自动焊对接焊缝超声波探伤中变形波的识别doc(完整版)实用资料.doc

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1、自动焊对接焊缝超声波探伤中变形波的识别doc（完整版）实用资料(可以直接使用，可编辑 完整版实用资料，欢迎下载）自动焊对接焊缝超声波探伤中变形波的识别山东省无损检测学会学术交流年会论文齐鲁石油化学工业总公司第一化肥厂 聂振海 1983.11目前工业探伤中所采用的A型扫描超声波探伤仪，是利用脉冲反射法进行探伤的，完全依靠观察、分析荧光屏上的反射波形来判断有无缺陷的。荧光屏上的反射波讯号，有的是缺陷反射讯号，有的则不是，因此，正确判别真假缺陷讯号，是正确判定焊缝质量，防止误判的重要环节。对接焊缝中假缺陷反射讯号种类很多，如：仪器和探头造成的假讯号、焊缝表面沟槽引起的假讯号、焊缝上下错位引起的假讯号

2、、焊缝焊角反射引起的假讯号、表面波反射引起的假讯号等等。这些假缺陷讯号，在一些资料中已有精辟论述。在这里仅就我们在实践中遇到的一种特殊的假缺陷反射波“自动焊对接焊缝超声波探伤中的变形波”的实例、产生的原因、规律及判别方法，谈谈个人的看法。一、变形波实例自动焊对接焊缝变形波，在探伤实践中我们发现了它，但很长一段时间没有能够认识和判别它，当时称其为“奇怪的反射讯号”。1977年4月在齐鲁一化新制造的转化废热锅炉探伤时，发现第四条环焊缝上有三处反射，如图1所示。图1 1977年制造的转化废热锅炉反射讯号示意图（当时推测的路径）根据一般的定位方法，推测反射面的位置应在焊缝热影响区边缘，缺陷应在钢板表面

3、下1011mm处。二、综合探伤与试验这是一种什么缺陷呢，我们先后用K2、K3斜探头、20直探头，对以上三个反射波处，从两面、两侧进行了探测。两种斜探头探测结果基本一致，都是从焊缝左侧探很强烈，从右侧探测没有任何反射。又采用X射线多方向透射，没有发现任何异常，无法证实此处有缺陷。后来对其中一处，用碳弧气刨刨开，作了磁粉探伤，也没有发现任何异常。补焊后再进行超声波探测，反射波同原先一样。将一处焊缝磨平后，此种反射波即消失，证明此处没有缺陷。最后只好打上钢印，记录下来备查。（此设备1982年1月8日换了下来，此处焊缝没有出现问题。）1977年4月8日，检测齐鲁一化浓氨水储槽时，又发现这种反射波。见图

4、2。1979年10月5日，检测齐鲁一化水气车间锅炉气包时，又两次出现了这种反射波，尤其是1#锅炉下气包，所探全部焊缝都有这种反射波。见图3。图2 浓氨水储槽反射讯号示意图 图3 1#锅炉下气包反射讯号示意图以上三次检测发现的反射波现象，都发生在自动焊对接焊缝区。1983年淄博客车厂，在探测液化石油气槽车自动焊对接焊缝时，也发现了这种变形波反射。据了解胜利炼油厂也曾多次发现这种变形波反射。三、变形波产生的原因经分析和研究，发现这种波形是焊缝表面形状引起的变形纵波反射。由超声波的性质可知，当超声波束倾斜传播，遇到异形界面时，在反射和折射过程中，都可能产生变形波。但是，为什么在焊缝探伤中，一般情况下

5、荧光屏上不出现变形纵波反射讯号呢？这可从超声波在焊缝中传播的路径得到解释。由反射定律可求得：变形定律反射角：L=arc sin(CL/Cssins)（1）横 波 入 射 角：s= arc sin(Cs/CLsinL)（2）因为纵波声速约为横波的两倍，可知变形纵波反射角将大大地大于横波入射角。我们所用探头的角度，是在第一临界角和第二临界角之间，计算可知此时变形纵波，将沿工件表面传播或超出工件表面，所以一般情况下，荧光屏上不会出现变形纵波反射讯号。但在特殊情况下，尤其是在成形很有规律的自动焊对接焊缝中，有时就会出现变形纵波。观察自动焊焊缝表面成型，大致有以下几种形式。如图4所示。 平缓圆弧形（小区

