺寸以方便更改图纸。 55.44.6。 绘制角钢构件时,应首先绘辅助材,然后绘斜材,最后绘制本段的主材。 表表3螺栓间距、边距表螺栓栓直径径构件孔径螺螺栓间距边边距距单排间距l距双排间距l端距ld轧制边距lz切角边距lQ M1213.54060201718M1617.55080252123M2021.560100302628M2425.580120403133绘制过程中要注意配合。 为避免与上段的构件发生碰撞,应将上段与本段相关联的构件存储后安装到本塔段中同时判断角钢的负头值。 角钢构件间隙55-10mm。 55.44.7绘制角钢构件应首先确定构件的负头值,然后绘制两端头的螺孔。 螺栓的间距边距见表33。 55.44.8角钢一端为两个螺栓以上并其中端头螺栓搭接时则第二个螺栓距另一角钢边须保证一定距离以保证螺栓顺利通过拧紧,见图二。 M16螺栓h025mm M20螺栓h030mm M24螺栓h035mm图二螺栓与角钢边间距55.44.9结构非常紧凑时,螺栓与角钢间距无法满足图二的要求,可减小图二中0h0值,表但必须保证螺栓的旋转。 螺帽的尺寸见表44。 当还不能满足时,须与设计联系解决。 无扣螺螺栓表表4螺栓、螺帽尺寸单位mm名称称格螺纹规格d M12M16M20M24M30M36螺螺栓栓ds max12.716.720.8424.8430.8437min11.315.319.1623.1629.1635e min19.8526.1732.9539.5550.8560.79S max182430364655min17.5723.1629.16354553.8H7.51012.51518.722.5max7.9510.7513.415.919.7523.55min7.059.2511.614.117.6521.45Hmin4.956.58.19.912.415.0长过渡长l22.53333螺螺帽帽e min19.8526.1732.9539.5550.8560.79S max182430364655min17.5723.1629.16354553.8H max12.215.918.722.326.431.5min10.414.116.620.224.329.4Hmin8.311.313.316.219.523.5等等级4.8级螺栓配螺帽4级6.8级螺栓配螺帽6级55.44.10多节点构件绘制完成,宜按从始端到末端,采用窗口设定节点、相交设定节点的功能将各节点设定在多节点构件上(脚钉除外)。 末端点不能采用相交设定节点。 当构件的节点数不能满足时,需采用参数变更功能增加到515个节点。 55.44.11螺栓帽压包角钢圆根要控制到包角钢圆根R R的三分之一以下。 超过的双剪内包钢可采取内包钢刨根处理,单剪内包钢可以调整准线。 55.44.12绘制构件连接处的包角钢时,包角钢与构件的间隙值为00。 当为内包角钢时,相连两构件若厚度不同,须加垫板垫平。 55.44.13构件塔接若两构件发生碰撞,须进行切角处理平面切角。 切角边与被碰边尺寸平行,保持55m mm以上间隙。 若尺寸紧凑可适当压角钢圆根,不得大于圆根R R的三分之一。 隐蔽空间切角的间隙值为1020mm。 切角切背尺寸见表55。 表5角钢背切肢值角钢肢宽应切数值角角钢展开图50以下b/275以下30100以下35160以下4055.44.14所有角钢构件绘制完成,应对构件进行审核预览并进行存储。 有错误的修改后重新预览并存储。 无误后方可安装脚钉。 555.4.15安装脚钉最下一个距塔脚的距离要按图纸要求(图纸上未注明的一般按塔腿底端向上m1.5m左右)。 脚钉间距400450mm。 5.5连板制作55.55.1制作连板应按图纸所示形式。 与角钢连接部位按角钢肢宽取边宽。 满足设计对强度的要求。 图纸上有特殊标准时,按标注值制作。 55.55.2。 制作角度板按同视图两面板,同视图多面板的方法制作并确定曲线位置。 