5机组启动试运行打算方案.docx
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5机组启动试运行打算方案
惠州市联和水电站增效扩容改造工程
机组启动试运行打算及方案
惠州市弘基水利工程
2016年2月
一、工程概况
增博联和水库位于东经113.9度,北纬13.3度,地处博罗县福田镇石巷村东北约1.5千米,罗浮山主峰西麓,属东江二级支流上游,联和水中游。
联和水库(中)型枢纽工程于1964年建成,水库库容为8160万m3,集雨面积为110.8km2,水库是一宗以浇灌为主,兼有发电、防洪和水产养殖等综合效益的水利枢纽工程。
联和水电站为联和水库坝后电站,电站于1981年建成投产,电站装机容量为4×500千瓦,总装机容量为2000千瓦,发电设计流量为12m3/s。
尾水流入灌渠浇灌农田11.74万亩。
在1989年,对联和水库(中)型枢纽工程进行除险加固。
联和水库首要任务是保证浇灌供水,因此依照供水需求,进行发电运行。
联和水电站机组通过31年运行发电,水轮机转轮气蚀严峻,效率下降,耗水率增加,出力减少;发电机绝缘老化、温升高、损耗大及噪声大,最近2年已经接连发生两次线圈击穿烧毁事故;严峻阻碍电站平安生产和发电效益。
为了充分发挥水能,增效扩容改造选择机组改造方案充分考虑原机型和布置形式,尽可能利用原机组埋入部件和厂房建筑,节省改造本钱,依照引水系统和流道情形,选择改换水轮机转轮,改换原水轮机转轮后,水轮机型号为HLS3633-LH-60。
依照改换水轮机转轮后出力增加,选配SFW630-8/990发电机。
每台机扩大容量为130千瓦,共扩容520千瓦。
二、机组启动试运行打算安排
一、设立试运行组织机构
联和水库电站增效扩容改造工程1#和2#机组于2016年2月1日改造完成,为检测安装质量及查验设备质量,需要对通过改造后的2台机组进行启动试运行。
为确保试运行进程中能平安及有条有序地进行,按相关规定,决定成立联和水库电站机组试运行小组。
试运行小组由项目法人组织电站治理单位、设计单位、施工单位、监理单位、生产运行和设备制造厂总代表等组成。
1.一、试运行小组由施工单位负责人担任组长,生产单位的负责人担任副组长,负责编制机组设备启动试运行实验文件,组织进行机组设备的启动试运行工作。
1.二、试运行小组下设:
(1)试运行办公室:
由各承包生产单位负责人组成,在组长统一指挥下工作。
(2)运行组(分机械、电气)
(3)现场平安监督组
1.3、组织机构名单
组长:
黄祖波
副组长:
罗钦如张震洲黄敬森
试运行办公室成员:
袁伟新骆雄文李忠良袁东标
运行组:
张益超、陈志明、李滋源
运行一班班长:
钟绍辉
运行二班班长:
朱冠华
运行三班班长:
郭水生
运行四班班长:
袁伟坤
现场平安监督组:
洪南辉古振业李章荣
1.4、各组织机构职责
1)试运行办公室:
要紧负责完成试运行进程中各项实验方法的编制、文件的发送、技术资料的整理、试运行简报的编辑等工作;监督各单位执行平安工作规定,并预备必要的平安操作工器具,保护试运行平安秩序,对参加试运行工作的人员进行平安教育。
2)运行组:
采纳四班倒工作制,负责机组启动试运行期间的值班、设备运行操作、运行数据的记录、设备的平安运行和保护并事前做好保证平安试运行的有效方法。
3)实验组:
要紧负责完成机电设备的所有实验、水轮发电机启动实验及试运行、配合系统调试,并解决实验进程中显现的一样问题。
协助运行人员把握设备性能。
4)现场平安监督组:
负责试运行设备的平安保障和消防工作、编制和检查执行试运行现场平安及消防规定、印发参加试运行人员的特殊证件、保护工作现场的正常工作秩序。
二、试运行工作程序
工作程序如下:
启动试运行小组及相应组织机组成立→调试及试运行大纲的编制、报批→设备投运前检查、签证→公用设备分部试运行→机组启动前的检查→机组与站内设备实验→系统实验→机组及机电设备并入系统后的实验→机组72小时带负荷持续运行。
3、启动试运行工作时刻安排
通过联和水库电站机组试运行小组会议决定,各设备启动试运行时刻安排如下:
设备
安排天数(天)
计划完成时间
备注
1#机组
3
2016.2.5
单机运行
2#机组
3
2016.2.8
单机运行
1#和2#机组
3
2016.2.12
联合运行
4#机组
3
2016.3.20
单机运行
1#、2#和4#机组
3
2016.3.23
联和运行
3#机组
3
2.16.4.20
单机运行
1#、2#、3#和4#机组
3
2016.4.23
联和运行
三、机组启动试运行方案
1、充水实验
1.1充水条件
1.1.1确认坝前水位已蓄至最低发电水位。
1.1.2确认进水口闸门、尾水闸门处于关闭状态。
确认机组各进人门已关闭牢靠,各台机组检修排水阀门已处于关闭状态,检修排水廊道进人门处于关闭状态。
确认调速器、导水机构处于关闭状态,接力器锁定已投入。
确认空气围带、制动器处于投入状态。
1.1.3确认全厂检修、渗漏排水系统运行正常。
1.2.3待充水至与尾水位平压后,将尾水闸门提起。
1.3进水流道充水
1.3.1提起进水闸门,以闸门节间充水方式缓缓向进水流道充水,监视进水流道压力表读数,检查灯泡体、管形座、框架盖板、导水机构及各排水阀等各部位在充水进程中的工作状态及密封情形。
1.3.2观看各测压表计及仪表管接头漏水情形,并监视水力量测系统各压力表计的读数。
1.3.3充水进程中检查流道排气是不是畅通。
1.3.4待充水至与上游水位平压后,将进水口闸门提起。
1.3.5观看厂房内渗漏水情形及渗漏水排水泵排水能力和运转靠得住性。
1.3.6将机组技术供水管路系统的阀门打开,启动供水泵,使压力水通过各冷却水管路,检查管路阀门、各接头法兰通水后的工作情形。
2、机组启动和空转实验
2.1启动前的预备
2.1.1 主机周围各层场地已打扫干净,施工人员撤离工作现场,吊物孔盖板已盖好,通道畅通,照明充沛,指挥通信系统布置就绪,各部位运行人员已到位,各测量仪器、仪表已调整就位。
2.1.2确认充水实验中显现的问题已处置合格。
2.1.3机组润滑油、冷却水、润滑水系统均已投入,各油泵、水泵按自动操纵方式运行正常,压力、流量符合设计要求。
油压装置和漏油装置油泵处于自动操纵位置运行正常。
2.1.4高压油顶起系统、机组制动系统处于手动操纵状态。
2.1.5检修排水系统、渗漏排水系统和高、低压紧缩空气系统按自动操纵方式运行正常。
2.1.6上下游水位、各部原始温度等已做记录。
2.1.7水轮机主轴密封水投入,空气围带排除气压、制动器复归(确认风闸已全数复位),转动部件锁定已拔出。
2.1.8启动高压油顶起装置油泵,检查确认机组大轴能正常顶起。
2.1.9调速器处于预备工作状态,并符合以下要求:
油压装置至调速器的主阀已开启,调速器柜压力油已接通,油压指示正常。
调速器的滤油器位于工作位置。
调速器处于“手动”位置。
油压装置处于自动运行状态,导叶开度限制机构处于全关位置。
2.1.10与机组有关的设备应符合以下要求:
发电机出口断路器、发电机励磁系统灭磁开关在断开位置。
转子集电环碳刷已磨好并安装完毕,碳刷拔出。
发电机出口PT处于工作位置,一次、二次保险投入。
水力机械爱惜、电气过速爱惜和测温爱惜投入;机组的振动、摆度监测装置等投入监测状态,但不作用于停机。
现地操纵单元LCU已处于监视状态,具有检测、报警的功能,可对机组各部位要紧的运行参数进行监视和记录。
拆除所有实验用的短接线及接地线。
外接频率表接于发电机出口PT柜一次侧,监视发电机转速。
大轴接地碳刷已投入。
2.1.11手动投入机组各部冷却水(空冷器暂不投,转机时对发电机定子、转子进行干燥)。
