TSI探头安装及工作原理
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汽机TSI系统探头安装与调试方法:测量与止推轴承法兰表面的间隙,防止止推轴承的损坏。
安装调整顺序是:先将汽机大轴推向机头方向靠死,再将大轴推向发电机方向靠死,测出两死点间的行程量,再将大轴调整到两行程中间距离安装探头,同时,检查探头间隙电压是否符合要求,使探头间隙恰为处于仪表的量程中点(示值为“0”)。
共安装了两个双通道轴向位移监视器,每一个双通道位移监视器由2个14mm涡流传感器、2个相应的前置器和2根延长电缆组成,二个通道组成或门报警,二个通道组成与门发出停机信号,从逻辑上防止了误动作。
这两个通道中的一个如发生故障,可以把它切除转到单通道工作状态。
两个通道轴向位监视器都可以单独工作,也可以同时工作,共同监视汽轮发电机的运行情况,这样提高了汽轮机安全运行的可靠性,每个通道都有相应的继电器接点输出。
轴向位移的安装调整中情况如表1相对膨胀用来连续指示转子与机壳的轴向间隙,防止静摩擦,导致灾难性事故。
调整方法是:在确定好两探头之间的总间隙(包括靠背轮的厚度)这后,拉动拖板向机头方向(间隙4mm)和向发电机方向(间隙15mm)调整,以前置器的输出电压为基准。
由于相对膨胀由两只探头信号叠加而成的,且受到靠背轮的材质、光洁度影响,所以,相对膨胀的调整要向汽机方向、发电机方向来回调整多次,找出最佳安装位置。
间隙调整好后,可对显示仪表进行刻度校验。
热膨胀过程中,当被监测轴环移动超出第一个探头测量范围时,紧接着就进入第二个探头监测量程,由监测器内的微处理器选择从一个传感器线形范围转换到另一个传感器的线形范围。
安装调整如表2数字转速表\数字转速表连续监测汽轮机得转速,转速输入为每转60个脉冲,它是通过安装在转轴上的齿轮(有60个齿)、涡流探头和前置器得到的:f=nz/60其中,z=齿轮齿数(60个)转轴的转速在数字表的液晶显示屏幕上显示出来,而且有相应的——自流信号输出到DEH系统,,转速表系统设有独立的报警电路,报警的设定值预调到600rpm,当转轴速度超出设定值时,相应的报警继电器动作,常开接点闭合,接通后汽缸喷水,当转轴速度低于600rpm时,处于闭合状态的继电器接点打开,从而关闭后汽缸喷水,打开轴承顶轴油泵和回转设备喷油嘴。
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,前置器供电电压为-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置器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。
TSI软件组态报告MMS6110 轴振在基本参数菜单中只是击活了温度报警设置。
在通道设置菜单中,通道名称和通道描述都是按照图纸上的名称来填写的。
前置器设置的是CON011 -4∕-20V,传感器选择PR6423,自动生成的灵敏度是8m V∕um。
测量范围按电厂要求填写的是300um。
下面修改的还有就是赋值方式选择P-P值,其他的参数设置都是默认值。
通道1和通道2设置是基本一样的,所不同的是通道1的传感器的安装角度是0度,而通道2的安装角度是90度。
在数据采集菜单中,设置了的上截止频率是按默认值332HZ,下截止频率是1HZ。
控制方式选择speed方式,每个采样周期的转数设为8,每转采样点数设为32,这些都是对大型气轮机的设置。
下面的选项我们选择默认值,也没有击活支持分析诊断系统的功能。
在通道输出菜单中,选择击活报警监视功能,设的危险值是250um,报警值是125um,报警回差按电厂要求选择3%,报警延时时间设为2秒,电流输出选择4~20mA模式,并且击活电流抑制功能。
下面的选项选择不击活。
通道输出1和2的设置是相同的。
MMS6120 瓦振在基本参数菜单中,选择击活了温度报警设置,其他的像报警倍增功能和防爆模式选择为不击活。
在通道设置菜单中,通道名称和通道描述也是按照图纸来填写的。
传感器在通道1选择PR9268∕20,在通道2中选择PR9268∕30,安装角度分别是0度和90度。
