流量测量装置长颈喷嘴(热控常见故障现象及原因分析)

热控每个信号回路基本上可由四部分组成:传感器、信号传输、信号采集及控制设备。因此，每个热控故障现象及原因分析都可以从以上四部分进行排除判断。以下从传感器、信号采集卡件、传输介质、执行机构等四个部分分别分析热控故障现象及原因。

1、传感器

1.1、温度信号故障判断和分析

目前现场温度检测设备主要包括热电阻、热电偶、就地温度表。热电阻元件一般运用于低于200摄氏度以下的介质检测；热电偶一般运用于高于200度以上的介质测量。一般情况下，监视电机、泵轴承，油介质，闭冷水等温度采用热电阻，监视蒸汽温度、高温烟气、高温给水温度等采用热电偶元件。

1.1.1 、DCS操作员站画面上温度测点显示“U”并闪烁，表示DCS采集卡件采集到超出正常范围的信号。故障原因：（1）就地温度传感器接线松动或元件回路接地。（2）温度信号传输电缆断路。（3）DCS卡件通道故障。（4）温度元件已损坏。目前，DCS系统对于温度信号出现该类型故障都自动采用屏蔽剔除方法，将故障温度直接从逻辑运算中剔除或保持温度值不变。

1.1.2、 DCS操作员站画面上温度测点快速上下波动，一般情况下热电阻传感器1秒钟变化5度以上可认为该温度显示值不可信。故障原因：传感器接线不良。目前，温度单点保护一般设置温度飞升逻辑，当出现该类型故障时，逻辑保护自动屏蔽。

1.1.3、操作员站画面上室外的高温管道温度测点突然下降。如果发生在雨天，则很大原因是温度传感器的护套内进雨水，造成温度降低。

1.1.4、操作员站画面上高温高压管道同一组相邻温度测点偏差大，主要原因可能为同一组温度元件在管道的插入深度不同，造成各支温度元件反应速度不同。电机、轴承的同一组温度测点偏差大，主要原因温度元件回路绝缘差或接触不良。

某机组高旁阀后温度偏差大

压力（差压）信号故障判断和分析

目前现场压力信号一般采用压力变送器作为传感器。

1.2.1、DCS操作员站画面上压力测点显示“U”并闪烁，表示DCS采集到超出压力变送器量程范围的信号。故障原因：（1）就地压力传感器接线松动或元件回路接地。（2）压力信号传输电缆断路。（3）DCS卡件通道故障。

目前，DCS系统对于压力信号出现该类型故障都采用保持坏之前那一刻的数值。

1.2.2、压力测量值偏离正常运行范围。故障原因：（1）压力介质取样管路或接头渗漏。（2）制粉系统、烟气取样管路堵塞会造成测量值偏低或偏高。（3）压力传感器零位漂移或线性变差。

出现压力测量值异常时，一般可以通过设备周边的其它压力测点或运行工况进行综合判断。这里特别要指出的是，由于测量蒸汽或水介质的压力变送器安装位置与管道取样点不在同一高度，因此设备停运时压力测点出现显示小压力，不回零的现象，这是正常的，因为测量蒸汽或水介质的压力测点取样管路高度决定变送器存在一定的静压。

1.3、流量测点故障判断和原因分析

流量信号测量仪表一般分为孔板、喷嘴、电磁流量计、靠背管等。给水流量一般采用孔板或长颈喷嘴测量，蒸汽流量一般采用喷嘴测量，磨煤机入口风量和热二次风量采用威力巴探头测量。

1.3.1、风量波动大。故障原因：(1)取样管路内堵塞粉尘或煤粉。（2）仪表接头渗漏。（3）风量控制指令波动，自动控制品质差。（4）流量测量装置安装在流体的紊流区或测量装置附件存在过多阻挡物，安装位置不合理造成风量波动，这就需要改变探头的安装位置。

区分风量波动原因是测点故障还是自动控制品质问题，主要可以采用退出风量自动控制，如果风量在自动退出后还继续波动，说明是就地测点风量测量波动，非自动品质问题。如果自动控制不方便退出时，可通过风量调节执行器和风量测点哪个先波动、哪个是从动来判断，一般情况下调节器先波动则说明风量波动与自动控制品质有关。