6、率） 棱角形表面（如2M16二段冷却分析器）突陡圆弧形（大曲率） 类半圆形表面图4 自动焊焊缝表面的几种成型形式在这几种成型的焊缝中，都不会象在平板中那样，按原来的折射角进行传播，而要改变传播方向。到达焊缝弧面后，反射角度将变小，并随弧面曲率变化而变化，当反射角小到一定程度时，变形纵波将在焊缝或板材内传播，便有可能返回探头，显示到荧光屏上。让我们来分析一下图4中几种焊缝表面成形，找出超声波束在其中传播的规律。图中L表示纵波波束， S表示横波波束，s表示横波入射角，L表示变形纵波反射角。s表示横波反射角。首先，让我们来看看第种焊缝成形，这种焊缝成形是比较理想的，由于焊缝表面平缓，超声波束入射后反

7、射角改变很小，变形纵波不会出现在工件中，也就不会在荧光屏上出现变形纵波反射讯号。第种焊缝成形，表面呈棱角状，与入射波束有较好的垂直性，其中大部分能量被反射回探头。（这是一种特殊情形，其检测方法与判别将在另外的文章中讨论）。焊缝表面与工件表面呈一定的角度，横波声束到达其表面后，有可能产生变形纵波，但这种变形纵波只能在工件中向前传播，不能返回被探头接受，所以荧光屏上不会出现变形纵波反射讯号。第种焊缝成形，表面余高很大，呈圆弧形。入射波位置不同，波束传播规律也不相同。图中表示的是两种极限位置的传播规律，其是探头推到最前沿的传播规律，其是一次波束能达到的最后位置。从图中分析可以看出，在这种焊缝中会出现

8、变形纵波，但由于圆弧形焊缝的反射规律，变形波不会被探头接受，所以荧光屏上也不会出现变形波讯号。最后，让我们来分析第种焊缝成形，这种焊缝边缘陡直，表面又比较平缓，类似半个椭圆形，其断面外形很像压力容器碟形封头的剖面。焊缝与母材交界处呈一小圆弧形，当入射横波达到小圆弧面时，便有变形纵波产生，变形纵波可以到达焊缝上表面反射回来，被探头接受显示在荧光屏上。因为纵波声速约等于横波声速的两倍，在相同的时间里，纵波所走的路程也约等于横波所走路程的两倍。因为荧光屏水平扫描线的比例是按横波声束调节的，所以变形纵波的回波在荧光屏上显示的数字，不是它走的真实路程，而仅等于它的1/2。在这里所谓的纵波路程，仅指变形纵

9、波在焊缝中走的路程。返回探头是经焊缝下表面，再次变为横波而被接受的。若变形纵波所走路程以表示，工件厚度用表示，则，这段路程显示在荧光屏上仅为1/2。如果按原横波入射方向的三角关系推算（这是错误的！），就会误认为反射面所在的位置，是在焊缝热影响区之内（当时所推测的缺陷位置），如图24所示。四、产生变形纵波反射的临界条件通过以上分析可知，只有当焊缝剖面呈边缘陡直，表面较平缓的半椭圆形时，才可能出现变形纵波反射讯号。当变形纵波接近垂直于焊缝上表面时，反射回探头的能量较大，就出现变形纵波反射。参见图5。图5 纵波变形波反射条件示意图由反射定律可知：sinL:sinS=CL:CS又从图5中可知=L+S

10、则L=S从式可知：sin（S）：sinS= CL:CS根据三角函数的“和差公式”：sin（S）= sincosScossinS式可为：（sincosScossinS）/sinS= CL/CS又根据三角函数关系：ctgS= cosS/ sinS式可为：sinctgScos= CL/CS ctgS=（CL/CS+ cos）sinS=arc ctg(CL/CS+ cos) sin 在中厚工件（=1240mm）探伤中，常选用K的探头，K探头折射角。，代入式计算可得S。即当选用K探头探伤时，如果能满足S。或稍大、稍小于。时，变形纵波便垂直于（或接近垂直于）焊缝表面，此时变形纵波产生强烈的反射，荧光屏上将

11、出现变形纵波讯号。所以S。是产生这种变形纵波的临界角度。此时焊缝的焊角处表面小圆弧的圆心位置，可按以下方法求得。在中，OC。+S。Ltg（。+S）（）（）tg（。+S）式中E可近似地看作是焊缝宽度，可近似地看作是焊缝表面小圆弧的圆心到焊缝表面的距离。当选用K探头时，。此时小圆弧半径为：（。+S）。在中厚焊缝中，常采用型坡口，此时（工件厚度）。可以看出，当小圆弧的圆心处于焊缝中部附近，或略靠上、略靠下时，亦即小圆弧的半径在068076倍工件厚度时，就可能出现变形纵波反射。此值即产生这种变形纵波的临界半径。小结、从以上事例和分析不难看出，焊缝中此种变形纵波反射，常出现在自动焊缝中，其焊缝表面形状为

