完善电厂热工保护系统可靠性措施浅析

完善电厂热工保护系统可靠性措施浅析
完善电厂热工保护系统可靠性措施浅析

完善电厂热工保护系统可靠性措施浅析

发表时间:2010-08-02T17:17:16.293Z 来源:《中小企业管理与科技》2010年5月上旬刊供稿作者:李冬梅

[导读] 随着发电机组容量的增大和参数的提高,热工自动化程度越来越高

李冬梅 (大庆市油田热电厂)

摘要:热工保护系统是火力发电机组不可缺少的重要组成部分,热工保护的可靠性对提高机组主辅设备的可靠性和安全性具有十分重要的作用。特别是在电力市场竞争日益激烈的今天,发电厂的热工保护成为越来越关键的技术,需要我们不断的加以研究和完善。

关键词:热电厂设备热工保护可靠性意义

0 引言

热工保护作为发电厂至关重要的核心技术之一,在近几年得到快速提升,这在一定程度上为机组的安全稳定运行提供了保障,但是在机组的实际运行过程中,不可控的因素时常发生,使得热工保护出现误动,造成机组停机,这不仅给企业的运营带来额外损失,还会因危胁电网稳定而产生负面影响。

1 提高热工保护系统可靠性的意义

热工保护系统是火力发电机组不可缺少的重要组成部分,热工保护的可靠性对提高机组主辅设备的可靠性和安全性具有十分重要的作用。热工保护系统的功能是当机组主辅设备在运行过程中参数超出正常可控制的范围时,自动紧急联动相关的设备,及时采取相应的措施加以保护,从而软化机组或设备故障,避免出现重大设备损坏或其他严重的后果。但在主辅设备正常运行时,保护系统因自身故障而引起动作,造成主辅设备停运,称为保护误动,并因此造成不必要的经济损失;在主辅设备发生故障时,保护系统也发生故障而不动作,称为保护拒动,并因此造成事故的不可避免和扩大。

随着发电机组容量的增大和参数的提高,热工自动化程度越来越高,尤其是伴随着DCS分散控制系统在电力过程中的广泛应用和不断发展,DCS控制系统凭借其强大的功能和优越性,使机组的可靠性、安全性、经济性运行得到了很大的提高。但由于参与保护的热工参数也随着机组容量的增大而越来越多,发生机组或设备误动或拒动的几率也越来越大,热工保护误动和拒动的情况时有发生。因此,提高热工保护系统的可靠性,减少或消除DCS系统失灵和热工保护误动、拒动具有非常重要的意义。

2 热工保护误动和拒动的原因分析

热工保护误动、拒动的原因大致可以概括为:DCS软、硬件故障;热控元件故障;中间环节和二次表故障;电缆接线短路、断路、虚接;热控设备电源故障;人为因素;设计、安装、调试存在缺陷。

2.1 DCS软、硬件故障随着DCS控制系统的发展,为了确保机组的安全、可靠,热工保护里加入了一些重要过程控制站(如:DEH、CCS、BMS等)两个CPU均故障时的停机保护,由此,因DCS软、硬件故障而引起的保护误动也时有发生。主要原因是信号处理卡、输出模块、设定值模块、网络通讯等故障引起。

2.2 热控元件故障因热工元件故障(包括温度、压力、液位、流量、阀门位置元件、电磁阀等)误发信号而造成的主机、辅机保护误动、拒动占的比例也比较大,有些电厂因热工元件故障引起热工保护误动、拒动甚至占到了一半。主要原因是元件老化和质量不可靠,单元件工作,无冗余设置和识别。

2.3 电缆接线短路、断路、虚接电缆接线断路、断路、虚接引起的保护误动主要原因是电缆老化绝缘破坏、接线柱进水、空气潮湿腐蚀等引起。

2.4 设备电源故障随着热控系统自动化程度的提高,热工保护中加入了DCS系统一些过程控制站电源故障停机保护。因热控设备电源故障引起的热工保护误动、拒动的次数也有上升的趋势。主要原因是热控设备电源接插件接触不良、电源系统设计不可靠导致。

2.5 人为因素因人为因素引起的保护误动大多是由于热工人员走错间隔、看错端子排接线、错强制或漏强制信号、万用表使用不当等误操作等引起烧损。

2.6 设计、安装、调试存在缺陷许多机组因热控设备系统设计、安装、调试存在质量缺陷导致机组热工保护误动或拒动。

3 完善热工保护的原则与措施

3.1 尊重原热工保护设计原有的热工保护项目是设备厂家经多年的研究和实践设计出来的,较为成熟,电厂作为设备的使用者在征得厂家同意前不应随意对其进行更改、更不能进行删减,只能进行补漏和完善。

3.2 建立设备试运记录对重要热工保护系统所用的硬件设备实行跟踪记录制度。热工保护系统的可靠性与系统硬件设备的可靠性直接相关,所以必须保证系统硬件设备的可靠性,尤其是保护出口卡件的可靠性,常规的做法是每次保护投入运行前对检测元件及卡件进行校验,确认合格就可以使用。但是实际应用中还是会出现校验合格的检测元件或卡件在运行中故障造成设备误动的事件。这是因为热控设备尤其是电子设备对环境和安装要求比较苛刻,不认真的安装以及无有效的产品保护都会造成故障的出现,有些特殊的故障还会很隐秘的存在,所以很可能将事故隐患忽视。基于此类情况出现的可能,在调试运行中只有做好记录,严格跟踪保护系统校验的每一个过程,才能有效避免事故的发生。

3.3 在热控系统中,尽可能地采用冗余设计过程控制站的电源和CPU冗余设计已成为普遍,对一些保护执行设备(如跳闸电磁阀)的动作电源也应该监控起来。对一些重要热工信号也应进行冗余设置,并且对来自同一取样的测点信号进行有效的监控和判断,同一参数的多个重要测点的测量通道应布置在不同的卡件以分散由于某一卡件异常而发生危险,从而提高其可靠性。重要测点就地取样孔也应该尽量采用多点并相互独立的方法取样,以提高其可靠性,并方便故障处理。一个取样,多点并列的方法有待考虑改进。总之,冗余设计对故障查找、软化和排除十分快捷和方便。