由传感器生成的灵敏度是28.50mm∕um ∕s,内部电阻是1875.00欧姆。
电流设置选择的是off,独立提升线圈的选择会随着传感器的选择而自动输入。
通道1的测量方向选择垂直测量,通道2选择的是水平测量。
测量范围根据电厂要求设为125um。
测量值选择为P-P值,积分参考频率设为80HZ。
在数据采集菜单中,上截止频率设置为600HZ,下截止频率设为10HZ。
控制方式选择speed方式,每个采样周期的转数设为8,每转采样点数设为32,这些都是对大型气轮机的设置。
TSI探头的工作原理报告TSI探头是一种用于测量颗粒数浓度和粒径分布的仪器,常用于空气质量监测、环境监测和工业过程中的颗粒检测等领域。
TSI探头的工作原理是基于激光散射技术和光学光谱分析技术,通过探测样品中的颗粒物质并进行特定的分析,从而实现对颗粒数浓度和粒径分布的测量。
1.激光散射原理:TSI探头通过发射一束单色的激光光线照射到样品中的颗粒物质上,颗粒物质会散射部分光线。
根据散射光的强度和角度分布,可以推断出颗粒物质的大小和形状等信息。
2.光学光谱分析原理:TSI探头利用光学光谱分析技术,通过对散射光信号进行分析和处理,得到颗粒数浓度和粒径分布等数据。
通过比较样本颗粒散射光信号与标准颗粒的散射光信号,可以定量计算出颗粒物质的数量和尺寸。
3.数据处理和结果显示:TSI探头会将采集到的数据传输给计算机进行处理,通过预先设定的算法和模型,计算出颗粒数浓度和粒径分布等信息。
最终结果会在探头的显示屏上显示出来,并可以通过数据接口输出到外部设备进行进一步分析和处理。
1.高灵敏度:TSI探头采用激光光源和光学系统,具有高灵敏度和高分辨率,能够检测到微小尺寸颗粒物质。
2.高精度:TSI探头根据光学原理和散射特性,能够准确测量颗粒数浓度和粒径分布,结果准确可靠。
3.实时性:TSI探头采集数据后能够实时处理和显示结果,可以及时监测样品中颗粒物质的情况。
4.非接触性:TSI探头通过激光照射和散射原理进行测量,无需直接接触样品,避免了交叉污染和损坏设备的风险。
总的来说,TSI探头是一种高性能的颗粒数浓度和粒径分布测量仪器,其工作原理基于激光散射技术和光学光谱分析技术。
通过对样品中颗粒物质的散射光信号进行分析和处理,TSI探头能够快速、准确地测量出颗粒数浓度和粒径分布等数据,为环境监测和工程应用提供了重要的技术支持。
TSI探头安装注意事项1、轴向位移、高胀、低胀均要在就地重新采集线性,根据采集的线性零点电压进行定零位(需要准备30mm或50mm 的千分表),推轴前将轴位移定初始零位,拉线性,能测出推轴的距离,备案。
在定零位前需要把汽机转子推到工作面(一般东汽300MW、600MW轴向发电机侧推),并测量间隙值。
2、全部探头装好后,在轴承盖盖上之前,将COM 端断开,测量信号线的对地绝缘。
3、#7、#8轴振要把整根电缆与机侧绝缘。
4、探头中间接头处一定要进行绝缘包裹,使用耐油热缩管。
5、大机转速探头的安装顺序。
6、信号电缆的分屏和总屏在就地一侧分开且对地绝缘,一定要做到。
在盘柜一侧与机柜相连汇为一点统一联结到保护地接地桩处。
模件自身的接地(直流供电接地)建议直接接入直流地接地桩。
若接地网没有分直流和保护地建议在远方汇为一点。
7、安装探头时一定要小心,探头比较脆,固定时力量要适当。
8、PR9376的探头要注意定向点沿轴向指向正前方或正后方。
9、现场接线箱内的铠装电缆要包绝缘以避免铠装电缆的外壳影响到其它传感器的信号线。
10、若低胀探头是补偿式测量,需将其中一只前置器内的J1跳线剪断,以使两支前置器的工作频率不同防止接力区间的涡流干扰。
11、后键相(电气功角测量)支架在前键相支架前安装一支点,将后键相装在前键相支架上(针对鹤壁III期的2*600MW机组)。
12、保证探头探测面整体垂直对应在被测面上(或被测齿)。
被测齿宽要大于探头直径(在轴的轴向移动时探头始终保持整体对应在被测面内)。
13、静态探头固有特性是远离为正方向,若安装位置的测量方向与固有特性相反需要在组态中取反。
14、转速探头安装间隙为0.8-1.0mm(以被测齿盘的齿轮凸顶为准),现场一般按0.85mm定制间隙。