12、表面较平缓，焊角处呈一小圆弧形。当自动焊中出现类似图中反射波时，要注意观察分析焊缝表面形状，分析是否产生变形纵波。、产生这种变形纵波反射的临界角度S。，焊角小圆弧临界半径。测量临界半径可用万能型规，将焊缝表面形状取下来，作图求出。、表面形状的观察分析，临界条件的测量计算，是分析产生变形纵波反射的条件。除了以上观察、测量、计算、分析外，还应该采用多种方法的综合检测，有条件时可将焊缝磨平，然后检验验证，以得到确无缺陷的可靠结论。化工设备检验年第期发表张河湾蓄能电站超声波流量测量系统及应用魏春雷 , 郑 凯(张河湾蓄能发电有限责任公司 , 河北省石家庄市 050300摘要 :在电站机电设备运行过程中

13、 , 实现机组流量的精确 、 实时在线监测 , 对电站实现机组效率分析 、 经济运行以及状态检修至关重要 。超声波流量测量系统以时差法原理为基础 , 可实现机组流 速 、 瞬时流量及累计水量的准确测量 。 关键词 :蓄能电站 ; 超声波 ; 流量 ; 测量收稿日期 :2021211203。0 引言, 作用 。 , 以检查制造 、 , 又能通过对机 组运行特性长期连续监测 , 提供不同的水流和工况 条件下水轮机性能的实时数据 , 为确定电厂经济运 行中的开机台数 、 负荷优化分配以及机组状态检修 等提供参考 。 随着电力市场工作的深入 , 在电站开 展效率和机组状态的在线监测将越来越体现其实用

14、性和对电厂的重要意义 。张河湾抽水蓄能电站位于太行山深处井陉县境 内 , 是河北省最大的抽水蓄能电站 , 设计装机总容量 为 100万 kW 。 该电站首台机组于 2021年投产 , 建 成后将对河北省南部电网安全 、 经济 、 稳定运行起至 关重要的作用 。根据设计要求 , 拟对电站的 4台 24万 kW 机组安装超声波测流装置 , 进行机组实时 在线测流 , 并为机组和水泵效率试验提供精确 、 可靠 的数据 。1 电站安装超声波流量计的必要性1. 1 水泵水轮机的交接验收现场试验对原型机组进行现场流量 、 效率试验 , 可以判断 机组的实际使用性能 , 是机组交接验收的重要依据 。 大口径

15、多声道超声波流量计是水轮机现场流量试验 的有效手段 , 并为国际电工委员会 IEC41水轮机 、 蓄能泵和水泵水轮机水力性能现场验收试验规程 (IEC60041 1991 和美国国家规程 ASM E P T18所认可 , 在国际上广泛应用 。1. 2, 可以 。 超声波流量计既可以进行定 , 又能长期在线监测 , 为 水电站的经济运行提供可靠依据 。 1. 3 水电站的状态检修众所周知 , 水电站实行状态检修可以带来显著 经济效益 , 而机组的流量效率特性是机组的重要运 行状态标志 , 是判断机组是否需要检修和检修质量 的重要依据 。2 超声波流量测量原理对于管道和有压方涵 , 是通过测量超声

16、波在顺 流和逆流中的传播时间差来计算声路上的流速 , 再 根据各个声路上的流速 , 用加权积分的方法计算出 流量 。 其原理如图 1所示 。图 1 超声波流量测量原理对于一个声路 :V =L2T 1T 2co s 式中 :V 为测量声路上的线平均流速 ; L 为测量声 路的有效声路长 ; T 1为声波正向传播时间 ; T 2为声 波逆向传播时间 ; 为声路和流道轴线间的夹角 。对于一个测量断面 :V = ni =1K iVi62 第 30卷 第 1期 2021年 2 月 Vol. 30 No. 1Feb. 2021Q =S V式中 : V 为测量断面平均流速 ; K i 为第 i 声道加权 积