3.4 尽量采用技术成熟、可靠的热控元件随着热控自动化程度的提高,对热控元件的可靠性要求也越来越高,所以,采用技术成熟、可靠的热控元件对提高DCS系统整体可靠性有着十分重要的作用。根据热控自动化的要求,热控设备的投资也在不断地增加,切不可为了节省投资而“因小失大”。在合理投资的情况下,一定要选用品质好、运行业绩佳的就地热控设备,以提高DCS系统的整体可靠性和保护系统的安全性。

3.5 对保护逻辑组态进行优化在电厂中,温度高保护是主辅机设备保护的必不可少的一项重要保护。由于温度元件受产品质量、接线端子松动、现场环境等各种因素的影响,在运行一定周期后极其容易导致信号波动,从而引起保护误动现象的发生。针对此,可在温度保

一电厂热工控制DCS系统设计

| 67 PLC and DCS 一电厂热工控制DCS系统设计 刘景芝,孙 伟 (中国矿业大学信息与电气工程学院,江苏 徐州 221008) 摘 要:以西山孝义金岩公司自备电厂为背景,主要结合循环流化床锅炉机组的运行特点和控制特性,对其热工系统运用集散控制方式进行控制,并采用浙大中控的WebFiled JX-300X系统对单元机组的热工控制系统做了初步的整体设计。 关键词:热工控制系统;集散控制系统(DCS);循环流化床锅炉 中图分类号:TP393.03 文献标识码:B 文章编号:1003-7241(2007)12-0067-03 A DCS system for thermal control of a power station LIU Jing-zhi, SUN Wei (The School of Information and Electrical Engineering ,China University of Mining and Technology , Xuzhou 221008 China) Abstract: This paper introduces a distributed control system for the power station of the Xishan Jinyan company. According to the operation and control requirements of the circulating fluidized bed boiler, the distributed control for the thermal system of a power unit is designed with the SUPCON WebFiled JX-300X. Keywords: thermal control system; distributed control system(DCS); circulating fluidized bed boiler 1 引言 火力发电是现代电力生产中的一种主要形式,火力发电厂 运行系统多而且复杂,各系统之间要协调运行又要对负荷变化 具有很强的适应能力,因此有效的控制火力发电厂运行极其重 要。目前火电机组都普遍采用DCS[3],因为DCS系统给电厂在 安全生产与经济效益方面带来巨大作用,使以往任何控制系统 无法与其相提并论。随着各项技术的发展和用户对生产过程控 制要求的提高,一种全数字化的控制系统——现场总线控制系 统(FCS)问世了,并得到了快速发展。虽然现场总线控技术 代表了未来自动化发展的方向并将逐步走向实用化,但由于火 电厂的具体环境和控制特点,经过论证与分析,近期内热控系统 只能以DCS为主[1][2]。 西山孝义金岩公司自备电厂包括2台75t/h循环流化床锅 炉、2台15MW抽汽式汽轮发电机组。本文主要针对循环流化床 锅炉,将其改造为单元机组运行。根据循环流化床锅炉和火电机 组的运行特点,分析其热控系统的功能要求,采用集散控制系统 (DCS)实现热工自动化,并以浙大中控的WebFiled JX-300X为 例,进行具体系统的初步设计。 收稿日期:2007-07-03 JX-300X集散控制系统全面应用最新的信号处理技术、高 速网络通信技术、可靠的软件平台和软件设计技术和现场总线技 术,采用高性能的微处理器和成熟的先进控制算法,兼具高速可靠 的数据输入输出、运算、过程控制功能和PLC联锁逻辑控制功 能,能适应更广泛更复杂的应用要求,是一套全数字化的、结构灵 活、功能完善的新型开放式集散控制系统。 JX-300X体系结构如下图: 2 系统介绍及方案描述 2.1 系统总体方案描述 根据单元机组运行特点及要求,其控制系统一般配有以下系统: (1) 数据采集系统(DAS); 图1 JX-300X体系结构图

热工保护与顺序控制

1.“三取二”信号法的好处?表达方式? 单个检测元件的误动作率p或拒动作率q很小时,可有效减小误动作率和拒动作率。 逻辑表达式: 2.中英文简称 计算机监视系统【CMS】数据采集系统【DAS】 模拟量控制系统【MCS】机组协调控制系统【CCS】 锅炉炉膛安全监控系统【FSSS】燃烧器管理系统【BMS】 汽轮机控制系统【TCS 】汽轮机数字电液调节系统【DEH】 汽轮机安全监视仪表【TSI 】旁路控制系统【BPS 】 顺序控制系统【SCS或SEQ】汽轮机紧急跳闸系统【ETS】 报警系统【ANN】 3.避免轴弯曲的有效方法 (1)正确投入盘车(2)当取闷缸措施 4.什么是差胀?汽轮机从前段到后段,差胀的变化特点 ①转子和汽缸之间的相对膨胀值差值,也可以说是主轴相对于汽缸某一点的膨胀差值。 ②从前段到后段,差胀越来越大 5.电涡流传感器测量系统的构成 6.汽轮机转速的测量方法 磁阻测速、磁敏测速、电涡流测速、霍尔转速传感器 7.双探头测轴震时,两个传感器在安装时要注意什么 在测轴的绝对振动时,应尽可能把绝对振动传感器放在同一个平面,或尽可能靠在一起。为了提高测量精度,应尽可 能减少轴的偏心度,椭圆度,轴颈上的缺口,刻痕等等因素。 8.大型单元机组对所发生的带有全局性影响的事故的保护方式 辅机故障减负荷(RB)、机组快速甩负荷(FCB)、主燃料跳闸(MFT) 9.暖炉油泄露试验 为了防止轻油泄露(包括漏入炉膛),通过油系统泄露试验对油母管快关阀,回油阀、油母管,各层各油角阀所做的密闭性试验。 操作人员可根据实际情况,在OIS上旁路油系统泄露试验,但是在油系统管路维修、初次投运或较长时间未投运油系统时,油泄露试验不得旁路。选择油泄露实验旁路时,OIS画面将警告提示。 10.电磁式继电器 (1)电流继电器(2)电压继电器(3)中间继电器(4)时间继电器 11.接触器的特点 特点:触点接触良好,接触压力足够大,触点通断速度快,并具有灭弧装置。 12.阀门的操作转矩特点 在开启(或关闭)阀门的初始(或终了)一瞬间出现最大转矩,而在整个开启(或关闭)阀门的过程中转矩是不大的。13.锅炉炉膛爆炸的方式及原因 炉膛外爆、炉膛内爆(用内外压差来回答) 14.什么是缸胀,缸胀的方向受什么影响 ①汽缸的绝对膨胀值,即汽轮机的汽缸相对于机座基准点的增长。 ②汽缸的绝对死和点滑销装置 15汽包水位高低保护,再热器壁温高保护及汽压高保护逻辑框图