2.2第一次启动实验
2.2.1拔出接力器锁定,启动高压油顶起装置。
2.2.2手动打开调速器的导叶开度限制机构,待机组开始转动后将导叶关回,由各部观看人员检查和确认机组转动与静止部件之间有无摩擦、碰撞及其它异样情形。
记录机组启动开度。
2.2.3确认各部正常后再次打开导叶启动机组。
当机组转速升至接近50%额定转速时可暂停升速,观看各部无异样后继续升速,使机组在额定转速下运行。
2.2.4当机组转速升至95%额定转速时可手动切除高压油顶起装置,并校验电气转速继电器相应的触点。
当机组转速达到额定值时校验机组各部转速表指示应正确。
记录那时水头下机组额定转速下的导叶开度。
2.2.5在机组升速进程中派专人周密监视推力瓦和各导轴瓦的温度,不该有急剧升高或下降现象。
机组达到额定转速后,在半小时内每隔5分钟记录瓦温,以后可适当延长时刻距离,并绘制推力瓦和各导轴瓦的温升曲线。
机组空转4-6小时以使瓦温稳固,记录稳固的轴瓦温度,此值不该超过设计值。
记录各轴承的油流量、油压和油温。
2.2.6机组启动进程中,应紧密监视各部运转情形,如发觉金属摩擦或碰撞、推力瓦和导轴瓦温度突然升高、机组摆度过大等不正常现象应当即停机。
2.2.7监视水轮机主轴密封及各部水温、水压,有条件时可观看、记录水封漏水情形。
2.2.8记录全数水力量测系统表计读数和机组监测装置的表计读数。
2.2.9有条件时,应测量并记录机组水轮机导轴承、发电机轴承等部位的运行摆度(双振幅),不该超过导轴承的总间隙。
2.2.10测量发电机一次残压及相序,相序应正确。
2.3停机进程及停机后检查
2.3.1手动启动高压油顶起装置,操作开度限制机构进行手动停机,当机组转速降至额定转速的20%时手动投入制动器,机组停机后手动切除高压油顶起装置,制动器那么处于投入状态。
2.3.2停机进程中应检查以下各项:
监视各轴承温度的转变情形。
检查转速继电器的动作情形。
录制转速和时刻关系曲线。
2.3.3 停机后投入接力器锁定和检修密封,关闭主轴密封润滑水。
2.3.4 停机后的检查和调整:
1)各部位螺栓、螺母、销钉、锁片及键是不是松动或脱落。
2)检查转动部份的焊缝是不是有开裂现象。
3)检查挡风板、挡风圈是不是有松动或断裂。
4) 检查风闸的摩擦情形及动作的灵活性。
5)在相应水头下,调整开度限制机构及相应的空载开度触点。
2.4调速器空载实验
2.4.1依照机组残压测频信号是不是知足调速器自动运行的情形,确信调速器空载扰动实验时刻,假设不能知足要求,那么调速器空载实验安排在机组空载实验完成以后进行。
2.4.2手动开机,机组在额定转速下稳固运行后。
调整电气柜的相关参数。
将手/自动切换电磁阀切换为自动位置,并在调速器电气柜上也作一样的切换,现在调速器处于自动运行工况,检查调速器工作情形。
调整PID参数,使其能在额定转速下自动调剂,稳固运行。
2.4.3别离进行调速器各通道的空载扰动实验,扰动实验知足以下要求:
调速器自动运行稳固后,加入扰动量别离为±1%、±2%、±4%、±
8%的阶跃信号,调速器电气装置应能靠得住的进行自动调剂,调剂进程正常,最终能够稳固在额定转速下正常运转。
不然调整PID参数,通过扰动实验来选取一组最优运行的参数。
2.4.4转速最大超调量不该超过扰动量的30%。
2.4.5超调次数不超过2次。
2.4.6从扰动开始到不超过机组转速摆动规定值为止的调剂时刻应符合设计规定。
2.4.7进行机组空载下的通道切换实验,各通道切换应平稳。
2.4.8进行调速器自动模式下的开度调剂实验,检查调剂稳固性。
2.4.7进行机组空载下的通道切换实验,各通道切换应平稳。
2.4.8进行调速器自动模式下的开度调剂实验,检查调剂稳固性。
2.4.9进行调速器自动模式下的频率调剂,检查调剂稳固性。