17、分系数 ;V i 为第 i 声道线平均流速 ; Q 为断面流 量 ; S 为断面横截面面积 。在大口径管道和方涵中测量流量 , 需要布置多 个声路 , 来测量多个流速 , 然后对流速进行加权积分 计算流量 。 系统主要由主机 、 换能器及信号电缆构 成 , 采用多声路测流速 、 加权积分计算流量 , 有效地 解决了流态分布变化对流量测量精度的影响 , 在相 对直管段很短时也能达到较高的测量精度 。3 张河湾电站超声波流量测量方案3. 1 流量计选型及配置1 水头高 , 压力大 (,2 2种工作方式 、 可靠的实时在线流量 数据 ;3 管道结构多边 , 且无外露平直管段 。张河湾电站采用 RIS

18、ON IC2000多声道超声波 流量计 , 是瑞士瑞特迈尔 RIT TM E YER 公司的产 品 , 具有运行稳定 、 测量准确 、 可长期在线测量水轮 机流量的特点 。1 多声路 (最多 8声道 测量 (符合 IEC41和 ASM E P TC 18标准和瑞士 OWICS 标准 ;2 不受被测介质的电导 、 温度和压力的影响 ;3 横向流校正 ;4 采用了世界上最先进的 DSP (信号处理 技 术 , 这样即使水流中有较大的漩涡也能够实现稳定 的测量 , 并满足精度要求 ;5 RISON IC2000超声波流量计运行可靠 , 测量 结果即可在当地显示 , 又可传输至电厂生产信息网 络 ,

19、实时提供精确的流量数据 ;6 换能器采用了流线型设计 , 换能器的突出在 安装过程中也进行了修正 。3. 2 流量计现场布置方案3. 2. 1 现场条件引水钢管直径为 DN 3600mm ; 直管段长度为 20m ; 钢管压力为 4. 0MPa ; 流量方向为正向 、 反向 (发电 、 抽水两种工况 ; 介质温度为 0+28 ; 介 质为水 。3. 2. 2 换能器安放点的选取根据图 2来看 , 上 、 下水库之间的主管道由 2条 直径从竖管 6. 4m 到水平管渐变成 5. 2m 的有压 管道构成 , 在进入机组前分别分岔为 2条直径有 3. 6m 渐变成 2. 7m 的引水支管与 4台机组

20、相连 。 根据设计要求拟在 4条引水支管处分别对 4台机组 进行实时流量监测 , 从水力学角度来讲 , 流量测量断 面应选在有足够直管段且上 、 下游没有弯管 、 渐变等 不利于测量的位置处 , 如果存在以上情况 , 应尽可能 选在相对有利于测量的位置处且需采用交叉 8声路 或更高的声路布置来解决流态对测流精度的影响 。 根据现场情况 (排除在下库厂房球阀下游外露管段 安装点 , 该处为锥形管 , , 适合测 :管 ( ; 2,6; , 2. 7m , 和厂房相连 。图 2 张河湾电站水道系统布置平面超声波换能器的安装点确定在引水分叉管到球 阀之间的 DN 3600mm 直管段上 , 具体部位

21、在分叉 管后 12m 16m 处 , 这主要是考虑到正向流动和 反向流动测量时 , 测点前后都有一定的直管段 , 以保 证流体具有较好的流态分布 , 满足测量精度的要求 。 同时 , 采用两断面 8声道垂直方向 (2E8P 的超声波 换能器布置方式 , 减小测量误差 。换能器采用内贴 式结构 , 通过螺栓固定在钢管内壁 , 引线通过密封的 保护钢管在球阀前集中引出钢管 。 超声波流量计的 主机是一台高精度 、 高性能的信号处理与运算的计 算机 , 通过对 8声道 16个换能器的数据进行分析计 算 , 实现水轮机的正 、 反向瞬时流量和累计流量等参 数的在线测量 。3. 2. 3 换能器布置方式

22、换能器采用内贴式结构 , 通过螺栓固定在钢管 72 调速励磁与辅机控制 魏春雷 , 等 张河湾蓄能电站超声波流量测量系统及应用内壁 , 引线通过密封的保护钢管在球阀前集中引出 钢管 。 流量测量装置采用 1台机组对 1台测量主机 的形式 , 可连续在线测量水轮机的正 、 反向瞬时流量和累计流量 。 超声波换能器具体安放点及布置示意图见图 3所示 。图 3 超声波换能器安放点及布置示意3. 2. 4 系统配置结构考虑到流量测量系统对机组运行状况和计算效率的重要性 , 采用 1台主机测量 1台机组的管道流 量 , 换能器通过 16根射频电缆与主机相连 , 如图 4所示 。图 4 系统配置主机采用模