如何计算线路保护的整定值

10kV配电线路保护的整定计算 10kV配电线路的特点10kV配电线路结构特点是一致性差,如有的为用户专线,只接带一、二个用户,类似于输电线路;有的呈放射状,几十台甚至上百台变压器T接于同一条线路的各个分支上;有的线路短到几百m,有的线路长到几十km;有的线路由35kV变电所出线,有的线路由110kV变电所出线;有的线路上的配电变压器很小,最大不过100kV A,有的线路上却有几千kV A的变压器;有的线路属于最末级保护,有的线路上设有开关站或有用户变电所等。2问题的提出对于输电线路,由于其比较规范,一般无T接负荷,至多有一、二个集中负荷的T接点。因此,利用规范的保护整定计算方法,各种情况均可一一计算,一般均可满足要求。对于配电线路,由于以上所述的特点,整定计算时需做一些具体的特殊的考虑,以满足保护"四性"的要求。3整定计算方案我国的10kV配电线路的保护,一般采用电流速断、过电流及三相一次重合闸构成。特殊线路结构或特殊负荷线路保护,不能满足要求时,可考虑增加其它保护(如:保护Ⅱ段、电压闭锁等)。下面的讨论,是针对一般保护配置而言的。(1)电流速断保护:由于10kV线路一般为保护的最末级,或最末级用户变电所保护的上一级保护。所以,在整定计算中,定值计算偏重灵敏性,对有用户变电所的线路,选择性靠重合闸来保证。在以下两种计算结果中选较大值作为速断整定值。①

按躲过线路上配电变压器二次侧最大短路电流整定。实际计算时,可按距保护安装处较近的线路最大变压器低压侧故障整定。Idzl=Kk×Id2max 式中Idzl-速断一次值Kk-可靠系数,取1.5 Id2max-线路上最大配变二次侧最大短路电流②当保护安装处变电所主变过流保护为一般过流保护时(复合电压闭锁过流、低压闭锁过流除外),线路速断定值与主变过流定值相配合。Ik=Kn×(Igl-Ie) 式中Idzl-速断一次值Kn-主变电压比,对于35/10降压变压器为3.33 Igl-变电所中各主变的最小过流值(一次值) Ie-为相应主变的额定电流一次值③特殊线路的处理:a.线路很短,最小方式时无保护区;或下一级为重要的用户变电所时,可将速断保护改为时限速断保护。动作电流与下级保护速断配合(即取1.1倍的下级保护最大速断值),动作时限较下级速断大一个时间级差(此种情况在城区较常见,在新建变电所或改造变电所时,建议保护配置用全面的微机保护,这样改变保护方式就很容易了)。在无法采用其它保护的情况下,可靠重合闸来保证选择性。b.当保护安装处主变过流保护为复压闭锁过流或低压闭锁过流时,不能与主变过流配合。c.当线路较长且较规则,线路上用户较少,可采用躲过线路末端最大短路电流整定,可靠系数取1.3~1.5。此种情况一般能同时保证选择性与灵敏性。d.当速断定值较小或与负荷电流相差不大时,应校验速断定值躲过励磁涌流的能力,且必须躲过励磁涌流。④灵敏度校验。按最小运行方式下,线路保护范围不小于线路长度的15%整定。允许速断保护保护线路全长。Idmim(15%)/Idzl≥1