55.55.3。 塔脚墙板中大板、分板、外板的高度应一致。 补强板的高度须让开斜材。 55.55.4当连板两相邻边夹角较大时,可修改对应的孔间距以加大夹角角度。 但孔间距不得大于88倍孔径。 角钢构件的孔必须同时修改。 流锌孔电55.55.5连接板全部制作完成后,应进行板参数存储。 5.6连板输出55.66.1输出连板以逐件号输出。 输出时应详细填写材质、规格、单基数量。 55.66.2为便于加工,规定加工符号统一识别标志表示513.5孔表示17.5表示519.5孔表示521.5孔表示525.5孔表示制弯线脚钉孔同相应的孔径符号。 55.66.3特殊孔径在样板上直接标注孔径。 55.66.4输出的样板上应标识清楚,包括塔型、件号、规格、材质、单基数量。 制弯的连板样板上还包括制弯线、制弯角度、制弯方向。 55.66.5焊接件样板上要标注电焊边符号(见图三)。 并标注铲坡口符号及方向。 55.66.6焊接补强板需在板角下预留一517.5流锌孔(见图三)。 图图三电焊补强板55.66.7所有样板输出完成,要进行核定重量。 5.7角钢件输出55.77.1选取简捷输出方式,并逐件输出(工具栏中两孔材料表不选取)。 55.77.2选取我厂的零件图格式。 55.77.3确认参数时,如有材料代用,将代用参数相应更改,并确认工程号、塔型是否准确。 如一页件号显示不够,可设置多页显示。 55.7.4零件图采取垂直标注形式,准线采用点划线。 开合角标注范围选取相差00.55值。 55.7.5零件图输出为竖向两行多杆件同时输出。 55.77.6零件图输出结束,应与图纸仔细核对孔数、方向、准线等,并将开合角长度、火曲方向等在微机上人工标注清楚。 5.8明细表输出55.88.1选取简捷输出方式。 55.88.2在参数确认时,必须认真与图纸核对件号,看是否有多、漏的件号,并删除,增补构件号。 55.88.3明细表应选取适合我厂各工序条件的格式。 5.9打印输出55.99.1零件图、构件明细表均以100011的比例在打印机上以4A4打印输出;样板图以以1111的比例在绘图仪上打印输出。 55.99.2将打印好的样板图随时转做到涤纶薄膜或镀锌薄铁皮上。 55.99.3对照图纸,仔细核对零件图、样板。 5.10其它输出根据厂内现有的工艺装备和技术水平,将利用现有的放样程序功能,与自动生产线接口,提供实时的加工数据。 5.11图纸的修改55.11.1放样的主要目的就是为校核施工图纸,并根据校验后的准确图纸进行技术准备加工生产。 55.11.2图纸的修改必须达到完整、正确、统一。 55.11.3放样技术人员负责修改一套放样图并存档备用。 供车间检验的图纸可用定型放样图复印。 微机内原始放样图到统一的目录下。 工程结束后统一按工程记录光盘备份。 55.11.4图采用黑色的钢笔、水笔进行规整的修改,不得用定型铅笔、圆珠笔进行改图。 55.11.5纸中表示不清的,应对照微机内原始放样图表示清楚。 55.11.6放样技术人员修改权限在放样过程中,在不改变原设计的结构形式、联结方式、主控尺寸、孔径、孔数、不降低结构强度(材料规格、材质)的情况下可以进行以下修改。 55.11.66.1可以对局部确有错误的几何尺寸进行校核修改。 55.11.66.2可以对局部或联结形式不合理,提出修改意见,经设计院图纸原主设人审批后可进行修改。 55.11.66.3在保留合理的构件间隙的前提下(含材料代用后),可以合理调整负端距和确定正确的板形。 55.11.66.44可以按规定增减切角和火曲。 55.11.66.5可以按规定增减对称件号。 55.11.66.6可以按规定合理调整好脚钉位置。 55.11.66.7修改后的放样图修改螺栓汇总表中的不合理的数量和长度。 55.11.66.8可以将施工图中一些明显画图不合理的部份进行合理修改,对图纸中一些不完善和不详细的部分可以在图中加以完善和补充。 55.11.66.9电焊件在保证焊缝长度的前提下,可以调整长度和补强板的位置。 