23、块化设计 , 集成化键盘和现场显示 ,易于操作 。 它采用 IP65封装 , 内置防雷保护器 , 电 源为 220VC/50Hz , 功率消耗为 30W 。每个主机 对其测量的 1条管道显示瞬时流量 、 累积水量 、 水 位 、 水温 、 每层流速 , 可对其单独操作 , 由此构成了完 善的流量测量系统 。4 结语张河湾蓄能电站首台机组于 2007年底首次并 网发电 , 超声波测流系统在机组整组启动前即投入 使用 。 受上水库无天然来水的因素制约 , 电站上水 库在利用临时充水泵蓄一定水量后 , 首次启动方式 为水轮机工况 。在试验过程中 , 根据超声波测流系 统所测量的实时流量及累计水量 ,

24、 有效地反映各项 试验所需水量 , 为后续试验项目的决策提供保证 。同时 , 该系统与电站配备的在线监测系统相连 接 , 可实现机组效率的在线计算 , 不仅可方便用于机 组性能考核试验 , 更为电站经济 、 高效运行提供有力 保障 , 为机组实现状态检修提供了科学依据 。魏春雷 (1981, 男 , 助理工程师 , 主要研究方向 :电站 水泵水轮机 。 E 2mail :wei 2cl zhw. hbpc. com. cm82 2021,30(1水 电 厂 自 动 化工业控制计算机2021年第23卷第5期1数字化变电站简述传统的变电站自动化系统存在着动态测量范围局限大,逻辑层信息模型无法统一,

25、二次设备互操作性不强等诸多问题,这些问题限制了变电站自动化的进一步发展。为此,我国于2005 2006年左右开始正式进行数字化变电站科研试运行;到2021年底,全国数字化变电站运行个数已不下100个;按照电力系统的一般规律,经过45年的运行观察,在2021年左右将自上而下全面开始取代目前综合自动化变电站系统。数字化变电站就是将信息采集、传输、处理、输出过程完全数字化的变电站。全站采用统一的通讯规约IEC61850构建通信网络,保护、测控、计量、监控、远动、VQC等系统均用同一网络接收电流、电压和状态信息,各个系统实现信息共享。常规综自站的一次设备采集模拟量,通过电缆将模拟信号传输到测控保护装置

26、,装置进行模数转换后处理数据,然后通过网线将数字量传到后台监控系统。同时监控系统和测控保护装置对一次设备的控制通过电缆传输模拟信号实现其功能。数字化变电站一次设备采集信息后,就地转换为数字量,通过光缆上传测控保护装置,然后传到后台监控系统,而监控系统和测控保护装置对一次设备的控制也是通过光缆传输数字信号实现其功能。常规综自站与数字化变电站对比如图1所示。图1常规综自站与数字化变电站对比2通讯管理机IEC-61850提出了变电站过程层、间隔层、站控层的三层结构模型。数字化变电站采用低功率、数字化的光电互感器代替常规互感器,将高电压、大电流直接变换为数字信号。变电站内设备之间通过高速网络进行信息交

27、互,二次设备不再出现功能重复的I/O接口,常规的功能装置变成了逻辑的功能模块,即通过采用标准以太网技术真正实现了数据及资源共享。组网技术、网络冗余技术、数据流建模、网络性能、可靠性分析、变电站过程层新型同步方法、变电站信息安全等成为构建整个系统信号通路的关键技术。通讯管理机作为数据集中转发节点,影响着整个系统的稳定性与实时性,作用非常重要。在常规综自站中,各类测控、保护设备多为RS-2332/422/485接口,通讯管理机通过串口收集数据,进行规约转换后通过以太网上传至控制层,所以对通讯管理机的要求是多串口。数字变电站的特征之一就是通过以太网实现数据共享,所以多网口成为通讯管理机新的要求。同时

28、,多个节点的数据信号可以在同一条线缆中传输,大大节省了设备空间、布线成本。3设备要求对于通讯管理机,IEC-61850有着严格的规定:性能方面:要求支持快速存储转发方式和QoS服务质量,以保证网络中重要的GOOSE数据包得到实时传输;电磁兼容方面:必须通过静电放电抗扰度、电快速瞬变脉冲群抗扰度、浪涌抗扰度等电磁干扰实验和电击、雷击等测试。环境温度方面:必须满足(-4085宽范围的工作温度,存储温度也要求满足宽温条件。机械结构方面:必须通过专门的强振动、大冲击的承受度测试;满足特定的防尘、防潮;具备良好的散热条件。4研祥解决方案SPC- 9是一款研祥推出的面向电力行业数字化变电站应用的多网口的低