热二次风量取样管路堵塞造成波动图

1.3.2、给水或蒸汽流量显示不准。故障原因：（1）差压式流量计取压管路接头渗漏，（2）差压式流量计平衡门内漏，造成流量偏小。排污门内漏，造成流量不准。（3）变送器故障，线性不好造成流量测量不准。（4）测量装置安装位置不满足厂家要求。（5）DCS逻辑中，将就地差压信号换算成流量信号的计算公式与厂家提供的计算书不符。（6）测量孔板、喷嘴等元件受损。

某机组炉疏水箱水位2排污门内漏

一般情况下，给水或蒸汽流量在投产运行一段时间后出现测量不准的情况，原因主要是（1）~(3)种。如果排除（1）~（3）原因后，流量测量不准情况仍无法消除，则需咨询流量装置厂家，核对流量计算公式或管道设计参数。第（6）种情况一般不会出现。

1.4、振动测点故障判断和原因分析

1.4.1、振动测点异常突变或波动。故障原因：（1）振动传感器故障，回路接触不良。（2）接地屏蔽不良，造成信号回路串入干扰电磁信号。

振动信号测点突变和波动如何判断是否真实？转机如果振动真大，一般会有裂化趋势，并且转机的其他参数，例如电机电流、轴瓦温度，压力等会有变化。因此，如果转机振动信号异常突变和波动速度快、幅度大，且其它参数未变化，则很可能是信号回路故障。

某机组引风机振动因电焊跳变

1.5 水位测点故障判断和原因分析

1.5.1 同一组水位测点偏差大。原因：（1）水位变送器取样回路有异常，如排污门未关严、平衡门内漏和仪表接头渗漏。（2）高压侧平衡容器冷凝罐内水位不相同，例如分疏箱水位变送器在机组点火阶段，如果点火时水位冷凝罐内无水，将造成水位显示偏大，所以机组点火前先要将一次汽系统上满水，保证各水位冷凝罐内有水。

1.5.2 高温高压容器内水位测量不准（例如汽包水位）。原因：（1）未对水位差压测量值进行压力和温度的修正。（2）水位取样管内有气泡，需要进行排污和排气。

2、信号传输

我厂就地热工传感器测量值传输至信号采集卡件所采用的传输介质一般采用带屏蔽的控制电缆或视频电缆。

2.1、控制电缆绝缘低或中间接地将导致操作员画面信号测点显示故障变坏点。特别指出，开关量信号送DCS系统（和利时系统）过程中，如果中间信号电缆正负端均接地时DCS画面将显示该开关量信号为布尔量的“1“，这时有可能导致设备误动或据动。

2.2、控制电缆或视频电缆中间断线将导致模拟量信号测点显示故障变坏点；开关量信号测点将显示布尔量“0” （反信号除外）。

2.3、控制电缆中间短路时，导致模拟量信号测点显示故障变坏点；开关量信号测点将显示布尔量“1”（反信号除外）。

2.4、控制电缆或视频电缆屏蔽层未进行单端接地或信号屏蔽处理时，因电缆受到电磁干扰会对信号传输产生影响，主要体现在：（1）模拟量信号测点显示无规律波动或跳变；（2）视频有雪花或不清晰；（3）执行器或设备在未接受操作人员指令的情况下异常启停或动作。

2.5 热电偶补偿电缆比较特殊，造成热电偶元件测量不准的原因有：（1）补偿导线和热电偶不匹配。（2）补偿导线和热电偶的正负极接错。（3）补偿导线不均匀。

3、信号采集卡件

台电二期热控信号采集控制卡件依据系统性可分为就地独立PLC控制系统（如捞渣机、空预器间隙调整装置、3A阀油站等）、智能前端、DCS系统、DEH系统和外围BOP系统。

3.1、DCS系统故障判断和原因分析

3.1.1、DCS信号采集卡件故障。故障现象：DCS画面上同一个设备的几个相同类型的信号或相关信号测点变坏点。且经检查为同一块卡件内的所有信号测点故障，一般能判断为该DCS信号采集卡件故障。