浅议提高热工保护可靠性及安全性对策

浅议提高热工保护可靠性及安全性对策 发表时间:2017-07-19T11:52:25.420Z 来源:《电力设备》2017年第8期作者:张嘉男[导读] 摘要:热工保护是火电厂热工自动化的重要组成部分,它以安全运行为前提,是保证人身安全和设备完好的最后一道屏障。热工保护系统在主辅设备发生严重故障时,能及时采取针对性的防御或修补措施,保障人身安全和设备安全运行(大唐长山热电厂吉林松原 131109)摘要:热工保护是火电厂热工自动化的重要组成部分,它以安全运行为前提,是保证人身安全和设备完好的最后一道屏障。热工保护系统在主辅设备发生严重故障时,能及时采取针对性的防御或修补措施,保障人身安全和设备安全运行。它是进一步保证工人的人身安全以及确保设备完好无损的最后一道防线。热工保护的可靠性在提高机组主辅设备可靠性和安全性方面起着相当重要的作用。 关键词:热工保护;可靠性;安全性 一、热工保护简介 热工保护是通过对发电机组工作状态和运行参数进行监视和控制而起保护作用的装置,对提高机组的可靠性和安全性具有十分重要的作用。当机组发生异常时,保护装置及时发出报警信号,必要时自动启动或切除某些设备或系统,使机组仍然维持原负荷或减负荷运行。当发生重大故障而危及机组设备安全运行时,停止整个机组或某一设备系统运行,避免事故进一步扩大。较完整的热工保护系统包括:监测装置、报警装置、控制逻辑、保护装置、保护在线试验装置、事故追忆、打印设备等。 二、热工保护的概念 热工保护是指在机组启停和运行过程中,通过对机组及其主要辅助设备的工作状态和运行的热力参数及电网的运行状态的实时在线监测,在主辅设备及系统的热力参数及电网发生异常或故障时,及时发出报警信号,紧急情况下自动启动或切除某些设备或系统,使机组仍然维持原负荷运行或减负运行;当发生重大故障而危及机组设备安全时,自动停止机组运行并记录相关信息。一般来说,一套完整的热工保护系统包括监测装置、报警装置、控制逻辑、保护定值、记录和打印设备、保护在线试验装置等。 三、热工保护的重要性 热工保护系统是火力发电机组不可缺少的重要组成部分,热工保护对提高发电厂主辅设备的可靠性和安全性具有十分重要的作用。热工保护是指通过机组的状态系统能够自动的检测出机组的状态是否正常,如果出现异常或故障时则会自动地切除故障并及时的发出报警信号的过程。但在主辅设备正常运行时,保护系统因自身故障而引起动作,造成主辅设备停运,称为保护误动,并因此造成不必要的经济损失:在主辅设备发生故障时,保护系统也发生故障而不动作,称为保护拒动,并因此造成事故的不可避免和扩大。由此可见,提高热工保护系统的可靠性对减少或消除DCS系统失灵和热工保护误动、拒动具有非常重要的意义。 四、热工保护的常见问题 4.1DCS软、硬件故障 DCS是分布式控制系统的英文缩写,随着DCS控制系统的发展,为了确保机组的安全、可靠,热工保护里加入了一些重要过程控制站,一般系统存在两个CPU互为备用,当两个CPU都故障时,就会出现因DCS软、硬件故障而引起的保护误动。主要包括DCS的信号处理卡、输出模块、输入模块、网络通讯连接等故障。 4.2相关辅助设备故障 ①热控元件故障:热控元件因老化和质量差,单元件工作无冗余设置和识别等因素而造成的主机、辅机保护误动、拒动等;电缆故障:因电缆老化绝缘破坏、接线柱进水、空气潮湿腐蚀或接线松动等引起电缆接线断路、断路、虚接等;②电源故障:随着热控系统自动化程度的提高,热工保护中加入了DCS系统一些过程控制站电源故障停机保护。因热控设备电源故障引起的热工保护误动、拒动的次数也有上升的趋势。主要原因是热控设备电源接插件接触不良、电源系统设计不可靠导致。 4.3人为因素 火力发电厂中工作人员误动或误碰了接线端子、工作人员将接线端子看错了,或者是使用工器具不正确导致接线误碰误接导致出现信号。 五、提高热工保护可靠性和安全性的方法 5.1事故的分析 当机组的热工保护系统每出现一次拒动或者每发生一次动作时,都应该严格的按照事故调查的规章制度进行分析和研究,要充分利用计算机的存储和记忆功能,在确保DCS的各个计算机时钟同步的同时,对各个系统都应该做好相关的历史趋势曲线。加强对事故的分析,能有效的预防同类事故的发生。尤其需要注意的是对于分析不清的事故,应该组织这方面的专家进行分析研究,要彻查事故的真正的原因,并且制定出相应的预防措施。 5.2关于解决逻辑故障和现场设备故障的方法 ①为了防止单个设备或者部件发生故障而造成机组跳闸问题的发生,在进行新机组的运行、机组检修或者逻辑设计时,采取容错逻辑设计的措施。在运行过程中出现的元件故障、部件故障或者设备的故障,应该从控制逻辑上优化,从而进一步进行完善。②全面的调整好热工保护连锁信号,重点从动作可靠性角度入手,从而进行全面的优化处理。③就保护逻辑组态而言,应该合理配置页面并且确保正确的执行时序。④最好的方法是不要在保护回路中设置有关运行人员可投、切保护以及手动复归保护逻辑的任何操作设备。⑤应该至少有两路信号是关于ETS、GTS、MFT之间跳闸的指令,通过各自的输出模块,根据二选一或者三选二的逻辑启动跳闸继电器。 5.3关于完善测量报警信号系统的方法 测量信号的报警作用在及时发现故障且排除故障争取时间方面,起着相当重要的作用。但是,目前很多的电厂经常存在描述错误、报警值的设置与运行实际值不相符合、测量的信号不可靠、机组软报警点未分级或者机组软报警点分级不够完善等一系列的问题,因此而造成的误报警,将导致工厂的工作人员不能准确的判断设备是否发生故障。因此,为了进一步提高报警信号的可靠性,应该从装软件逻辑和对数据库的比较、删除重复的和不必要的软报警点、修改错误描述入手,从修改数据库里的软报警量程和报警值的上下限以及对软报警组织专项核对整理入手,或者对所有软报警重新进行分级和分组,开通操作员站声音报警装置并且采用不同的颜色,从而使软报警系统发挥其该有的作用。

火力发电厂热工保护定值在线管理系统设计

火力发电厂热工保护定值在线管理系统设计 发表时间:2019-08-27T14:10:59.000Z 来源:《当代电力文化》2019年第7期作者:姚川 [导读] 对于智能控制技术的应用进行研究和分析有十分重要的意义。 新疆天富能源股份有限公司天河热电分公司石河子 832000 摘要:电厂热工自动化系统在近年来的运行当中经常出现问题,应用智能控制技术对于电厂热工自动化系统运行可以实现全面的提升,提高运行水平。尤其是可以加强热工设备的检测,所以对于智能控制技术的应用进行研究和分析有十分重要的意义。 关键词:SIS系统;热工保护定值;在线管理系统;设计 1智能控制技术在电厂热工中的应用方向 电厂热工工作复杂,单纯的人工控制已经不能够满足当前电厂热工的工作需求,并且增加了人工劳动力,同影响控制效率。智能控制技术的应用,可以根据实际情况调节,实现对电厂热工的远程控制。对设备的工作流程起到规范作用,尤其在受到环境影响时,实现设备的调节。既提升设备的运行效率、保证运行的安全,又能够延长设备使用寿命。智能控制可以通过计算机技术对各个仪表的数据进行自动检测,并通过计算机系统分析出各个设备在工作中是否存在异常和问题。对于电厂热工自动化的工作中,可以有效的自动检测温度、湿度、成分、流量等,为热工系统的工作运行提供安全性。另外,智能控制技术与热工系统中的自动功能结合,为系统提供系统运行的参数和实时数值,可以实现有效的自动调整,一方面便于自动报警,一方面为收益计算提供数值参考。 2系统总体设计 2.1系统设计架构 热工保护定值在线管理系统采用B/S方式,作为依托超(超)临界机组SIS系统的一个子系统进行开发与部署,嵌入SIS系统中作为一个子系统运行,其系统设计架构层次如图1所示。 2.2系统热工保护定值数据汇总 按照设备制造商给出的设备说明书、设计院的设备设计文件、经验总结、参考相似机组设备的热工保护、联锁、报警项的定值进行收集,初步形成最初的热工保护定值数据、并汇总成系统开发所要求的可导入的标准数据表格的形式,并导入进热工保护定值在线管理系统,建立初步的热工保护定值数据库。 3系统模块设计 3.1系统模块布局 热工保护定值在线管理系统针对发电厂热工保护定值精细化管理要求设计开发,并按照保护定值的在线监督、汇总管理和修编工作等需求,完成对热工保护定值精细化管理方面的研究功能,按照系统模块式的方法进行。 3.2热工保护定值展示 将机组建设初期的设备说明书及设计文件形成的设备保护设计值、联锁值、报警值或者根据经验设计的相关保护定值通过系统开发的数据采集功能,将这些数据导入进系统,导入时按照一定的规则和标准所形成的数据表格整体采集。然后对采集的数据进行归类整合,在系统内进行存储并建立保护定值项相关数据库,系统自动生成初始的热工保护定值数据清册,并且系统内的热工保护定值项数据库还具有模糊查询功能、生产系统筛选功能、SIS系统工艺流程图画链接功能,方便运维人员及时了解保护定值的数据情况。 (1)模糊功能查询。相关技术管理人员或者运维人员通过输入设备描述、KKS编码、或者保护定值项名称等查询选项,系统自动进行查询,并从数据库中罗列需要查询的相关的设备详细保护定值清单,方便用户的查看。 (2)生产系统筛选功能。相关技术管理人员或者运维人员可以输入按照设备所属系统进行查询,如查询汽轮机凝结水系统相关的保护定值,系统将自动罗列该系统相关的保护、报警、联锁等保护定值项内容,方便用户的查看。 (3)SIS系统工艺流程图画面链接功能。相关技术管理人员或者运维人员在查看SIS系统的生产工艺流程画面过程中,通过流程图中的相应设备测点右键点击查看选择其中的保护定值选项,系统自动链接进入热工保护定值在线管理系统查询界面,罗列出该测点相关的保护、报警、联锁保护定值项内容,方便用户的查看。 3.3热工保护定值智能分析 基于SIS系统平台的热工保护定值在线管理系统通过导入的保护定值标准数据表采集过来的保护定值及相关设备测点的信息进行智能分