15、校验静态探头的线性时,活动支架的手轮只允许向一个方向转动,以防止产生支架的机械回程误差造成组态中线性不正确。
16、轴振探头PR6423均按间隙电压-12V(+0.5v)进行安装。
600MW机组TSI系统探头测量技术原理及安装方法作者:罗颖来源:《中国新技术新产品》2017年第18期摘要:汽轮机TSI系统即汽轮机安全监测系统,作为现代化电厂汽轮机保护的重要监测工具,通过连续监测汽轮机本体重要参数。
本文详细介绍了bently3500系列的TSI系统探头的测量原理、安装方法以及常规检查方法。
关键词:TSI;探头;测量技术原理;安装方法中图分类号:TP273 文献标识码:A0.前言我厂DCS由爱默生公司提供的OVATION分散控制系统。
主机采用bently3500系列的TSI 系统,TSI即汽轮机安全监测系统,作为现代化电厂汽轮机保护的重要监测工具,通过连续监测汽轮机本体重要参数,例如:轴向位移、大轴振动、轴承振动、热膨胀等,实时为运行人员提供机组信息,指导操作;并在机组发生严重故障时输出停机信号送至ETS系统迅速遮断汽轮机,避免造成更大的事故,但其本身并不提供任何保护,只起到监测作用。
1.系统组成TSI系统由传感器(探头),延长电缆,前置器,电源/信号电缆,I/O卡件,3500框架等组成。
1.1 测量回路TSI监视参数典型测量回路如图1所示。
使用延长电缆时,3500系统有5m和9m两种规格,相应构成了5m和9m系统。
使用5m 延长电缆,必须使用对应5m系统的前置器,使用9m延长电缆,必须使用对应9m系统的前置器。
1.2 3500 TSI系统框架结构3500 TSI系统包括A、B两个框架。
每个框架可以测量不同的参数,由于3500系列框架安装比较灵活,随意性较大,如何安装完全根据习惯和需要进行。
A框架由两块半高3500/15模件(电源转换模件)、一块3500/20模件(框架接口模件)、7块3500/42模件(振动模件)、3块3500/53模件(转速模件),2块3500/32模件(继电器模件)、1块半高3500/25模件(键相模件)、1块3500/92模件(通信模件)组成。
3500/15和3500/20模件是3500系列TSI装置的框架标准配置模件,其他模件可根据需要进行组态使用。
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围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围大大超过测量围,所以安装间隙允许有较大的偏差,只要保证测量围在线形段即可,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,前置器供电电压为-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置器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围均在线形围之,按照探头线性中点及量程围- 2--10 mm定位。
电厂 TSI 测点安装调试及常见故障诊断与处理摘要:随着经济社会的发展,电力系统装机容量也日益增大,TSI系统作为汽轮机最重要的监测保护系统之一,对TSI系统的依赖性也越来越高,因此TSI系统设备直接影响机组的安全运行。
火电机组TSI探头的安装是火电厂热控安装不可或缺的重要组成部分。
本文对安装过程的注意事项做了详细说明。
关键词:TSI探头;安装方法;注意事项一、探头的安装1.轴位移安装汽轮机高中压转子轴位移以高压转子推力间隙的中心为零位,正方向为低压缸方向为正方向,发电机侧为负方向,即“贴近为正”。
轴位移探头为电涡流传感器,型号为 TQ402,灵敏度 4mV/mm。
安装轴位移探头步骤:1.1首先让机务人员测定轴向推力间隙。
(经上次测量,推力间隙经测量为0.43mm)。
1.2机务人员用千斤顶将大轴推向工作面(发电机侧推力瓦)。
1.3经监理人员与电建单位确认轴位置无误后,开始安装轴位移探头。
1.4零位电压确定方法:定义零位电压为-9.6V,因为 TQ402 探头的测量的线性范围为[-17.6V,-1.6V],量程 4mm,所以取线性电压的中心-9.6V 为零位电压,则可以保证量程为[-2mm,2mm]。