信号卡件故障报警

3.1.2、DCS服务器均故障，故障现象：同一个域内的所有测点均故障或不变化。目前，锅炉和汽机侧的测点在一个域内，公用系统测点在一个域内，脱硫系统在一个域内。服务器均故障不会影响逻辑正常运算，只是无法监盘和操作。（因服务器均为冗余配置，因此单台服务器故障时，系统自动切换至冗余服务器运行且触发故障报警。单台服务器不会影响运行监盘和操作。）

1号域DCS系统服务器状态图

3.1.3、DCS交换机故障：同一个域内的所有测点均故障或跳变。目前，锅炉和汽机侧的测点在一个域内，公用系统测点在一个域内，脱硫系统在一个域内。DCS系统出现该情况，请及时联系热控专业系统管理员。

3.1.4、DCS操作员故障：单台操作员站出现死机或者黑屏现象。操作员站故障不会影响逻辑正常运算，只是无法监盘和操作。（因操作员站均为冗余配置，因此单台操作员站故障时，可以通过其他操作员站进行监视。）

3.2、DEH系统故障判断和原因分析

3.2.1、DEH信号采集卡件故障。故障现象：DEH画面上同一个设备的几个相同类型的信号或相关信号测点变坏点。且经检查为同一块卡件内的所有信号测点故障，一般能判断为该卡件故障。

3.2.2、DEH服务器均故障，故障现象：DEH系统上所有画面测点均显示故障，DEH操作员上无法对就地设备进行监视和操作。（因服务器均为冗余配置，因此单台服务器故障时，系统自动切换至冗余服务器运行且触发故障报警。单台服务器不会影响运行监盘和操作。）

3.2.3、DEH交换机均故障：DEH系统共配有两个交换机，故障现象：DEH系统上所有画面测点均显示故障，DEH操作员上无法对就地设备进行监视和操作。（因交换机均为冗余配置，因此单台交换机故障时，系统自动切换至正常交换机运行且触发故障报警。单路交换机不会影响运行监盘和操作。）

3.2.4、DEH操作员故障：由于DEH系统只配有一台操作员站，当操作员站故障时，运行人员将无法在集控室对就地设备进行监盘和操作。（操作员站故障时，运行人员应及时联系热控人员打开工程师站内操作员进行设备监视和控制。）

3.3、TSI系统故障判断和原因分析

3.3.1、TSI信号采集卡件故障。故障现象：目前我厂TSI信号硬接线直接送入DEH和TDM系统，DCS信号为DEH通讯至DCS。若DEH画面上出现几个（一采集卡为4+2通道配置，即：4振动+2转速信号）信号测点变坏点或异常波动情况，一般可以判断为该信号采集卡件故障。

3.3.2、某个信号故障。故障现象：DEH画面出现某信号测点变坏点或异常波动，一般可以判断为该信号回路故障。目前VM600系统有通道OK判断，若出现回路断线或虚接时会出现以上情况并且在DCS电子间TSI卡件柜对应卡件通道绿灯会出现并间断闪烁，当信号恢复正常后自动变为平光。

3.3.3、DCS与TSI通讯故障。故障现象：若DCS画面的TSI信号测点多个出现“死点”情况（DEH测点正常），一般可以判断为通讯故障。

3.4、BOP系统故障判断和原因分析

3.4.1、BOP画面上同一个系统内几个相同类型的信号测点变坏点。原因：（1）系统的某一块卡件故障。（2）系统的相关回路的保险烧毁。原因1需要更换卡件，原因2更换保险。

3.4.2、BOP画面上同一个系统所有信号测点变坏点。原因：（1）系统的控制器均故障。（2）系统的通讯卡件均故障。（3）系统的电源故障。（4）系统的交换机均故障。因为系统都是冗余配置，单侧故障系统会自动切换，不影响运行监控。但是交换机在故障后不具备自动切换功能，如果是通讯类故障，PLC能够正常运行，只是失去监控。

3.4.3、单台操作员站画面参数停止刷新。原因：（1）该电脑硬件故障。（2）系统通讯数据堵塞，画面假死。经检查，发现其他操作员站画面参数正常，则可以判定为该台计算机范围内的故障，原因1需要更换硬件，原因2只需重启电脑运行软件。