热工控制系统课程设计样本

热工控制系统课程设计 题目燃烧控制系统 专业班级: 能动1307 姓名: 毕腾 学号: 02400402 指导教师: 李建强 时间: .12.30— .01.12

目录 第一部分多容对象动态特性的求取 (1) 1.1、导前区 (1) 1.2、惰性区 (2) 第二部分单回路系统参数整定 (3) 2.1、广义频率特性法参数整定 (3) 2.2、广义频率特性法参数整定 (5) 2.3分析不同主调节器参数对调节过程的影响 (6) 第三部分串级控制系统参数整定....................... (10) 3.1 、蒸汽压力控制和燃料空气比值控制系统 (10) 3.2 、炉膛负压控制系统 (10) 3.3、系统分析 (12) 3.4有扰动仿真 (21) 第四部分四川万盛电厂燃烧控制系统SAMA图分析 (24) 4.1、送风控制系统SAMA图简化 (24) 4.2、燃料控制系统SAMA图简化 (25) 4.3、引风控制系统SAMA图简化 (27) 第五部分设计总结 (28)

第一部分 多容对象动态特性的求取 某主汽温对象不同负荷下导前区和惰性区对象动态如下: 导前区: 136324815.02++-S S 惰性区: 1 110507812459017193431265436538806720276 .123456++++++S S S S S S 对于上述特定负荷下主汽温导前区和惰性区对象传递函数, 能够用两点法求上述主汽温对象的传递函数, 传递函数形式为 w(s)= n TS K )1(+,再利用 Matlab 求取阶跃响应曲线, 然后利用两点法确 定对象传递函数。 1.1 导前区 利用MATLAB 搭建对象传递函数模型如图所示:

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甘肃大唐白龙江发电有限公司苗家坝水电站 发电机、变压器继电保护装置 整定计算报告 二○一二年十月

目录 第一章编制依据 (1) 1.1 编制原则 (1) 1.2 编制说明 (1) 第二章系统概况及相关参数计算 (3) 2.1 系统接入简介 (3) 2.2 系统运行方式及归算阻抗 (3) 2.3 发电机、变压器主要参数 (6) 第三章保护配置及出口方式 (12) 3.1保护跳闸出口方式 (12) 3.2 保护配置 (13) 第四章发电机、励磁变保护定值整定计算 (16) 4.1 发电机比率差动保护 (16) 4.2 发电机单元件横差保护 (16) 4.3 发电机复合电压过流保护 (17) 4.4 发电机定子接地保护 (18) 4.5 发电机转子接地保护 (18) 4.6 发电机定子对称过负荷 (19) 4.7 发电机定子负序过负荷 (19) 4.8 发电机过电压保护 (20)

4.9 发电机低频累加保护 (21) 4.10 发电机低励失磁保护 (21) 4.11 励磁变电流速断保护 (25) 4.12 励磁变过流保护 (25) 第五章变压器、厂高变保护定值整定计算 (27) 5.1 主变差动保护 (27) 5.2 变压器过激磁保护 (29) 5.3 主变高压侧电抗器零序过流保护 (29) 5.4 变压器高压侧零序过流保护 (30) 5.5 主变高压侧复压方向过流保护 (32) 5.6 主变高压侧过负荷、启动风冷保护 (34) 5.7 主变重瓦斯保护 (34) 5.8 厂高变速断过流保护 (34) 5.9 厂高变过流、过负荷保护 (35) 5.10 厂高变重瓦斯保护 (36)

热工控制系统课程设计56223

热工控制系统课程设计 ----某直流锅炉给水控制系统设计 二○一○年十二月 目录 第一部分多容对象动态特性的求取 (2) 第二部分单回路系统参数整定 (4) 一、广义频率特性法参数整定 (5) 二、临界比例带法确定调节器参数 (6) 三、比例、积分、微分调节器的作用 (9) 第三部分串级控制系统参数整定 (10) 一、主蒸汽温度串级控制系统参数整定 (10) 二、给水串级控制系统参数整定 (13) 三、燃烧控制系统参数整定 (15)

第四部分 某电厂热工系统图分析 ........................................................ 16 参考文献: (19) 第一部分 多容对象动态特性的求取 选取某主汽温对象特定负荷下导前区和惰性区对象动态特性如下: 导前区: 1 40400657 .12++-s s 惰性区: 1 1891542269658718877531306948665277276960851073457948202 .1234567+++++++s s s s s s s 对于上述特定负荷下主汽温导前区和惰性区对象传递函数,可以用两点法求上述主汽温对象的传递