29、功耗无风扇原装整机,符合了电力行业高EMC防护等级的需求,整体模块化设计,满足了电力行业系统通讯层通讯管理机硬件平台的各方面的需求。4.1性能SPC- 9采用Intel最新的PINEVIEW-D处理器D510,双核1.66G主频,同时支持“超线程”可同时运行4个线程,为整机带来强劲的数据处理能力。搭配ICH8M南桥芯片,整机功耗小于60W,满足了产品高性能低功耗的要求。4.2结构介于电力市场普遍存在的对金手指接插件稳定性存在疑虑的问题,SPC- 9借鉴了cPCI的设计理念,开发出3U外插式机箱,各扩展模块采用欧式插针的模式与母板连接,不但稳定性更高,而且便于维护和更换功能模块。长期稳定运行的要

30、求推动工业计算机朝着无风扇的方向发展,SPC- 9整机功耗小于60W,采用机壳散热,不但具备更宽泛的工作温度,而且密闭的机箱设计可以适应于多尘的的恶劣工作环境。4.3I/O接口按照IEC-61850的规定,最好的信号传输模式是光纤传数字化变电站系统通讯管理机的应用与研究马林可(研祥智能科技股份,广东深圳518057摘要通讯管理机作为变电站自动化系统的局部数据集中转发设备,有着非常重要的地位。介绍了变电站由综合自动化向数字化转换的过程中,IEC-61850变电站自动化通信网络标准对通讯管理机的新要求,以及研祥的产品所提供的解决方案。关键词:IEC-61850,数字化变电站,通讯管理机, 模块化图

31、2变电站结构模型121数字化变电站系统通讯管理机的应用与研究 国网电科院完成上海电网安全稳定预警与控制系统世博开幕前投运输,不但拥有高带宽,而且不会受到传输过程中的干扰。但从目前来说,让所有生产二次设备的公司的所有设备都同时具备光纤接口是不现实的。每个公司的研发生产能力不同,系统结构也有所区别,所以在短期内数字式变电站内必定是串口、网口、光口多种形式并存。SPC- 9把所有的I /O 口以接口模块的方式实现,采用欧式插座的模式与母板相连,这样工程公司可以根据不同的项目设备来选择响应的接口模块,增加了整个系统的灵活性。图3SPC- 9串口模块(带隔离高压4.4整机参数(1绝缘性能绝缘电阻:装置所

32、有电路与外壳之间的绝缘电阻在标准试验条件下,不小于100M 。介质强度:装置的导电部分对外壳或外露的非导电金属之间,以及电气上无联系的各带电的导电电路之间,能耐受交流50Hz ,电压2kV (有效值,历时1min 试验,而无绝缘击穿或闪络现象。冲击电压:装置的导电部分对外壳或外露的非导电金属之间,以及电气上无联系的各带电的导电电路之间,在规定的试验条件下,能耐受幅值为5kV 的冲击电压波形为标准雷电波的短时冲击检验。耐湿热性能:能承受GB /T 7261-2000第20章规定的湿热试验。试验温度为+402,相对湿度为(933%,试验持续时间为48h (每一周期为24h 。在试验结束前2h 内,

33、测量各导电回路对外露非带电导电部位及外壳之间,电气上无联系的各回路之间的绝缘电阻,其绝缘电阻不应小于1.5M ;介质强度不低于介质强度试验电压值的75%。(2抗电磁干扰能力辐射电磁场干扰试验:能承受GB /T 14598.9-2002中第4章规定严酷等级的辐射电磁场骚扰。快速瞬变干扰试验:符合GB /T 14598.10-2007规定的严酷等级为A 级的快速瞬变干扰。脉冲群干扰试验:符合GB /T 14598.13-1998规定的频率为1MHz 及100kHz 衰减振荡波(第一个半波为电压幅值共模为2.5kV ,差模为1kV 脉冲群干扰。抗静电放电干扰试验:符合GB /T 14598.14-1

34、998规定的严酷等级为级的抗静电放电干扰。抗静电放电干扰试验:符合GB /T 14598.19-2007规定的严酷等级为A 级的工频干扰。浪涌抗扰度试验:符合GB /T 17626.5-1999中规定的严酷等级为级的浪涌骚扰。射频场感应的传导骚扰抗扰度试验:符合GB /T 17626.6-1998规定的严酷等级为级的射频场感应传导骚扰。工频磁场抗扰度试验:符合GB /T 17626.8-2006规定的严酷等级为级的工频磁场干扰。脉冲磁场抗扰度试验:符合GB /T 17626.9-1998规定的严酷等级为级的脉冲磁场干扰。阻尼振荡磁场抗扰度试验:符合GB /T 17626.10-1998规定的严