六、铁塔塔脚形式6. 1、插入式塔脚见下图6.1. 1、主材角钢插入部份端头最低点至底板距离n应考虑焊肉高度,另加上10mm余量为交点到主材端头n值。 6.1. 2、塔脚立板坡口形式及其尺寸要求见B图示6.1.2. 1、当立板厚度8mm及以下厚度钢板时,钢板立缝可不开坡口,但焊角高度不得小于10mm。 6.1.2. 2、当立板厚度为1016mm之间时,坡口尺寸及焊角高度按下表执行。 单位mm钢板厚度尺寸C nb C1010212121212212141414212161616212186.1.2. 3、当立板厚度1620mm按下图执行6.1.2. 4、立板孔至边缘宽度尺寸为a+1(焊接收缩量),其立边和底边在样板上加剪切外形精度符号,见下图示注a+1即a准距1焊接收缩量剪切外形,冲孔精度符号6. 2、角钢焊接式塔脚板5.2. 1、联板对接式塔脚板见图示6.2.1. 1、对接钢板边缘可直接由角钢轧制边确定。 6.2.1. 2、对接钢板边缘内侧同角钢边缘内侧取平面铲坡口装配焊接,此板应反正铲,坡口形式见下图。 6.2.1. 3、斜拉角钢端头至角钢边缘间隙“C“不小于15mm。 6.2.1. 4、联板底边剪切应参照5.1.2.4条规定执行。 6. 3、对于特殊塔脚板构件予以重视和慎重制作,见下图6.3. 1、按AA示图中的件 1、件2其钢角度正确于否。 决定塔脚板安装的质量问题,此板角度按45度对角线取之。 即筋曲角度。 6.3. 2、件1里侧边缘于角钢厚度接触点为始点,其二侧均为精度符号控制,见下图示 七、角钢塔火曲零件7. 1、角钢火曲零件7.1. 1、角钢火曲零件,放样人员应提供精确的角度换算成直角值,便于车间制作卡板。 注H为夹角对边高度,取小数点一位即可7.1. 2、筋曲角钢角度175以下应先火曲后制孔。 7.1. 3、角钢如下图所示的零件必须先火曲,后划线制孔。 (洒杯塔、猫塔结构形式)7.1. 4、上图角钢火曲其边缘厚度不得降低30%,肢宽“b“不得降低10%。 7.1. 5、钢板制弯可在压力机上操作,对塔帽钢板火曲件,火焰加垫操作,亦可冷作,对孔的距离控制,放样应提供必要的卡板或其零件图。 在塔帽上有角钢连接件的孔,不宜制孔火曲。 7. 2、角钢开、合角。 7.2. 1、按照GB/T2694xx搭接间隙m数值的规定,凡坡口系数0.5以上的均应开角(断面水平角钢)。 7.2. 2、考虑安装方便和工厂加工,凡坡度系数为1.0及以上者,放样人员必须将断面水平角钢联接处予以开角处理。 7.2. 3、7.2.2条规定不含角钢肢宽50以下。 7.2. 4、对于地线支架结构由于切断面不在同一位置上,可能出现端部扭曲或开合角同时存在。 需另做研究处理。 附1975年铁塔绘图规定角钢准线表序号角钢肢宽基准线距a0螺栓准线距最大可使用孔径单排双排排列间距a1a2114020xx.5224524243350282844563232556336366670404021.577 (75)8088905060991001011060604575301112555954012140707050904025.51316080806010040141809090601206015xx001007013060附1975年铁塔绘图规定角钢螺栓间距表螺栓规格孔径孔距边距单排孔双排孔端边轧制边切角边M1617.55080252123M2021.560100302628M2425.580120403133电厂分散控制系统故障分析与处理摘要归纳、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。 2.3DAS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SI

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