函数,传递函数形式为n Ts K s W )1()(+=,利用Matlab 求取阶跃响应曲线,然后利用两点法确定对象 传递函数。 导前区阶跃响应曲线: 图1-1 由曲线和两点法可得: 657.1=K 637.28,663.0657.14.0)(4.01==?=∞t y 165.61,326.1657.18.0)(8.02==?=∞t y 2092.25.0075.12 121≈=??? ? ??+-=t t t n ,8.2016.22 1≈+≈n t t T 即可根据阶跃响应曲线利用两点法确定其传递函数:2 ) 18.20(657 .1)(+-= s s W 惰性区阶跃响应曲线:

继电保护定值整定计算公式大全(最新)

继电保护定值整定计算公式大全 1、负荷计算(移变选择): cos de N ca wm k P S ?∑= (4-1) 式中 S ca --一组用电设备的计算负荷,kVA ; ∑P N --具有相同需用系数K de 的一组用电设备额定功率之和,kW 。 综采工作面用电设备的需用系数K de 可按下式计算 N de P P k ∑+=max 6 .04.0 (4-2) 式中 P max --最大一台电动机额定功率,kW ; wm ?cos --一组用电设备的加权平均功率因数 2、高压电缆选择: (1)向一台移动变电站供电时,取变电站一次侧额定电流,即 N N N ca U S I I 13 1310?= = (4-13) 式中 N S —移动变电站额定容量,kV ?A ; N U 1—移动变电站一次侧额定电压,V ; N I 1—移动变电站一次侧额定电流,A 。 (2)向两台移动变电站供电时,最大长时负荷电流ca I 为两台移动变电站一次侧额定电流之和,即 3 1112ca N N I I I =+= (4-14) (3)向3台及以上移动变电站供电时,最大长时负荷电流ca I 为 3 ca I = (4-15) 式中 ca I —最大长时负荷电流,A ; N P ∑—由移动变电站供电的各用电设备额定容量总和,kW ;

N U —移动变电站一次侧额定电压,V ; sc K —变压器的变比; wm ?cos 、η wm —加权平均功率因数和加权平均效率。 (4)对向单台或两台高压电动机供电的电缆,一般取电动机的额定电流之和;对向一个采区供电的电缆,应取采区最大电流;而对并列运行的电缆线路,则应按一路故障情况加以考虑。 3、 低压电缆主芯线截面的选择 1)按长时最大工作电流选择电缆主截面 (1)流过电缆的实际工作电流计算 ① 支线。所谓支线是指1条电缆控制1台电动机。流过电缆的长时最大工作电流即为电动机的额定电流。 N N N N N ca U P I I η?cos 3103?= = (4-19) 式中 ca I —长时最大工作电流,A ; N I —电动机的额定电流,A ; N U —电动机的额定电压,V ; N P —电动机的额定功率,kW ; N ?cos —电动机功率因数; N η—电动机的额定效率。 ② 干线。干线是指控制2台及以上电动机的总电缆。 向2台电动机供电时,长时最大工作电流ca I ,取2台电动机额定电流之和,即 21N N ca I I I += (4-20) 向三台及以上电动机供电的电缆,长时最大工作电流ca I ,用下式计算 wm N N de ca U P K I ?cos 3103?∑= (4-21) 式中 ca I —干线电缆长时最大工作电流,A ; N P ∑—由干线所带电动机额定功率之和,kW ; N U —额定电压,V ;

浅谈防止热工保护误动拒动的技术对策

浅谈防止热工保护误动、拒动的技术对策摘要:随着DCS控制系统的成熟发展,热工自动化程度越来越高,凭借其巨大的优越性,使机组的可靠性、安全性、经济性运行 得到了很大的提高。但热工保护误动和拒动的情况还有时发生。如 何防止DCS系统失灵和热工保护误动、拒动成为电厂甚至大型旋转 机械设备控制的日益关注的焦点。 关键词:热工保护;误动;拒动;技术 热控保护系统是火力发电厂不可缺少的组成部分,它对提高机 组主辅设备的可靠性和安全性具有十分重要的作用。热工保护系统 的功能是当机组主辅设备在运行过程中参数超出正常可控制的范围时,自动紧急联动相关的设备,及时采取相应的措施加以保护,从 而软化机组或设备故障,避免出现重大设备损坏或其他严重的后果。主辅设备正常运行时,保护系统因自身故障而引起动作,造成主辅 设备停运,称为保护误动;在主辅设备发生故障时,保护系统也发 生故障而不动作,称为保护拒动。随着热工技术水平的进步和设备 的质量的提高,控制理论的快速发展与不断完善,使得电厂热工控 制系统的控制品质和自动化水平都得到了极大的改善与提高。但从 近几年热工保护情况统计来看,由于热工保护误动引起机组跳闸,

造成非计划停运的比例还是较大的。如何避免热工保护误动、拒动 成为火力发电厂同益关注的问题。 1 热工保护误动、拒动原因分类 热工保护误动、拒动的原因大致可以概括为:DCS软、硬件故障;热控元件故障;中间环节和二次表故障;电缆接线短路、断路、虚接;热控设备电源故障;人为因素;设计、安装、调试存在缺陷。 2 热工保护误动、拒动原因分析 2.1 DCS软件、硬件故障。 随着DCS控制系统的发展,为了确保机组的安全、可靠,热工 保护里加人了一些重要过程控制系统(如:DEH、CCS、BMS等),两个控制器同时故障时停机保护,由此,因DCS软、硬件故障而引起 的保护误动也时有发生。主要是控制器、输出模块、设定值模块、 网络通讯等故障引起。

微机保护整定计算举例(DOC)

微机继电保护整定计算举例

珠海市恒瑞电力科技有限公司 目录 变压器差动保护的整定与计算 (3) 线路保护整定实例 (6) 10KV变压器保护整定实例 (9) 电容器保护整定实例 (13) 电动机保护整定计算实例 (16) 电动机差动保护整定计算实例 (19)

