2025年热控专工试题及答案

2025年热控专工试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.某350MW机组采用S型热电偶测量主蒸汽温度，若补偿导线极性接反且冷端温度为30℃，DCS显示值与实际温度相比会（）。A.偏高30℃B.偏低60℃C.偏低30℃D.无明显变化2.下列关于DCS系统接地的描述中，错误的是（）。A.保护接地电阻应≤4ΩB.本安接地与屏蔽接地可共用接地体C.系统接地与电气地网间距应≥5mD.冗余电源模块需分别接地3.某电动执行机构反馈信号为4-20mA，给定信号正常但阀门无法全开，测得反馈电流在全开时为18mA，最可能的故障原因是（）。A.反馈电位器零点漂移B.伺服放大器比例系数过小C.力矩限制器动作D.位置传感器量程设置错误4.锅炉FSSS系统中，火焰检测器的“偷看”现象主要是指（）。A.相邻燃烧器火焰干扰导致误判B.燃烧器未投运时检测到环境光C.火焰强度低于阈值但误报有火D.冷却风压力低导致信号失真5.关于汽轮机DEH系统的OPC功能，下列说法正确的是（）。A.动作值为3090rpm，关闭所有调节汽门B.动作值为3300rpm，关闭所有主汽门C.动作值为3030rpm，仅关闭中压调节汽门D.动作值为3270rpm，关闭高压调节汽门6.某热电阻（Pt100）测温回路中，DCS显示值为-50℃（实际温度25℃），可能的故障是（）。A.热电阻接线端子短路B.补偿导线断路C.三线制接线中一根导线断路D.模块通道输入类型设置为Cu507.下列关于SIS（安全仪表系统）与DCS的区别，错误的是（）。A.SIS采用冗余容错设计，DCS侧重控制功能B.SIS响应时间≤100ms，DCS通常≤500msC.SIS独立于DCS设置，信号需单独采集D.SIS输出直接驱动执行机构，无需经DCS转发8.锅炉汽包水位三冲量调节系统中，辅助冲量是（）。A.汽包水位B.主蒸汽流量C.给水流量D.减温水流量9.某循环流化床锅炉床温测点采用耐磨热电偶，运行中出现单点跳变（±80℃），最可能的原因是（）。A.热电偶丝老化B.保护套管磨损导致漏风C.补偿导线屏蔽层接地不良D.DCS模块通道滤波参数设置过小10.关于热控系统可靠性评估指标MTBF（平均无故障时间），表述正确的是（）。A.仅适用于冗余设备B.计算需统计设备故障间隔时间的平均值C.MTBF越长，系统可用性越低D.包含维护时间的统计二、判断题（每题2分，共10分。正确填“√”，错误填“×”）11.热控设备检修时，若需临时短接信号，应使用同一型号电缆并做好绝缘，禁止直接短接端子排。（）12.汽轮机ETS系统中，轴向位移保护动作值应大于报警值，且需通过静态试验验证。（）13.锅炉二次风量测量采用机翼式流量计，当管道积灰导致流通面积减小时，DCS显示值会偏低。（）14.分散控制系统（DCS）的I/O模件中，AI模件需配置安全栅，AO模件无需配置。（）15.采用数字式温度巡检仪时，若某通道显示“OL”，可能是该通道输入信号超过量程上限或传感器断路。（）三、简答题（每题8分，共40分）16.简述热电阻三线制接线的原理及优势。17.列举锅炉炉膛压力保护的3项取压点设置要求，并说明原因。18.分析DCS系统交换机故障导致某DPU离线的处理流程（需包含风险预控措施）。19.说明PID控制器中比例（P）、积分（I）、微分（D）参数对系统性能的影响，并列举2种常用的参数整定方法。20.某660MW超超临界机组投运后，主汽温度自动调节系统出现周期性振荡（周期约8分钟），请分析可能原因及排查步骤。四、综合分析题（每题15分，共30分）21.某350MW机组停机检修后启动，升速至2800rpm时，汽轮机振动监测系统（TSI）显示3轴承X/Y向振动突升至120μm（报警值110μm），同时DCS显示该轴承温度由85℃升至95℃。请结合热控专业角度，分析可能的故障原因及处理措施（需涵盖信号采集、设备状态、系统关联等方面）。22.某电厂拟对2×600MW机组热控系统进行智能化升级，计划引入数字孪生技术。作为热控专工，需编制技术方案。请简述方案应包含的核心内容（需涉及数据采集、模型构建、应用场景、风险控制等方面）。答案一、单项选择题1.C2.D3.D4.A5.A6.C7.B8.B9.B10.B二、判断题11.√12.√13.×14.×15.√三、简答题16.原理：热电阻三线制接线通过将两根导线分别接入电桥的相邻桥臂，第三根导线作为公共线，利用电桥平衡原理抵消导线电阻的影响。优势：相比两线制，可消除连接导线电阻（约1-5Ω）对测量结果的误差（尤其在长距离传输时）；相比四线制，减少了导线数量，降低成本，适用于大多数工业场景。17.