热工保护自动知识试卷

满分：100分　考试时间：120分钟

一、填空题（每空2分，共20分）

1. 依据DL/T 1056-2019，热控技术监督考核指标中，热控保护投入率应为______%，模拟量控制系统自动投入率应≥%（协调控制系统投入），热控测点投入率应≥%。

2. 依据DL/T 1056-2019，热控技术监督考核指标中，顺序控制系统投入率应≥%，全年热控标准仪器送检率应为%。

3. 依据DL/T 1056-2019附录M，炉膛压力高保护定值参考值为______kPa，延时时间为______s，主要逻辑关系为三取二。

4. 依据DL/T 261-2022，汽轮机轴向位移保护信号，应采用______逻辑或具备同等判断功能的逻辑输出。

5. 依据DL/T 1091-2018，MFT跳闸系统在______时应发出锅炉跳闸信号。

6. 依据DL/T 1056-2019第5.6条，所有重要的主、辅机保护都应采用______的逻辑判断方式，保护信号应遵循从取样点到输入模件全程相对独立的原则。

7. 依据DL/T 5791-2019，在进行模拟量回路定值扰动试验时，控制系统过渡过程衰减率应为______。

二、简答题（每题5分，共20分）

1. 简述DL/T 1056-2019规定的热控技术监督5项考核指标及其要求数值。

2. 简述DL/T 1056-2019第5.6条关于热控报警保护系统设计应遵守的主要原则。

3. 依据DL/T 1091-2018，简述MFT跳闸系统的设计应满足哪些主要要求（取样独立、硬接线、失电保护、I/O引入方式等）。

4. 依据DL/T 261-2022，简述汽轮机TSI系统轴向位移保护、差胀保护、振动保护信号的逻辑判断设计要求。

三、论述题（每题15分，共60分）

1. 论述热控技术监督考核指标体系，包括保护投入率、自动投入率、测点投入率、顺序控制投入率的计算公式及各指标的标准要求，并结合实际说明其在热控管理中的作用。

2. 论述MFT（锅炉总燃料跳闸）保护系统的设计要求，包括检测元件独立性、三取二信号引入方式、硬接线接入、失电保护及跳闸输出指令的硬接线连接等内容。

3. 论述热控保护定值管理的要求，包括保护定值表的内容构成、定值审查程序、保护定值修订周期等，并结合炉膛压力高/低、汽轮机轴向位移大、超速保护等典型定值说明。

4. 论述汽轮机紧急跳闸系统（ETS）的设计与可靠性要求，包括跳闸电磁阀配置、电源冗余、信号接入、逻辑判断（三取二）及在线试验等内容。

参考答案

一、填空题答案

1. 100；95；99（依据：DL/T 1056-2019附录F.1，热控保护投入率100%，模拟量控制系统自动投入率≥95%（协调控制系统投入），热控测点投入率≥99%）

2. 90；100（依据：DL/T 1056-2019附录F.1，顺序控制系统投入率≥90%，全年热控标准仪器送检率100%）

3. +2.0；2（依据：DL/T 1056-2019附录M表M.1，炉膛压力高保护定值+2.0kPa，延时2s，逻辑关系3取2）

4. 三取二（依据：DL/T 261-2022，汽轮机轴向位移保护信号应采用三取二逻辑或具备同等判断功能的逻辑输出）

5.失电（依据：DL/T 1091-2018第4.2.2.2条c)款，MFT跳闸系统在失电时应发出锅炉跳闸信号）

6. "三取二"（依据：DL/T 1056-2019第5.6条b)款，所有重要的主、辅机保护都应采用"三取二"的逻辑判断方式）

7. 0.75~1（依据：DL/T 5791-2019第7.2.4条，模拟量回路定值扰动试验时过渡过程衰减率ψ=0.75~1）

二、简答题答案

1. 热控技术监督5项考核指标（5分）

依据DL/T 1056-2019附录F.1：

• 热控保护投入率为100%（1分）
• 模拟量控制系统自动投入率≥95%（协调控制系统投入）（1分）
• 热控测点投入率≥99%（1分）
• 顺序控制系统投入率≥90%（1分）
• 全年热控标准仪器送检率100%（1分）

2. 热控报警保护系统设计原则（5分）

依据DL/T 1056-2019第5.6条：

• 根据报警信号重要程度合理分配报警级别，保护系统输出的操作指令应优先于其他任何指令，执行"保护优先"原则（1分）
• 所有重要主、辅机保护采用"三取二"逻辑判断，保护信号遵循从取样点到输入模件全程相对独立原则，测点不足应有防误动作措施（1分）
• MFT、ETS、GTS间的跳闸指令应至少有三路信号，通过各自输出模件按三选二逻辑实现跳闸（1分）
• 除特殊要求的设备（如紧急停机电磁阀控制）外，其他设备都应采用脉冲信号控制，防止DCS失电导致设备误停运（1分）
• 应在控制盘(台)上装设独立硬接线后备手动操作开关或按钮且直接接至相应驱动回路（1分）

3. MFT跳闸系统设计要求（5分）

依据DL/T 1091-2018第4.2.2.2条：

• 触发MFT动作的检测元件和回路应独立于其他控制元件和回路，进行单独配置（1分）
• 三取二或三取中的三个信号应分别通过三个独立的I/O模件引入冗余控制器（1分）
• MFT跳闸系统在失电时应发出锅炉跳闸信号（1分）
• 触发MFT的跳闸信号应采用硬接线接入；需要通过逻辑运算产生的MFT信号应在处理逻辑中采取冗余或表决方式提高可靠性（1分）
• MFT跳闸输出指令应以硬接线接入其他系统（MCS、OCS、ETS等）和相应动作设备的跳闸回路（1分）