2.4.10进行调速器故障模拟实验,应能按设计要求动作,在大故障模拟实验时,切除停机出口,以避免没必要要的停机。
2.4.11记录油压装置油泵向压力油罐送油的时刻及工作周期。
在调速器自动运行时记录导叶接力器摆动值及摆动周期
2.4.12进行油泵电源切换实验,切换应灵活靠得住。
2.5 机组过速实验及检查
2.5.1过速实验前机组摆度和振动值应知足规程和设计要求。
2.5.2临时拆除电气过速爱惜停机回路,监视其动作时的转速。
2.5.3手动开机,待机组运转正常后,手动慢慢打开导叶,机组升速至115%,记录115%时转速继电器实际动作值,机组转速继续升速到155%额定转速以上时,记录电气过速155%转速继电器实际动作值,机械过速爱惜装置在电气过速爱惜动作以后且应在机组转速达到160%之前当即动作关机。
若是升速至160%额定转速时,机械过速装置仍未动作,亦应当即停机。
需校正机械过速装置,从头进行该实验。
2.5.4实验进程中记录机组各部的摆度、振动最大值。
假设机组过速爱惜未动作停机,那么按手动停机方式,在95%额定转速时投入高压油顶起装置,降至20%转速后投机械制动。
2.5.5过速实验进程中专人监视并记录各部位推力瓦和导轴瓦温度;监视转轮室的振动情形;测量、记录机组运行中的振动、摆度值,此值不该超过设计规定值;监视水轮机主轴密封的工作情形和漏水量;监听转动部份与固定部份是不是有磨擦现象。
2.5.6过速实验停机后,投入接力器锁定,落进水口闸门,顶起制动器,全面检查转子转动部份,如转子磁轭键、引线支撑、磁极键及磁极引线、阻尼环、磁轭压紧螺杆、转动部份的焊缝等。
并按第一次停机后的检查项目逐项检查。
3、机组自动开停机实验
3.1 自动开机需具有的条件
3.1.1各单元系统的现地调试工作已完成,验收合格。
3.1.2运算机与各单元系统对点完成,通信正常。
3.1.3在无水时期由运算机操作的全厂模拟已完成。
3.1.4交直流电源正常,处于自动工作状态。
3.1.5水力机械爱惜回路均已投入。
3.1.6接力器锁锭及制动器实际位置与自动回路信号相符。
3.1.7技术供水回路各阀门、设备已切换至自动运行状态。
3.1.8高压油顶起装置已切换至自动运行状态。
3.1.9制动系统已切换至自动运行状态。
3.1.10 润滑油系统已切换至自动运行状态。
3.1.11 励磁系统灭磁开关断开。
3.1.12 齿盘测速装置及残压测频装置工作正常。
3.1.13调速器处于自动位置,功率给定处于“空载”位置,频率给定置于额定频率,调速器参数在空载最正确位置。
修密封、主用密封切换至自动运行状态。
3.2机组LCU自动开机 启动机组LCU空转开机。
依照机组自动开机流程,检查各自动化元件动作情形和信号反馈。
检查调速器工作情形。
记录自发出开机脉冲至机组开始转动所需的时刻。
记录自发出开机脉冲至机组达到额定转速的时刻。
检查测速装置的转速触点动作是不是正确。
3.3机组LCU自动停机
3.3.1由机组LCU发停机指令,机组自动停机。
3.3.2监视高压油顶起系统在机组转速降至95%额定转速时应能正常投入,不然应当即采纳手动操纵方式启动。
3.3.3检查测速装置及转速接点的动作情形,记录自发出停机令到机械制动投入的时刻,记录机械制动投入到机组全停的时刻。
3.3.4检查机组停机进程中各停机流程与设计顺序应一致,各自动化元件动作应靠得住。
3.3.5别离在现地、机旁、中控室等部位,检查紧急事故停机按钮动作的靠得住性。
3.3.6模拟机组各类机械事故及故障信号,进行事故停机流程实验。
检查事故和故障信号响应正确,检查事故停机信号的动作流程正确靠得住。
3.3.7其它各类开停机及电气爱惜停机实验将结合后续的各项电气实验进行。
4、发电机及发电机带主变升流实验
4.一、实验预备