1.5安装电压确定方法:由于推力间隙的中心为推力零位,对应电压为-9.6V (在 TSI 组态中已定义),将转子顶死在发电机侧推力瓦后,此时的轴位移应为-0.215mm,因此安装电压为-9.6-4×0.215=-10.46V1.6调整探头在支架上的位置(用万用表监视间隙电压,间隙电压为前置器上的 O/P 端子和2COM 端子之间的电压)使间隙电压显示-10.46V,然后将轴向位移探头固定在支架上并锁紧,用铁棒敲击安装支架,如果间隙电压没有变化,即可。
1.7此时 DCS 应显示轴向位移值:-0.215mm。
说明:如果机组是以大轴推向非工作面(低压缸侧推力瓦),那么上述第五步改为:安装电压确定方法:由于推力间隙的中心为推力零位,对应电压为-9.6V(在TSI 组态中已定义),将转子顶死在低压缸侧推力瓦后,此时的轴位移应为0.215mm,因此安装电压为-9.6+4×0.215=-8.74V2. 高中压转子胀差安装图1 斜坡胀差安装示意图A、 B 探头定义如图所示,发电机侧的探头为 A 探头,低压缸侧的探头为 B 探头2.1 斜坡法测量胀差原理:2.1.1 如上图,转子相对于固定在轴承箱的探头的实际移动距离是上图直角三角形中的斜边,但是由于斜坡的存在,可以通过测量直角边(较短的直角边),然后通过三角函数的运算得到斜边的长度,即转子水平移动的距离,即斜边=短直角边×sin8°。
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(p8 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,(p8 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mm探头,灵敏度为3. 937 V/mm,前置器供电电压为-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置器q>25 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。
TSI探头的工作原理及现场安装要点作者:张厚军来源:《城市建设理论研究》2013年第29期摘要:本项目主要讲述涡流式传感器的工作原理,在电厂汽轮机保护系统安装过程中需要重点关注的内容及出现的问题分析。
提高现场安装的水平,提高安装精度,杜绝隐患,提高汽轮机的安全保护水平。
关键词:涡流探头,工作原理,安装要点,汽机保护中图分类号:TU74 文献标识码:A引言:在高速旋转机械振动研究和运行参数测量过程中,非接触测量方法与接触式测量相比,能更准确地搜集到转子振动状况的各种参数,与其它类型的位移传感器相比,电涡流传感器具有测量范围宽、抗干扰能力强、不受油污等介质影响,结构简单等优点。
由于这些测量数据都直接影响到汽轮机的运行安全,数据的准确及稳定性就尤为重要,现场的安装方法及需要关注的问题是实现数据准确可靠的重要实现手段。
1.工作原理电涡流传感器采用的是感应电涡流原理,当带有高频电流的线圈靠近被测金属时,线圈上的高频电流所产生的高频电磁场便在金属表面上产生感应电流,电磁学上称之为电涡流。
电涡流效应与被测金属间的距离及电导率、磁导率、线圈的几何形状、几何尺寸,电流频率等参数有关。
通过电路可将被测金属相对于传感器探头之间的距离变化转换成电压或电流变化。
电涡流传感器就是根据这一原理实现对金属物体的位移、振动等参数的测量。
2.结构组成及性能特性在现今电厂应用中,电涡流传感器系统一般情况下由传感器(探头)、前置器、电缆和接头三部分组成。
传感器是感受被测信号的部分,它由绕在非金属骨架上的矩形截面线圈组成。
传感器根据测量的参数不同而选用不同的探头直径,一般情况下探头直径越大,灵敏度越低,有效测量范围越大,线性区域越小。
前置器是把涡流传感器所产生的信号转变为标准电压信号的信号转换装置。
通过延长电缆与传感器相连,然后通过带屏蔽信号电缆与信号处理模块相连。
3.涡流传感器探头的安装方法探头的安装方法有两种,一是机械测量法,即用非金属塞规测量探头与被测件的间隙。