3.4.4、所有操作员站画面参数停止刷新。原因：（1）服务器均故障。（2）核心交换机均故障。（3）系统电源均故障。BOP画面的可监控设备都需经过服务器和核心交换机进行运算处理，服务器和核心交换机故障不会影响PLC正常运算，只是无法监盘和操作。因为服务器和核心交换机均为冗余配置，因此服务器和核心交换机故障时，系统都能够自动切换至备用运行。单台运行不会影响运行监盘和操作。与DCS的服务器存在区别，BOP采用容错服务器，是一种一体式的冗余服务器，出现故障后，不能单独隔离处理，处理时整个BOP画面会失去监控。

3.5 、就地独立PLC系统故障判断和原因分析

就地独立PLC系统一般提供就地控制屏操作和集控室DCS操作员站操作两种监控模式，这两种模式切换一般需操作人员在就地控制柜选择开关上进行就地/遥控选择。就地PLC系统与DCS系统的信号传输方式一般采用光纤或网线连接的通讯方式。

3.5.1 如果DCS画面某个设备或系统的所有信号测点一直保持不变，而就地PLC控制屏上的显示数据正常波动，这种情况说明PLC与DCS通讯中断。可能原因：（1）光纤或网线短断路。（2）通讯卡件或交换机故障，造成通讯失败。（3）通讯软件工作异常或软件异常关闭。一般情况下，DCS均设计了通讯故障报警。

3.5.2 DCS远方操作设备时，设备不能正常动作而就地操作设备正常时，该故障原因一般为（1）通讯故障；（2）就地PLC未切换至遥控方式。

4、执行机构

4.1 电动执行机构故障现象及原因分析

4.1.1、执行机构操作不动作。故障原因：（1）阀门卡涩造成执行机构过力矩，此类故障在DCS画面上会显示报警信息。（2）执行机构控制故障。（3）电源故障报警，原因为执行机构未送电或电源跳闸。（4）电动执行机构电机损坏。

阀门卡涩导致执行机构不动作，一般在DCS画面阀门执行器操作块上有“过力矩”报警提示，比较容易判断，且运行人员可采用反方向操作来复位过力矩信号。如果无过力矩报警、无电源故障报警且反方向操作不动，一般是执行机构故障。

4.1.2、DCS画面上调节阀执行器变成黄色，表示该执行器就地有故障信号。调节阀执行器故障信号一般表明就地调节阀门卡涩过力矩或电源失去。

4.1.3、电动调节阀反馈跳变。（1）在操作员站上将该调节阀切至手动控制，在指令不变的情况下调节阀反馈2~5%范围内来回波动，该现象可能是该调节阀就地死区设置偏小，导致电动执行器调节过于灵敏产生摆动；2）指令不变的情况下调节阀反馈无规律的跳变，而且幅度比较大，该现象一般是调节阀反馈卡或反馈电位计磨损造成跳变，需要进行隔离后更换电位计。

4.1.4 、DCS监视画面上显示电动门故障报警，该故障一般有3种原因导致：（1）阀门卡涩造成电动执行机构过力矩；（2）电动门短时间过于频繁动作，电动门电机过热保护回路动作切断电动门动力回路电源并送DCS一个故障信号。（3）电动门电源跳闸或未送电。

4.1.5、DCS画面上显示执行器状态偏差报警，该报警一般有以下原因：（1）就地有人手摇执行器或是在热力配电间内电源抽屉上操作执行器；（2）阀门未动作，但由于开或关反馈信号误发导致。

4.2 气动执行机构故障现象及原因分析

气动执行机构操作不动。故障原因：（1）阀门卡涩造成执行机构无法动作。（2）气源未打开或气源压力低于设计值，进入汽缸压缩空气压力不足导致阀门无法动作。（3）保护电磁阀失电。（4）气缸膜片损坏或漏气，导致膜片两侧压力相等，膜片无法移动。

4.3 液动执行机构故障现象及原因分析

液动执行机构操作不动。故障原因：（1）阀门卡涩造成液动执行机构无法动作。（2）控制油压力低于设计值。（3）伺服阀故障或控制不灵活。

编辑人：趁年轻拼搏撒