4.1.1依照机组发电投运的一次设备情形,本次升流实验范围为主变、发电机,短路点的设置部位如下:
短路点1(D1):
设置在相封锁母线副厂房与电抗器连接处,利用软连接作为短路装置。
短路点2(D2):
设置在开关站主变进线距离接地开关处,利用接地开关作为短路装置。
4.1.2发电机出口断路器断开、灭磁开关断开。
4.1.3励磁系统用它励电源从10KV系统备用开关柜取,用3X70mm2的高压电缆引入。
4.1.4发电机爱惜出口压板在断开位置,爱惜仅作用于信号,投入所有水力机械爱惜。
4.1.5技术供水系统、润滑油系统已投入运行,检修密封退出,主轴密封水压、流量知足要求。
发电机定子空气冷却器依照绝缘情形确信是不是投入。
4.1.6恢复发电机集电环碳刷并投用。
4.1.7复查各接线端子应无松动,检查升流范围内所有CT二次侧无开路。
4.1.8测量发电机转子绝缘电阻,符合要求。
4.1.9测量发电机定子绝缘电阻,确信是不是进行干燥。
如需干燥,那么在发电机升流实验完成后进行短路干燥。
4.2发电机升流实验
4.2.1短路点1(D1)升流实验:
(1)手动开机至额定转速,机组各部运行正常。
(2)励磁变自然通风良好,励磁功率柜风冷回路正常。
(3)将励磁调剂器电流给定降至最小,投入它励电源。
由于励磁变低压侧电压约为780V,因此监测时需注意测量方式及平安距离。
(4)检查短路范围内的CT二次残余电流,不能有开路现象。
(5)合灭磁开关,缓慢升流至(3~4)%发电机额定电流,检查升流范围内各CT二次无开路,继续升流至10%额定电流,检查各CT二次三相电流平稳情形及其相位;检查测量表计接线及指示的正确性;检查发电机爱惜、励磁变压器爱惜、主变爱惜、发变组故障录涉及测量回路的电流幅值和相位。
(6)解开爱惜停机回路,投入爱惜跳灭磁开关回路,模拟检查发电机差动的动作情形。
(7)逐级升流检测并录制发电机50%额定电流下跳灭磁开关的灭磁曲线。
(8)手动启动录波装置,录制发电机短路特性曲线,测量发电机轴电压。
(9)在发电机额定电流下,跳灭磁开关查验灭磁情形是不是正常,录制发电机在额定电流时灭磁进程的示波图。
(10)测量额定电流下的机组振动与摆度,检查碳刷与集电环工作情形。
(11)实验进程中检查发电机主回路、励磁变、共箱母线等各部位运行情形。
(12)记录升流进程中定子绕组及空冷各部温度。
(13)依照定子绕组绝缘情形,假设需进行定子短路干燥时,确认空气冷却器冷却水切除,升流至50%定子额定电流对定子进行短路干燥。
(14)实验完毕后模拟发动机差动爱惜停机,跳灭磁开关。
断开它励电源。
(15)拆除短路实验铜母线。
4.2.2短路点2(D2)升流实验:
(1)本次实验短路点设置在开关站主变进线接地开关处。
(2)依照本次短路实验范围,依次合上相关断路器、隔离开关、断路器,切除相关断路器的操作电源,防其误分闸。
(3)合灭磁开关。
(4)缓慢升流至(2~3)%发电机额定电流,检查升流范围内各CT二次无开路,继续升流至10%额定电流,检查各CT二次三相电流平稳情形及其相位;检查测量表计接线及指示的正确性;检查主变爱惜、母线爱惜、断路器爱惜、故障录涉及测量回路的电流幅值和相位。
(5)升流终止,分灭磁开关,分发电机出口断路器。
(6)分开关站断路器,分本次短路实验的接地开关。
5、发电机单相接地实验及升压实验
5.1升压前预备工作
5.1.1 测量发电机转子绝缘电阻,测量发电机定子绝缘电阻,均符合要求。
5.1.2 投发电机差动爱惜、电流后备爱惜和励磁变爱惜。
5.1.3 投入所有水机爱惜及自动操纵回路。
5.1.4 发电机出口断路器断开。
5.2发电机定子单相接地实验
5.2.1 拉开中性点隔离开关,将接地变压器与发电机中性点断开,在出口电压互感器处做单相临时接地址,退动身电机定子接地爱惜跳闸出口。
自动开机到空转,监视定子接地爱惜动作情形。