变压器差动保护的整定与计算 以右侧所示Y/Y/△-11接线的三卷变压器为例,设变压器的额定容量为S(MVA),高、中、低各侧电压分别为UH 、UM 、UL(KV),各侧二次电流分别为IH 、IM 、IL(A),各侧电流互感器变比分别为n H 、n M 、n L 。 一、 平衡系数的计算 电流平衡系数Km 、Kl 其中:Uhe,Ume,Ule 分别为高中低压侧额定电压(铭牌值) Kcth,Kctm,Kctl 分别为高中低压侧电流互感器变比 二、 差动电流速断保护 差动电流速断保护的动作电流应避越变压器空载投入时的励磁涌流和外部故障的最大不平衡电流来整定。根据实际经验一般取: Isd =(4-12)Ieb /nLH 。 式中:Ieb ――变压器的额定电流; nLH ――变压器电流互感器的电流变比。 三、 比率差动保护 比率差动动作电流Icd 应大于额定负载时的不平衡电流,即 Icd =Kk [ktx × fwc +ΔU +Δfph ]Ieb /nLH 式中:Kk ――可靠系数,取(1.3~2.0) ΔU ――变压器相对于额定电压抽头向上(或下)电压调整范围,取ΔU =5%。 Ktx ――电流互感器同型系数;当各侧电流互感器型号相同时取0.5,不同时取1 Fwc ――电流互感器的允许误差;取0.1 Δfph ――电流互感器的变比(包括保护装置)不平衡所产生的相对误差取0.1; 一般 Icd =(0.2~0.6)Ieb /nLH 。 四、 谐波制动比 根据经验,为可靠地防止涌流误动,当任一相二次谐波与基波之间比值大于15%-20%时,三相差动保护被闭锁。 五、 制动特性拐点 Is1=Ieb /nLH Is2=(1~3)eb /nLH Is1,Is2可整定为同一点。 kcth Uhe Kctm Ume Km **= 3**?=kcth Uhe Kctl Ule Kl

浅谈防止热工保护误动、拒动的技术对策(2020新版)

( 安全论文 ) 单位:_________________________ 姓名:_________________________ 日期:_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 浅谈防止热工保护误动、拒动的技术对策(2020新版) Safety is inseparable from production and efficiency. Only when safety is good can we ensure better production. Pay attention to safety at all times.

浅谈防止热工保护误动、拒动的技术对策 (2020新版) 摘要:随着DCS控制系统的成熟发展,热工自动化程度越来越高,凭借其巨大的优越性,使机组的可靠性、安全性、经济性运行得到了很大的提高。但热工保护误动和拒动的情况还有时发生。如何防止DCS系统失灵和热工保护误动、拒动成为电厂甚至大型旋转机械设备控制的日益关注的焦点。 关键词:热工保护;误动;拒动;技术 热控保护系统是火力发电厂不可缺少的组成部分,它对提高机组主辅设备的可靠性和安全性具有十分重要的作用。热工保护系统的功能是当机组主辅设备在运行过程中参数超出正常可控制的范围时,自动紧急联动相关的设备,及时采取相应的措施加以保护,从而软化机组或设备故障,避免出现重大设备损坏或其他严重的后果。

主辅设备正常运行时,保护系统因自身故障而引起动作,造成主辅设备停运,称为保护误动;在主辅设备发生故障时,保护系统也发生故障而不动作,称为保护拒动。随着热工技术水平的进步和设备的质量的提高,控制理论的快速发展与不断完善,使得电厂热工控制系统的控制品质和自动化水平都得到了极大的改善与提高。但从近几年热工保护情况统计来看,由于热工保护误动引起机组跳闸,造成非计划停运的比例还是较大的。如何避免热工保护误动、拒动成为火力发电厂同益关注的问题。 1热工保护误动、拒动原因分类 热工保护误动、拒动的原因大致可以概括为:DCS软、硬件故障;热控元件故障;中间环节和二次表故障;电缆接线短路、断路、虚接;热控设备电源故障;人为因素;设计、安装、调试存在缺陷。 2热工保护误动、拒动原因分析 2.1DCS软件、硬件故障。 随着DCS控制系统的发展,为了确保机组的安全、可靠,热工保护里加人了一些重要过程控制系统(如:DEH、CCS、BMS等),两

热工保护控制系统论文

热自1101班李海龙 201159060132 炉膛安全监控系统(FSSS)分析 摘要:炉膛安全监控系统(FurnaceSafeguardSupervisorySystem,以下简称FSSS),目前已成为我国大型电站锅炉必不可少的控制系统,其主要功能是保护锅炉炉膛,避免发生爆炸事故,对油、煤燃烧器进行程控等管理。炉膛安全监控系统主要包括:联锁系统、主燃料跳闸系统、燃油系统和制粉系统。FSSS系统能够连续地在线监控燃烧系统的大量参数和工况,不断地进行实时逻辑运算和判断,必要时发出动作指令,通过联锁装置,防止锅炉和任何部分形成可爆的燃料和空气混合物,以保障锅炉运行的安全性。由此可见,FSSS系统是保护锅炉安全的重要控制手段,火电厂锅炉装设了炉膛安全监控系统后极少发生炉膛爆燃事故。 关键词:锅炉爆燃;炉膛安全监控系统(FSSS);主燃料跳闸(MFT);联锁系统;吹扫。 一、概述 电厂锅炉需要控制数量众多的燃烧设备,如点火装置、油燃烧器、煤粉燃烧器、一次风挡板、二次风挡板等等。燃烧设备的操作过程也趋于复杂化,如油枪的投运操作包括:点火油枪的推入、雾化蒸汽阀开启、进油阀开启、电点火枪的投入与断开等。在锅炉启停工况和事故工况下,燃烧器的操作更加频繁,如果操作不当很容易造成意外事故。过去,国内锅炉由于缺少燃烧安全控制系统,每年锅炉发生炉膛爆炸事故几十起,损失巨大。为了防止锅炉事故的发生,减少电力生产的损失,在电厂锅炉上安装炉膛安全监控系统(FurnaceSafeguardSupervisorySystem,简称FSSS)成为必然趋势。