35、酷等级为级的阻尼振荡磁场干扰。(3机械性能振动:装置能承受GB /T 7261-200016.3规定的严酷等级为级的振动耐久能力试验。冲击:装置能承受GB /T 7261-200017.5规定的严酷等级为级的冲击耐久能力试验。碰撞:装置能承受GB /T 7261-200018章规定的严酷等级为级的碰撞能力试验。5结束语新型数字化变电站的信息交互网络化的主要优点表现在:能根据实际需要灵活选择网络拓扑结构,易于利用冗余技术提高系统可靠性,网络拓扑结构的改变不会影响变电站功能的实现。利用网线代替导线可大大减少变电站内二次回路的连接线数量,从而提高系统的可靠性。SPC- 9是一个面向未来数字式变电站的

36、电力行业专用产品,相对于目前市面常见的通讯管理机,它涵盖面更广,支持更多的通信模式,处理性能更加强大,并严格遵循IEC61850标准和数字化变电站的特殊要求,能够为变电站、电厂等严酷工业应用环境提供理想的通信解决方案。参考文献1电力系统调度自动化设计规程(DL5003-91S 2电力系统实数据通信应用层协议(DL476-92S 3变电站通信网络和系统协议(IEC61850S 2021年4月29日,上海电网安全稳定预警与控制系统(第一阶段世博配套工程投入试运行,至此,国网电力科学研究院电网稳定控制技术研究所和南瑞电网安全稳定控制技术分公司完成了所有与世博会相关的大型电网稳定控制系统的工程设计及实

37、施任务。国网电科院2021年8月承担上海电网安全稳定预警与控制系统项目,稳定所/南瑞稳定公司成立了专项小组,完成了系统方案设计、装置生产、单体调试、出厂验收、系统联调以及现场调试验收的全部任务。上海电网是500kV 骨干网架结构的交、直流互连电网,系统结构复杂,电源及负荷分布较为特殊,对稳定控制系统的设计和实施要求都非常高。为满足世博会期间上海电网最大负荷及旋转备用的需要,将在华东全网内统筹协调电力,还将接纳包括三峡送华东、川电送华东、葛洲坝东送、向上直流送华东的电力支援。所有这些送电工程的稳定控制系统全部都是由国网电科院负责设计实施的。2021年1月22日,改造后的川电东送稳定控制系统通过了

38、出厂验收及现场投运;4月15日,向上直流安全稳定控制系统在30多天后,正式投入运行。国网电科院承担的各项送电工程稳定控制系统自投运以来,均运行良好。!122液位测量系统设计在工业自动化生产过程中，为了实现安全快速有效优质的生产，经常需要对液位进行精确测量，继而进行自动调节、智能控制使生产结果更趋完善。通常进行液位测量的方法有二十多种，分为直接法和间接法。直接液位测量法是以直观的方法检测液位的变化情况，如玻璃管或玻璃板法。然而随着工业自动化规模的不断扩大，因其方法原始、就地指示、精度低等逐渐被间接测量方法取代。目前国内外工业生产中普遍采用间接的液位测量方法，如浮子式、液压式、电容法、超声波法、磁

39、致伸缩式、光纤等。其中电容式液位测量价格低廉、结构简单，是间接测量方法中最常用的方法之一一 ，结构简介在柱形电容器的极板之间，充以不同高度的介质时，电容量的大小也会有所不同。因此，可通过测量电容量的变化来检测液位。上图是一种由两个同轴圆筒极板组成的电容器，在两圆筒之间充以介电常数为的介质时，则两圆筒间的电容量表达式为 式中L为两极板相互遮盖部分的长度；d与D分别为圆筒形内电极的外径和外电极的内径；为两电极间介质的介电常数。所以，当D和d一定时，电容量C的大小与极板的长度L和介质的介电常数的积成比例。这样，将电容传感器（探头）插入被检测物料中，电极浸入物料中的深度随物位高低变化，必然引起电容量的