TSI探头的工作原理TSI探头(Traverse Scanning Instrument Probe)是一种常用于气溶胶颗粒测量的仪器探头,主要用于颗粒物浓度和粒径分布的测量。
TSI探头的工作原理是通过传感器接收和分析颗粒物所产生的光信号来确定其浓度和粒径。
TSI探头通常由一个激光器、一个接收器和一些光学元件组成。
激光器发射一束激光光线,经过光学元件后聚焦到一个小尺寸颗粒物的测量区域内。
当激光光线与颗粒物相互作用时,部分光线会被散射或吸收。
散射光和吸收光会进一步传输到接收器中。
接收器中的光学元件将接收到的散射和吸收光束导入光电探测器中进行信号转换和放大。
光电探测器会将接收到的光信号转换为电信号。
通过测量光信号的幅度和持续时间,可以得到颗粒物的浓度和粒径。
在TSI探头中,光信号的幅度和持续时间与颗粒物的浓度和粒径有关。
一般来说,浓度越高,散射光的幅度就会越大;粒径越大,吸收光的幅度就会越大。
通过测量光信号的幅度和持续时间,并与预先设定的校准曲线相比较,可以得到颗粒物的浓度和粒径分布。
为了提高测量的准确性,TSI探头通常会进行校准。
在校准过程中,探头会使用已知浓度和粒径分布的颗粒物进行测量,并将测量结果与实际值进行比较。
通过调整探头的设置和校准曲线,可以使测量结果更加准确和可靠。
除了浓度和粒径测量,TSI探头还可以用于其他相关的测量,例如温度、湿度和流速等。
这些测量结果可以提供更详细和全面的颗粒物测量信息。
综上所述,TSI探头的工作原理是通过接收和分析颗粒物所产生的光信号来测量颗粒物的浓度和粒径分布。
通过测量光信号的幅度和持续时间,并与预先设定的校准曲线相比较,可以得到精确的测量结果。
TSI探头的应用广泛,可用于颗粒物监测、环境监测、工业生产等多个领域。
TSI系统探头安装调试步骤1.轴向位移、胀差(以一组为例)1.1工具准备1.1.1测量工具:安装有MMS6000软件的笔记本电脑一台以及与卡件的连接线一条;万用表3台(至少有一台可以测量直流电流);磁性千分表座和行程≥25mm 千分表各一个;塞尺一把;游标卡尺一把;1.1.2通讯工具:充满电的对讲机两对和备用电池2个。
1.1.3常用工具:6”8”10”开口扳手各一把或与安装螺丝相对应的梅花或呆头扳手各一把;试电笔、尖嘴钳、十字螺丝刀、剪刀、铜片、棉纱、扎带、Φ20~Φ26蛇皮管、胶带、电工绝缘胶布等;焊好引出线的鳄鱼夹一对,手电筒一把。
1.2探头安装1.2.1在确认汽轮机大轴已被顶至工作位置,TSI机柜已经受电后,可以安装探头。
1.2.2松开拖把锁定螺丝,将拖把旋离被测靠背轮后才可将探头安装在拖把上,以防止安装时探头碰撞靠背轮。
(注意:探头支架的位置固定时,必须保证支架在正、负量程范围内移动的下限和上限值。
为了确保支架在校验时移动的下限和上限值,在松开拖把锁定螺丝后,测量拖把移动总位移量;根据试验室校验的数据在测量的有效位移量内选择中间位移量对应的电压值。
1.2.3螺丝固定后,将拖把慢慢旋向靠背轮,使探头慢慢贴近靠背轮,用塞尺和手电筒光照检查探头的整个测量面是否完全、均匀平贴靠背轮;1.2.4当探头不能均匀平贴靠背轮时,可剪些铜片单层或多层塞进安装螺丝缝隙,调整探头角度,最后使探头平贴靠背轮。
1.3测量工具安装和设置1.3.1用万用表直流电压档测量对应前置器的COM和-VT端子应在-24V左右。
将探头引出线接入前置器,一对鳄鱼夹引出线分别绑紧万用表表笔并用绝缘胶布包好,红、黑表笔分别夹住前置器的OUT和COM端子,此时万用表读数应该≤|-3V|。
1.3.2根据校验室对各探头的静态校验结果,此次将胀差前置器输出电压-6.0DC V、轴位移前置器输出电压-10.00 V定为零位。
1.3.3旋转拖把旋钮使探头离开靠背轮,使万用表读数变化直至达到零位电压(以TSI机柜端子测量到的电压为准)。
汽轮机监视装臵(TSI)简介汽轮机监视装臵(T urbine Supervisory Instruments,简称TSI)用来连续测量汽轮机的转速、振动、膨胀、位移等机械参数,并将测量结果送入控制、保护系统,一方面供运行人员监视、分析旋转机械的运转情况,同时在参数越限时执行报警和保护功能。
