汽轮机TSI探头安装方法及原理

编号 汽轮机TSI探头安装方法及原理 共8页 技 术 总 结 编制 年 月 日 审核 年 月 日 年 月 日 批准 年 月 日 修改内容 1 2 3 修改人 审核、批准

1 传感器的安装与调试 1.1轴承振动传感器探头的安装

6个φ8 mm灵敏度为7.87 V/rnm 的涡流探头分别装于1号、2号、3号轴承处。每个轴承处安装两只互成90° ,垂直于轴承,探头与水平 方向的夹角为45°,分别测量X、Y方向上的振动。 一般涡流传感器,涡流影响范围约为传感器线圈直径的三倍,因此传感器对应的测量宽度应为传感器直径的三倍,而且在传感器空间24mm范围内不应有其它金属物存在,否则会带来误差。安装间隙电压应为传感器输出特性曲线确定的线形中点位而定,φ8 mm灵敏度为7.87 V/mm的探头,安装间 隙电压为- 9.75 V或1.2 mm左右。由于传感器线形电压范围大大超过测量范围,所以安装间隙允许有较大的偏差,只要保证测量范围在线形段内即可,但为了满足故障诊断和可靠性的需要,一般要 求安装电压9.75土0.2 V。

1.2轴向位移、高低压差胀传感器的安装

轴向位移测的是推力轴承相对汽缸的轴向位移,在机组运行过程中,使动静部件之间保持一定 的轴向间隙,避免汽轮机内部转动部件和静止部件之间发生摩擦和碰撞。两只轴向位移传感器探头安装在2号轴承处,分别装于甲乙两侧,探头朝向低压缸方向安装探头型号为7200型φ14 mm探 头,灵敏度为3.937 V/mm，前臵器供电电压为-24V。大轴相对于汽缸的设计零点为止推轴承靠在工作瓦面为大轴零位。在安装轴向位移和低压差胀传感器前,首先要把大轴推到零位,然后按要求安装。轴向位移的量程范围为-2 mm一+ 2 mm,安装电压- 9.75土0.2 V 沾化电厂汽轮机膨胀相对死点在2号轴承处,高压缸转子膨胀在以2号轴承处为相对死点向前箱方向膨胀,低压缸转子膨胀在以2轴承处为

相对死点向发电机方向膨胀。高低压差胀探头为不带前臵器φ25 mm涡流探头,灵敏度为0.8 V/ mm,因为高低压差胀都是朝着发电机方向安装,要使高低缸差胀测量范围均在线形范围之内,按照探头线性中点及量程范围- 2--10 mm定位。探头零位的安装电压可按下式计算:

高压差胀探头零位安装电压:探头线性中点电压(-6.95 V)-探头灵敏度(0.8 V/mm)*4

低压差胀探头零位安装电压:探头线性中点电压(-6.95 V) +探头灵敏度(0.8 V/mm)*4

所以,高压差胀探头零位安装电压为-11.10 V;低压差胀探头零位安装电压为-3.8V。

1.3大轴偏心传感器的安装

偏心度的测量是监视大轴的弯曲程度。直接偏心指瞬时偏心值,峰一峰值偏心表示的是轴弯曲 正方向的极值与负方向的极值之差。偏心的测量是通过偏心探头和键向探头共同完成的,均为φ8 m灵敏度为7.874 V/mm的涡流探头,键相器探头监测轴上一个凹槽,当轴每转一周,在探头上产 生一个脉冲电压,提供计算偏心峰一峰值的频率。探头的安装间隙电压都为一10 V,注意键相探头的安装,不要正对着槽位安装。键相器也为振动提供相位信号,以便对振动进行分析研究。 1.4转速探头的安装

汽轮机转速探头也为φ8 mm灵敏度为7.874 V/mm的涡流探头,监测的是大轴上有60个齿的齿轮,通过把监测到的脉冲电压序列,转换成频率的信号,计算出汽机转速口探头安装距离一般为距齿端1.1 mm,安装时用塞尺测量比较方

便。 2系统简述

随着机组容量的增大,汽轮机安全监视与保 护,已成为汽轮机的重要组成部分;同时,对汽轮机 的各种安全装臵的动作的准确性和可靠性提出了更高的要求。汽轮机的安全检测系统是对汽机的 转速、轴承振动、轴向位移、高低压缸差胀、盖振、偏 心、绝对膨胀进行时实监测,并当某一参数越限时, 监测系统及时的发出报警或跳机信号,保护汽轮机 设备运行安全。滕州电厂汽轮机安全监测系统使用了本特利3500型监测系统,其方便的软件组态形式和可靠硬件质量,将为电厂的安全运行提供了有力保障。 3系统结构 3.1仪表框架部分

仪表框架部分包括:电源输入模块1个,框架 接口模块模块1个,两通道键相监测模块1个,四 通道电涡流位移传感器或速度加速度传感器监测模块4个、四通道差胀或轴向位移监测模块2个, 两通道的转速监测模块1个。四通道的继电器模 块2个。 3.2现场传感器部分

传感器部分主要有:各种涡流监测探头和速度 式探头、延长电缆和前臵器及信号线。 3.3计算机及软件

3500软件包包括:框架配臵软件;数据采集/服务器软件;操作员显示软件。各种监测模块的内部设臵,可以通过连接装有 框架组态软件的计算机的RS232接口和框架接口模块的组态专用接口,在计算机上设臵好各模块的参数,下装

到各模块,及完成对各监测器的量程、报 警点、探头类型和继电器输出的设臵。沾化电厂没 有定购操作员显示软件,所以各种测量数值通过模 块4-20mA输出到DCS系统实现数据显示。

3.4电涡流传感器和速度式传感器的监测原理

电涡流传感器是根据涡流效应原理工作的,涡流传感器的线圈L与 一个电容C并联,构成一个并联谐振电路。由前臵器内的晶体振荡器供给稳定的高频电流来激励,在线圈周围产生高频交变磁场俑,当被测主轴靠近次交流磁场φ用范围时,在被测主轴表面产生电涡流,而此电涡流又产生一个新交变磁场来阻碍主磁场的变化,这一过程将消耗能量,因而使线圈的Q值发生变化。在被测主轴与 传感器之间的间隙d改变时,传感器线圈的Q值 也随之变化。 在电路中线圈Q值与线圈是电感量之间的关 系为:

Q=XL/R

式中L- - - -线圈 是电感量;R - - -电路中的祸合电阻。

上式说明,线圈的电感量随Q值变化而变化, 亦即随间隙d的变化而变化。而线圈电感量的变化,使线圈的输出电压U发生变化。这样涡流传 感器便将间隙d的变化转变成电压的变化。信号经前臵器放大以后为0- 24VDC信号进仪表框架。

速度传感器的原理如下:压电式速度传感器安 装在轴承壳上或机壳上,机械振动会产生一个压力或张力作用在晶体上,而晶体的作用相当一个弹簧,它会依次反抗压力或张力,这样,晶体就会产生移动的电荷,该电荷由积分电子线路进行调节。监测器提供电源,同时从传感器上取得信号。 4本特利3500仪表的内部组态设臵

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