40、变化，从而可检测出物位。二， 传感器的组成它主要是由细长的不锈钢管(半径为 ) 、同轴绝缘导线(半径为 ) 以及其被测液体共同构成的金属圆柱形电容器构成。该传感器主要利用其两电极的覆盖面积随被测液体液位的变化而变化, 从而引起对应电容量变化的关系进行液位测量。忽略边缘效应（LD），则液位为0时， ，（）当液位变化时，因此，用此传感器就可以把液位的变化转变为电容的变化。三， 电路及测量原理电容、被加上一个可控高频振荡电源，振荡角频率保持恒定，高频振荡供电电压变化以保证，而做为电路的输出。因此：因为故将换居一固定电容，其电容值等于（即），将换成测量筒电容。这样，当液位为0时，输出为0；当液位增加时

41、，增加，电路输出增加。当液位为H时，调整满量程旋钮，使电路输出达满量程电流。这样，就把液位的变化转变为电路输出电流的变化。四， 测量精度分析根据单元组合仪表原理可知，电路理论输出应为：式中：为液位为H时电容变化最大值即。而实际输出应为：则误差将、代入上式得：故精度等级为五， 误差分析误差来源主要包括：（1）温度对结构尺寸参数的影响（2）温度对介电常数的影响（3）结构设计中边缘效应的影响（4）结构设计中采用绝缘材料的影响（5）寄生电容的干扰的影响六， 影响液位测量的主要因素及解决方法（1）电容极板结构对测量的影响增加初始值，可以使寄生电容和相对电容传感器的电容量较小。电容极板板间距离大，寄生电容

42、大、精度低；板间距离小，寄生电容小、精度高。所以应根据实际情况，选择合适的电容极板尺寸。另外电容传感器的材料和电信号引线的选用，也会对液位测量的精度产生影响。（2）温度对测量的影响在不同温度下，传感器所用材料都将发生不同程度的尺寸变化，这些都将影响传感器的精度。同时，各种介质的介电常数也是随温度的变化而变化的。所以应当选用适当的温度补偿电路，减小温度带来的影响。电容极板设计时需注意消除和减小边缘效应和寄生电容的影响，同时要保证平板电容良好的绝缘性能和抗外界干扰性。油罐液位检测系统改进设计王伟丽（胜利油田现河采油厂）摘要在石油化工行业中，液位测量对于储运自动化和罐区管理有十分重要的意义。浮球液位

43、检测系统通过在现河采油厂的试验及应用中发现这种测量方式安全可靠，操作简单，能够直观反映大罐液位，具有双重高度计量，误差实时可校正，具有很好的实用性，是值得推广的一种大罐液位计量方式。关键词液位检测自动化石油化工在石油化工行业中，液位测量对于储运自动化和罐区管理具有十分重要的意义。油罐液位检测是油田集输过程、炼油厂、油库、加油站等部门的一项重要工作，是油罐自动化计量管理的基本内容之一。但是当前油田测量自动化技术发展还比较缓慢，测量方法还停留在比较原始的阶段。研究一种性能稳定，安装方便的新型液位检测系统是十分必要的。依据液位测量仪表的安全性、可靠性、安装和维护的方便性及性能价格比等指标，结合生产现

44、场中存在的问题，对传统的浮球式液位检测系统进行改进，使其能够对油罐的油位和油水界面进行检测，并把现场信号反馈到控制室计算机，实现对现场储运系统的自动化管理和调度。常用液位检测系统度来判断的。因此，在检测液位中，不仅需要检测出油面高度，还要检测出油水界面的高度。但是，根据现场要求，纵观目前测量液位的各种方法，都存在着缺点。因为在油罐液位检测过程中，根据油田的安全标准，是不允许有任何电信号进入罐内的，即使测量中的电信号很小，数量级为微安级。但这也是与安全要求相违背的。例如在测量油水界面时，利用步进电机带动电极进入原油中，也就给工厂带来了安全隐患。另外原油罐中，由于原油表层泡沫的存在，如果使用雷达测量，就会对液位测量的产生很大影响。因此有必要对检测系统作出适当改进。正是基于这种考虑，在研究中选择了以浮球检测系统为对象，进行改进。改进式浮球检测系统是根据力学原理来同步完成对油面和界面检测的。在现河污水站的实验研究中，检测原油液位浮球装置与检测油水界面装置共同组成一套完整系统，检测部分相互独立工作，但信号变送传输则统一完成。该系统的机械部分为：浮球、钢带、滑轮、标尺等；仪表部分为：旋转编码器、光电开关、计数器（系列智能计数器）、模块、接口、触摸屏显示器、工业控制机，检测系统的软件部分为编程。，现河污水站原油密度为，钢带一端