1. TSI监视的主要参数:1.1 转速:汽轮机转速过高时将可能造成转子断裂、飞车等恶性事故,因此汽轮机转速设计了多层汽轮机转速高保护,如103%超速限制保护,108%、110%电超速保护,机械式危急遮断保护等等。
1.2 轴向位移:以机械零位为基准,监测汽轮机转子在轴向的窜动量。
汽轮机轴向位移过大时,轻则可能造成烧瓦、轴颈局部弯曲事故,重则会导致汽轮机动静部分发生摩擦、碰撞,从而造成叶片折断、大轴弯曲、隔板和叶轮碎裂等恶性事故。
汽轮机轴向位移设计报警限值、停机保护限值,越过停机限值时ETS动作停机。
1.3 胀差:以机械零位为基准,监测汽轮机转子膨胀量与汽缸膨胀量的差值,因而又称为相对膨胀,胀差=转子膨胀量-汽缸膨胀量。
热膨胀通常是指汽缸的膨胀量,因而又称为绝对膨胀。
汽轮机正胀差或者负胀差过大时,将导致汽轮机动静间隙过小而发生动静摩擦甚至碰撞,加剧汽轮机振动,甚至损坏转子叶片或者汽缸隔板。
汽轮机胀差设计报警、停机限值,但一般不设臵停机保护,胀差越过停机限值时,要求手动打闸停机。
1.4 振动:分为轴振动和轴承振动。
轴承振动用来测量汽轮机轴承的振动量,因此又称为绝对振动,俗称瓦振。
轴承振动可采用振动速度和振动位移两种测量方式,同时水平、垂直两种方向可选。
轴振动则是测量轴承振动与大轴振动之间的相对值,因此又称为相对振动,俗称轴振。
轴振动也可采用速度和位移、水平和垂直多种测量方式。
汽轮机振动过大时会发生轴封/汽封磨损、滑销磨损、转动部件疲劳强度降低等危害,严重时会发生烧瓦、轴弯曲等恶性事故。
因此,目前200MW以上的汽轮发电机一般都设臵汽轮机振动大停机保护,但保护的实现方式各有不同,例如单瓦的水平、垂直轴振任一大于停机值,本瓦轴振大于停机值且相邻瓦的轴振大于报警值,单瓦水平/垂直轴振、本瓦瓦振三取二等模式。
汽轮机TSI探头安装及需要注意的问题TSI全称汽轮机的安全监测系统(Turbine Supervisory Instrumentation),通过对汽机转速、胀差、膨胀、偏心、轴位移等监测,让汽机安全运行。
滦河电厂六期工程汽轮机是北重汽轮机,TSI采用Epro MMS 6000系列。
汽轮机转速探头安装间隙1mm,通过塞尺测量的,安装结构如下图:转机飞锤飞出探头安装间隙3.6mm,通过量块测量。
键相探头、偏心探头#1~8瓦X/Y轴振#1~8瓦瓦振高中低压缸胀差轴位移1,2,3汽轮机推力盘间隙0.285mm测量装置采用电涡流传感器,属非接触型测量方式,它由3部分组成,即探头、传感器电缆、信号转换器。
涡流探头中含有1个测量线圈,前置器中高频振荡电流通过延伸电缆流入该线圈产生一个轴向磁场,当被测金属体靠近这个磁场时切割磁力线产生电涡流,电涡流的强弱随探头与被测体表面之间间距的变化而变化,并经延伸电缆送至前置器检波、放大转化成随机械位移变化的电压信号。
信号转换器由高频振荡器、振荡解调器、低通滤波器、信TSI系统安装中热工方面注意的事项:(1)汽轮机温态不可进行TSI系统调整。
TSI系统探头调整不可在温态下进行,因为蒸汽进入汽轮机后,转子及汽缸均会膨胀。
由于转子质量较小,温升较快,故而膨胀比汽缸较快产生胀差。
温态下胀差值很难计算且不便于修正,因此,TSI系统探头调整应在常温下进行才能准确地显示出机组静止部分和转动部分之间的相对轴向位移。
(2)TSl系统涡流探头的校验。
可直接测量探头的电阻值,确定涡流探头的质量。
在TSI 的涡流探头系统校验时,探头、延长电缆和前置器应成套进行且TSI卡件内的组态、保护报警定值必须按照厂家说明书的要求正确设置。
(3)提高TSI系统连接线路的可靠性。
1)安装时,就地探头的线路要远离强电磁干扰源和高温区。
信号线中间接头处应使用热缩管做好绝缘处理,要有可靠措施以确保延伸电缆的固定与走向不会出现损伤电缆的可能。
TSI的基本测量原理汽轮机监视保护仪表(TSI)特指汽轮发电机组的振动、轴向位移、胀差、转速、零转速、偏心键相、汽缸膨胀、油动机行程、阀位开度等热工参数监控仪表的总称,它包括传感器和监视器(二次表)两部分,如图1所示。
这些参数有别于一般的热工参数,它们对汽轮发电机组的安全运行特别重要,所以发电厂把这几个参数单独放在一起,组成一个系统,称做为汽轮机监视保护仪表(TSI)系统,并由专门的班组来进行维护和管理。