投入它励电源,合灭磁开关,升压至50%定子额定电压,记录电容电流值。
5.2.4实验完毕降压至零,跳开灭磁开关,拆除临时接地线,将发电机中性点隔离开关合上,投入发电机定子接地爱惜。
5.3 发电机过压爱惜实验
临时设定发电机过压爱惜定值为10V,监视发电机过压爱惜动作情形。
合灭磁开关,慢慢升压直至发电机过压爱惜动作,记录爱惜动作值。
实验完成后恢恢复定值,投入过压爱惜。
5.4 发电机零起升压
5.4.1机组在空转下运行,调速器自动。
5.4.2测量发电机升流实验后的残压值,并检查三相电压的对称性。
5.4.3手动升压至25%额定电压,检查以下各项:
发电机及引出母线、分支回路等设备带电是不是正常。
机组各部振动及摆度是不是正常。
测量发电机PT二次侧三相电压相序、幅值是不是正常,测量PT二次开口三角电压值。
5.4.4逐级升压至发电机额定电压,检查带电范围内一次设备的运行情形。
5.4.5检查发电机PT回路相序、电压应正确,测量PT开口三角电压值。
5.4.6测量额定电压下机组的振动与摆度,测量额定电压下发电机轴电压。
5.4.7记录定子铁芯各部温度。
5.4.8别离在50%、100%发电机额定电压下跳灭磁开关,检查灭弧情形,录制空载灭磁特性曲线。
5.5发电机空载特性实验
5.5.1零起升压,每隔10%额定电压记录定子电压、转子电流、励磁电压,录制发电机空载特性的上升曲线。
5.5.2继续升压,当发电机励磁电流达到额定值980A时,测量发电机定子最高电压,并在最高电压下持续运行5min。
最高定子电压以不超过1.3倍额定电压值13.65kV为限。
5.5.3由最高电压开始降压,每隔10%额定电压记录定子电压、励磁电流、励磁电压,录制发电机空载特性的下降曲线。
5.5.4实验完毕后将励磁电流降为零,跳灭磁开关,断开它励电源,停机。
将转子回路通过电阻接地,进行转子一点接地爱惜实验。
6、发电机空载下的励磁调整和实验
6.1实验前的预备
6.1.1 3#主变的升流、升压已完成。
6.1.2 机组励磁变已恢复正常接线,机组采纳自励方式。
6.1.3 发电机爱惜已按定值整定并投入,水机爱惜已投入。
6.1.4 自动开机到空转,稳固运行。
6.2 励磁的调整和实验
6.2.1在发电机额定转速下,检查励磁调剂器A套、B套的调剂范围,在调整范围内滑腻稳固的调剂。
6.2.2在额定空载励磁电流情形下,检查功率整流桥的均流系数,均流系数不该低于0.85。
6.2.3在发电机空载状态下,别离录波检查起励、逆变、手动和自动切换、通道切换等情形下的稳固性和超调量。
在发电机空转且转速在95%~100%额定值范围内,自动起励,机端电压从零上升到额定值时,电压超调量不大于额定值的10%,超调次数不超过2次,调剂时刻不大于5S。
6.2.4在发电机空载状态下,人工加入±10%阶跃量干扰,检查各通道的调剂情形,超调量、超调次数、调剂时刻应知足设计要求。
6.2.5发电机转速在90%~110%内转变,测定发电机端电压,录制发电机电压/频率特性曲线。
频率每转变1%,AVR应保证发电机电压的转变值不大于±0.25%。
6.2.6进行额定电压的起励、逆变灭磁实验并录波,别离在A、B套“正常”位置,手动和自动别离进行额定电压下的起励、逆变灭磁实验。
6.2.7进行机组LCU和中控室对励磁系统的调剂实验。
6.3 运算机监控系统自动开机到空载实验
6.3.1相关水力机械爱惜、继电爱惜回路均已投入,机组附属设备处于自动运行状态,具有自动开机条件。
6.3.2发电机出口断路器断开,灭磁开关断开。
6.3.3调速器设置为自动,机组LCU设置为现地操纵,在LCU上发“开机到空载”令,观看机组自动开机至95%额定转速、自动合灭磁开关、自动起励升压到90%额定电压等进程中的设备运行情形。
6.3.4在LC