4. TSI系统逻辑判断设计要求（5分）

依据DL/T 261-2022：

• 轴向位移保护信号应采用三取二逻辑或具备同等判断功能的逻辑输出（1分）
• 差胀保护：单点信号时宜设5~8s延时，两点信号时宜采用二取二逻辑（1分）
• 振动保护：采用轴承相对振动信号作为信号源时宜设1~2s延时，防止保护误动（1分）
• TSI输入信号通道故障时应设置"0"输出模式，自动退出保护的逻辑判断（1分）
• TSI的CPU及重要跳机信号应冗余配置，输出继电器为一级产品，输出动作信号至少三路至ETS组成三取二逻辑运行（1分）

三、论述题答案要点

1. 热控技术监督考核指标体系（15分）

（1）考核指标及计算公式（6分）依据DL/T 1056-2019附录F.3：

• 热控保护投入率=保护系统投入总数/保护系统设计总数×100%，标准值100%（2分）
• 模拟量控制系统自动投入率=满足投入规定时间的自动控制系统总数/自动控制系统设计总数×100%，标准值≥95%（协调控制系统投入）（2分）
• 热控测点投入率=实际使用数据采集系统测点数/数据采集系统设计测点数×100%，标准值≥99%（1分）
• 顺序控制系统投入率=投入顺序控制系统总数/顺序控制系统设计总数×100%，标准值≥90%（1分）
• 全年热控标准仪器送检率100%

（2）自动控制系统统计方法（3分）

• 协调系统按四套统计（AGC方式、协调方式、机跟炉、炉跟机）
• 给水系统按两套统计（直流锅炉湿态/干态控制；汽包锅炉单冲量/三冲量控制）
• 其余控制系统按自然套数统计

（3）作用与意义（6分）

• 保护投入率反映热控保护系统的投用完备程度，是机组安全运行的基本保障（2分）
• 自动投入率反映机组自动化水平，直接影响运行经济性和调节品质（2分）
• 测点投入率、顺序控制投入率反映系统监控与自动化的完整性（2分）

2. MFT保护系统的设计要求（15分）

（1）检测元件独立性与配置（4分）

• 触发MFT动作的检测元件和回路独立于其他控制元件和回路单独配置
• 采用比其他控制回路更可靠的硬件和设计（冗余、三取二等）
• 炉膛压力MFT保护可采用过程压力直接驱动的压力开关或变送器，均至少三个独立取样

（2）三取二信号引入（4分）

• 三取二或三取中信号的三个信号应分别通过三个独立的I/O模件引入分散控制系统的冗余控制器
• 炉膛压力保护动作信号按"三取二"逻辑产生
• 触发MFT的信号应采用硬接线接入

（3）失电保护与输出（4分）

• MFT跳闸系统在失电时应发出锅炉跳闸信号
• 当跳闸连锁系统电源中断或恢复时，应防止引起系统的拒动作和误动作
• MFT跳闸输出指令应以硬接线接入MCS、OCS、ETS等系统和相应动作设备的跳闸回路

（4）可靠性验证（3分）

• MFT保护传动试验分别进行硬回路和软逻辑回路的模拟试验，验证各项保护逻辑、首出功能、定值设置的准确性
• 触发总燃料跳闸的信号应具有硬接线回路
• MFT、ETS、GTS间的跳闸指令应至少三路信号，通过各自输出模件按三选二逻辑实现

3. 热控保护定值管理（15分）

（1）保护定值表内容构成（4分）依据DL/T 1056-2019附录M表M.1，热控保护定值表应包括：项目名称、测点名称、测点类型、定值、延时时间、主要逻辑关系等栏目，按锅炉保护、汽轮机保护、送风机保护、引风机保护、一次风机保护、燃油系统保护、燃煤系统保护等分类编制。

（2）典型定值（5分）

• 炉膛压力高：压力开关，+2.0kPa，延时2s，三取二
• 炉膛压力低：压力开关，-2.0kPa，延时2s，三取二
• 汽轮机轴向位移大：涡流探头，±1.0mm，双与或
• 汽轮机TSI超速：涡流探头，≥3300r/min，三取二

（3）定值审查与修订管理（6分）

• 保护定值应经审查批准后发布执行，联锁保护验收单中涉及的定值应与批准的定值清单一致
• 应至少每两年修订一次主辅机热控保护定值表
• 定值修改需履行审批程序，重要异动、更改需经逻辑讨论会形成会议纪要，由技术管理部门审核、主管领导审批

4. 汽轮机紧急跳闸系统（ETS）设计与可靠性要求（15分）

（1）电源冗余（3分）

• ETS电源应冗余配置，取自可靠的两路独立电源，电压波动值不得大于±5%，且不应含有高次谐波
• 独立于DCS外的重要控制系统（ETS电源柜等）电源应冗余配置，并设置电源故障声光报警

（2）信号接入与逻辑（4分）

• 输入ETS的保护动作信号应专用，通过硬接线直接接入
• 各保护信号均应全程冗余配置，任一过程元件故障应报警但不会引起系统误动或拒动
• 机组跳闸指令应三路信号三取二触发保护

（3）跳闸电磁阀配置（4分）

• ETS应设计为失电动作
• 串并联配置的ETS停机电磁阀，任一动作不会引起系统的误动或拒动
• 抽汽逆止门、本体疏水门等宜从热控仪表电源柜中取电，采用单线圈电磁阀失电动作设计

（4）在线试验与功能（4分）

• 配置双通道四跳闸线圈ETS的机组，应定期进行ETS在线试验
• 系统具有可靠的在线试验功能，专用ETS操作盘应置于集控室
• 各跳机信号逻辑组态时应采用触发保持方式
• ETS宜采用与DCS控制系统一体化设计，具备设置首出跳闸原因记忆和事故追忆功能

编辑：兰陵王