下面将主要介绍这些TSI参数的测量原理与实际测量方法。
图1汽轮发电机监视保护仪表安装配置示意图一、传感器TSI参数的测量主要依靠各种传感器,在汽轮发电机组上使用较多的传感器主要有:涡流式位移传感器、磁电式速度传感器、压电式加速度传感器、磁阻式速度传感器和线性可变差动变压式传感器。
现将各种传感器的工作原理及其结构特点分别说明如下。
1-1涡流式位移传感器在TSI系统中,大量地使用了涡流式位移传感器,它可以用于振动、轴向位移、胀差、转速、零转速、偏心、键相等参数的测量,在行业中有人甚至称汽轮机监视保护仪表为涡流式保护仪表,可见这类传感器在TSI仪表中的中重要性。
而且涡流式位移传感器的技术难度最大与国际上的差距也最大。
涡流式位移传感器的原理如图1-1所示。
如果有一个很高的频率(一般取1MHz)的电流从振荡器流入传感器线圈中,那么传感器线圈就产生一个高频率振荡磁场,如果有一片金属接近这个磁场,那么在此金属的表面就会产生电涡流。
电涡流的强度是随着传感器线圈与金属之间的距离的变化而变化的,这是因为这个距离影响了传感器线圈的阻抗,所以可以用测量阻抗的方法来实现距离的测量。
涡流式位移传感器输出一个与距离成单值函数的直流电压信号。
图 1-1 涡流式位移传感器1-2磁电式速度传感器如果有一导体作切割磁力线的运动,它会产生一个与它运动速度成比列的电动势,磁电式速度传感器就是按这个原理工作的。
在图1-2-1中,弹簧片、线圈骨架和线圈组成了一个惯性质量系统。
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,前置器供电电压为-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-2 mm 一+ 2 mm,安装电压-9.75 土0.2 V ,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置器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。
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置的动作的准确性和可靠性提出了更高的要求。
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。
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, 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、延长电缆和前置器及信号线。
3.3 计算机及软件3500 软件包包括:框架配置软件;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置,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,在计算机上设置好各模块的参数,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置。
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 与一个电容并联,构成一个并联谐振电路。
由前置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, 值变化而变化, 的变化而变化。
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。
信号经前置器放大以后为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 仪表的内部组态设置4.1 电源模块组态350 监测系可接受三种类型电源:交流电源, 高压直流电源和低压直流电源。
还可设置单电源和双电源运行模式。
根据现场安装情况,选择单电源模式和高压交流电源。
在电源模块组态里还可设置连接密码和组态密码。
最好不要设置, ,以免时间长了忘记密码。
其它设置取默认的即可。