（1）取压点应位于炉膛燃烧中心区域（如燃烧器标高±2m），确保反映真实燃烧压力；（2）取压孔应垂直于炉墙内壁，避免火焰冲刷导致堵塞；（3）至少设置3个独立取压点（三取二逻辑），防止单测点故障引发保护误动。原因：炉膛压力是FSSS系统的关键保护参数，需保证测量代表性和可靠性，避免因取压位置偏差或单点故障导致主保护误动/拒动。18.处理流程：（1）确认故障现象：检查交换机指示灯（如电源、网口灯）、冗余交换机状态，通过DCS工程师站查看网络拓扑图；（2）隔离风险：通知运行人员切换至手动控制，确认该DPU控制的重要设备（如给煤机、减温水调门）无自动调节需求；（3）故障排查：用环测法测试交换机至DPU网线通断，更换备用网线；检查交换机配置（如VLAN、IP地址）是否与系统一致；（4）恢复系统：更换故障交换机（需与原型号一致），重新下装网络配置，确认DPU通信恢复，各I/O模件数据正常；（5）验证功能：测试相关控制回路、保护信号传输正常后，逐步投自动。风险预控：操作前备份DPU组态，避免配置丢失；禁止同时断开冗余交换机电源，防止双网中断。19.P参数：增大比例系数可加快系统响应，但过大会导致超调或振荡；I参数：积分作用消除静态偏差，积分时间过小会加剧振荡，过大则消除偏差缓慢；D参数：微分作用抑制超调，改善动态特性，微分时间过大会放大噪声。整定方法：临界比例度法（通过调整P参数至系统临界振荡，记录参数后计算PID值）；响应曲线法（阶跃扰动下记录系统响应曲线，根据特征参数整定）。20.可能原因：（1）主汽温度测量滞后：热电偶插入深度不足或保护套管结垢，导致测量信号延迟；（2）减温水调门特性异常：阀门流量特性与设计不符（如线性阀实际为快开特性），导致调节量突变；（3）PID参数匹配不当：积分时间过小或比例系数过大，引发系统超调后反向调节；（4）燃料量波动：给煤机转速波动或煤质变化未被及时补偿；（5）导前区与惰性区参数不匹配：串级调节系统中副回路（导前区）时间常数与主回路（惰性区）不匹配，导致振荡。排查步骤：①检查主汽温度测点：用红外测温仪对比实际温度与DCS显示值，确认测量准确性；②测试减温水调门特性：手动给定阶跃信号（如10%→20%），记录阀门行程与流量变化曲线；③分析历史趋势：查看燃料量、主汽压力、减温水量的波动周期是否与主汽温度振荡周期一致；④优化PID参数：尝试增大积分时间或减小比例系数，观察振荡是否缓解；⑤检查煤质与给煤机：确认煤质热值、给煤机转速稳定性。四、综合分析题21.可能原因及处理措施：（1）信号采集异常：①TSI振动传感器故障：涡流传感器探头间隙电压偏离正常范围（通常-8~-12V），可能因安装间隙不当或前置器损坏；处理：用万用表测量前置器输出电压，若异常则重新调整探头间隙（0.5-1.2mm）或更换前置器。②振动信号电缆干扰：屏蔽层接地不良（如多点接地）导致电磁干扰；处理：检查电缆屏蔽层单端接地（通常在TSI柜侧），用示波器观察信号波形是否有尖峰干扰。（2）设备状态异常：①轴承润滑不良：润滑油压降低或油质恶化（如水分超标）导致摩擦增大；处理：联系机务检查润滑油压（正常0.1-0.15MPa）、油质（颗粒度≤NAS7级），化验油样。②轴瓦间隙过大：检修后轴瓦安装间隙超过设计值（通常0.2-0.3mm），导致振动放大；处理：停机后测量轴瓦顶隙、侧隙，与检修记录对比。（3）系统关联问题：①TSI与DCS信号同步性：振动与温度信号来自不同模件，可能因采样周期差异导致“假同步”；处理：检查TSI系统与DCS的通信周期（应≤200ms），确保数据同步。②电磁干扰影响：附近动力电缆（如给水泵电机电缆）未与信号电缆隔离，导致振动信号叠加干扰；处理：检查电缆桥架分隔情况，动力电缆与信号电缆间距应≥300mm，或增加屏蔽隔板。（4）处理措施优先级：首先确认振动是否真实（通过就地手持测振仪测量），若为信号干扰则恢复屏蔽接地；若为设备问题，立即降速至2500rpm观察，若振动持续升高则打闸停机，避免轴瓦磨损扩大。22.技术方案核心内容：（1）数据采集层：①部署高精度传感器：在现有测点基础上，增加关键设备（如汽轮机转子、锅炉受热面）的应变、温度场传感器（如光纤光栅传感器），采样频率≥100Hz；②建立统一数据平台：通过OPCUA协议接入DCS、SIS、MIS系统数据，兼容Modbus、Profibus等传统协议，实现多源数据融合。（2）模型构建层：①物理模型：基于设备图纸（如汽轮机三维模型）和热力学原理（如牛顿冷却定律），建立设备级数字孪生模型（精度±2%）；②机理+数据混合模型：对复杂系统（如燃烧过程），结合CFD仿真与历史运行数据（如煤质、氧量）训练机器学习模型（如LSTM网络）。（3）应用场景：①故障预测：通过模型实时对比实际参数与仿真值（如主汽温度偏差＞5℃时预警）