二、FSSS的功能 2.1炉膛点火前的吹扫锅炉停炉以后,尤其是长期停炉后,闲置的炉膛里必然会积聚一些燃料、杂物等,给重新运行带来不安全因素。因此,系统设置了点火前炉膛吹扫的功能。在吹扫许可条件满足后,由操作人员启动一次为时5min的炉膛吹扫过程,这些吹扫许可条件的满足实际上是全面检查锅炉是否能投入运行的条件。为了防止操作人员的疏忽,系统设置了大量的连锁,锅炉如果不经吹扫,就无法进行点火。同时,5min的吹扫时间必须满足,如果因为吹扫许可条件失去而引起吹扫中断,必须等待条件重新满足后,再启动一次5min的吹扫,否则,锅炉也无法点火。 2.2燃油投入许可及控制 在锅炉完成点火前吹扫后,控制系统即开始对投油点火所必备的条件进行检查,如:吹扫是否完成、油系统泄漏试验是否成功、油源条件、雾化介质条件、油枪和点火枪机械条件等。上述条件经确认以后,系统即向运行人员发出点火许可信号,一旦运行人员发出点火指令后,系统即对将要投入的燃油 层进行自动程序控制,内容包括:总油源、汽源打开,编排油角启动顺序,油枪点火器推进,油枪阀控制,点火时间控制,点火成功与否判断,点火完成后油枪的吹扫,油层点火不成功跳闸等。 2.3煤粉投入许可及控制 系统成功进行了锅炉点火及燃油低负荷运行之后,即开始对投入煤粉所有设备的条件进行检查,完成大量的条件扫描工作。这主要包括:锅炉参数是否合适,煤粉点火能量是否充足,燃烧器工况,给粉机工况,有关风门挡板工况等。待上述诸方面条件满足以后,系统向运行人员发出投粉允许信号。当运行人员发出投粉指令后,系统开始对将要启动的煤层进行自动程序控制,内容包括:编排设备启动顺序,控制启动时间,启动各有关设备,监视各种参数,启动成功与否判断,煤层自动启动,启动不成功跳闸等。系统还对煤层正常停运进行自动程序控制。 2.4持续运行监视 当锅炉进入稳定运行工况后,系统全面进入安全监控状态(实际上从点火前吹扫开始锅炉就置于系统的安全监控之下了)。系统连续监视锅炉主要参数,如汽包水位、炉膛压力、汽轮机运行状态、全炉膛火焰以及各种辅机工况等。若发现各种不安全因素时给予声光报警,

热工控制系统故障专项应急预案

热工控制系统故障专项 应急预案 1总则 1.1编制目的:为防止热工控制系统故障导致事故扩大,避免由于热工控制系统故障导致设备损坏事件的发生,特制定本预案。 1.2编制依据:本应急预案依据《火力发电厂设计技术规程》、《火力发电厂热工控制系统运行检修导则》、《火力发电厂热工仪表及控制装置技术监督规定》、《枣庄市建阳热电有限公司公司重大突发事件应急预案》等结合《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》编写。 1.3热工控制系统故障:指热工控制系统硬件、软件以及系统出现故障导致锅炉、汽轮发电机组本体设备、辅助设备、其他相关系统及设备的控制故障,造成设备被迫停止运行,对机组安全运行及设备健康状况构成严重威胁的事件。 1.4适用范围:本应急预案适用于枣庄市建阳热电有限公司热工控制系统故障事件的应对工作。 1.5热工控制系统现况:枣庄市建阳热电有限公司#1、#2炉、1 #机DCS系统为XDPS分散控制系统。DCS系统的控制范围覆盖模拟量控制系统MCS、顺序控制系统SCS、燃烧器管理系统BMS、数据采集

系统DAS、汽轮机控制系统DEH、给泵汽轮机控制系统MEH和电气控制系统ECS。控制室里,采用CRT控制并辅以大屏幕显示。 2事故类型和危害程度分析 2.1分散控制系统操作员站和过程控制单元等故障,导致控制信号消失或被控对象失去控制; 2.2分散控制系统网络或模件总线通信故障,导致信息传输中断或坏质量; 2.3热工控制系统软件存在缺陷、错误,导致控制系统发出错误指令; 2.4热工控制系统电源故障,导致控制系统停止工作; 2.5汽机控制系统(DEH)或给水泵汽机控制系统(MEH)故障,导致汽机或给水泵汽机不能正常控制和运行。 3应急处置基本原则 3.1当分散控制系统局部故障,重要的局部区域信号异常、部分主重要运行参数失去控制或其显示不能真实反映实际工况时,由值长按照规程,通过运行方式的调整、现场监视和操作等可以利用的一切手段,尽可能使机组运行稳定、设备处于安全状态。当部分操作员站(OIS)出现故障时,应由可用操作员站继续承担机组监控任务(此时应尽量减少操作),同时迅速排除故障。 3.2当全部操作员站出现故障时(所有OIS"黑屏"或"死机"),若主要后备硬手操及监视仪表可用且暂时能够维持机组现况,则转用后备操作方式运行,同时排除故障并恢复操作员站运行方式,由值长

保护定值详细计算

一、说明:甘河变2#主变保护为国电南瑞NSR600R,主变从 齐齐哈尔带出方式。 二、基本参数: 主变型号:SF7—12500/110 额定电压:110±2×2.5%/10.5KV 额定电流:65.6099/687.34A 短路阻抗:Ud% = 10.27 变压器电抗:10.27÷12.5=0.8216 系统阻抗归算至拉哈110KV母线(王志华提供): 大方式:j0.1118 小方式:j0.2366 拉哈至尼尔基110线路:LGJ-120/36, 阻抗36×0.409/132.25=0.1113 尼尔基至甘河110线路:LGJ-150/112, 阻抗112×0.403/132.25=0.3413 则系统阻抗归算至甘河110KV母线: 大方式:0.1118+0.1113+0.3413=0.5644 小方式:0.2366+0.1113+0.3413=0.6892 CT变比: 差动、过流高压侧低压侧间隙、零序 1#主变2×75/5 750/5 150/5 三、阻抗图 四、保护计算: (一)主保护(NSR691R)75/5

1.高压侧过流定值 按躲变压器额定电流整定 I dz.j =1.2×65.6099/0.85×15=6.1750A 校验:变压器10KV 侧母线故障灵敏度 I (2)d.min =0.866×502/(0.6892+0.8216)=287.7495A Klm=287.7495/6.2×15=3.0941>1.25 满足要求! 整定:6.2A 2.桥侧过流定值 整定:100A 3.中压侧过流定值 整定:100A 4.低压侧过流定值 按躲变压器额定电流整定 I dz.j =1.2×687.34/0.85×150=6.4690A 校验:变压器10KV 侧母线故障灵敏度 I (2)d.min =0.866×5500/(0.6892+0.8216)=3152.6344A Klm=3152.6344/6.5×150=3.2335>1.5 满足要求! 整定:6.5A 5.CT 断线定值. 整定范围0.1~0.3Ie (P167) 312500 8.66003112311065.60995 CTh K SN Ie A UL N IL N I N ??= = =??÷??÷ 取0.1Ie =8.6600×0.1=0.866A 整定:0.8A 6.差动速断定值 躲变压器励磁涌流整定

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