4.2 振动模块的组态3500/42 卡件可根据要求组态成轴振、瓦振、偏心、轴向位移、速度、加速度模块。
3500/42 卡件分四通道,1 和2 通道、和4 通道成对组态,可以先完成1 通道,再复制到2 和3、4 通道,减少组态工作量。
径向振动组态可选择有键相或无键相信号。
当选择了有键相信号时,可选择lX( 1 倍频)幅值, IX 的相位滞后角;2X(2 倍频)幅值;2X 的相位滞后角;非1X 幅值; Smax(单峰最大值)幅值。
这些都是为机组事故分析时提供依据的;还可选择钳位值, 即通道或传感器故障后,通道电压被钳制在设定的值上,默认值为零;记录仪的输出为振动通频幅值,输出设置为4-20 mA;继电器的延时可采用默认设置,即报警值延时 3 秒,危险值延时1 秒;径向振动传感器的类型可选择为φ8 mm 的涡流传感器;报警和危险继电器模式都选择为闭锁;探头安装方向为朝向探头, 没有安全栅,报警倍增为1。
4.3 轴向位移和差胀的组态轴向位移和差胀使用3500/45 卡件编程。
3500/45 卡件可完成轴向位移、差胀,斜面式差胀和补偿式差胀功能。
滕州电厂3500/45 卡件, 1、2 通道为轴向位移,3 通道为高压差胀,4通道为低压差胀。
轴向位移组态量程为- 2 m m—+ 2 mm,探头零位安装间隙电压- 9.75 V,传感器选择为7200 型φ14 mm,两个通道均设置为远离为正。
高、低压差胀量程组态为- 2 mm- + 10 mm-,根据安装要求选择好零位电压。
高压差胀设置为朝向为正,低压差胀设置为远离为正。
当探头安装完毕后,在DCS 显示画面上看到不准确后,可打开零位调节画面, 调节零位安装电压,但可调范围受到量程和通道OK 范围的限制。
4.4 转速通道的组态转速通道选用3500/50 卡件,为双通道卡件。
转速量程设置为0-5000 转/分,门槛电压设为自动,滞回电压为1VDC,信号极性为凹槽,每转的事件数60,即每转60 个脉冲电压。
同样可以设置记录仪的输出和报警继电器的输出。
转速通道的组态主要注意:门槛电压值设为自动,此值是大多数输入信号的正峰值和负峰值的中间值,随输入信号的变化而变化。
自动门槛值需要的最小信号的幅值为1V 峰峰值,最小频率为0.0167HZ。
如果门槛值设为手动,该值可在+ 9.9 至- 23.6 之间进行调整,手动门槛值需要最小信号的幅值为500 mV 峰峰值。
4.5 通道报警和继电器的输出的组态每个通道提供两个值的报警点,可设置高于某一值报警或低于某一值报警,也可根据需要,设置报警有效或无效,对每个模拟量的通道进行报警点设置完成之后, 成之后,就可以组态继电器的输出通道了口继电器输出采用3500/32 卡件4通道的继电器模块。
每个继电器的输出都可以利用与(AND)或(OR)运算器编程。
每个继电器的报警驱动逻辑, 都可以用来自框架中任何监测器通道的报警输入。
例如:继电器1 通道为振动大报警,可组态为 6 个振动报警或运算以后,从继电器1 通道输出。
这样,既节约了通道也减少了电厂热工人员的维护工作量,这是以前的3300 系统做不到的。
每个继电器可设置为常开或常闭。
所有的组态都必须在软件下装后才起作用。
5 本特利3500 系统与3300 系统的区别5.1 组态方式的不同330 系统卡件是以电子线路集成为基础的单独系统,组态方式通过设置线路上的短接块,使卡件实现不同功能。
这样每次改变卡件设置时,须拔插卡件,易损坏电子线路。
3500 系统卡件是以总线方式构成的网络结构,通过计算机RS232 接口以软件的方式实现对卡件功能的设置。
即方便快捷, 又不会损坏卡件。
5.2 数据显示方式的不同3300 系统实时数据是通过卡件前面板的棒状液晶显示屏显示。
棒状显示数据精确度较低,而且量程和刻度改变不方便。
3500 系统在监测框架上没显示屏, 所以在操作员计算机上安装操作员显示软件,通过显示软件可显示机组图、棒状图、当前值、选定的事件段显示趋势图、报警事件序列、系统事列表、计算机日志。
显示软件强大的监视功能为运行员更好了解机组的运行状态提供了保证。
数据显示也可通过监测框架4-20 mA 输出到DCS 系统实现数据监视,沾化电厂即用此方式。