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1、试论汽轮机监控仪表的安装与调试汽轮机本体仪表【摘要】本文简单的探讨常用的涡流位移传感器的特性， 正确的安装方法及调试过程，特别是调零及屏蔽方式，以使汽 轮机监控仪表能正常使用。【关键词】汽轮机安装调试监控仪表 随着科学技术的不断发展，电能需求的日益增加，单机容 量的不断扩大，大型发电机组要求有更高的可靠性和自动化水 平。因此，在大型机组中，汽轮机监测系统(TSI)的重要性日益 凸显，尤其是在大型机组中，它能连续地监测汽轮机的各种重 要参数，帮助运行人员判明机器故障，在非正常工作引起严重 损坏前遮断汽轮发电机组，保护机组安全。TSI系统安装调试 的好坏将直接影响汽轮机组的安全运行，而其调试在整个
2、机组 的热控调试过程中所占的比重相对较少，更显得它尤为重要。1传感器的校验及安装注意事项1.1 传感器的选型。涡流传感器是通过电磁感应的原理来 进行测量的，所以在考虑传感器选型及安装时应重点考虑电磁 场的影响范围及被测表面的尺寸大小，应确保D3d。如果不能 满足上述条件，将直接影响到传感器输出的线性范围。但由于 D是机组结构决定的，所以一般情况下，D尺寸是确定的，在这 种情况下，应尽量选用小探头，以确保测量精度。1.2 轴位移传感器的安装。轴向位移测量的是推力轴承相 对汽缸的轴向位置改变，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
3、。在安装轴向位移传感器前，首先要把大轴 推到零位，然后按要求安装，在安装探头的过程中严禁移动大 轴。由于监测器可能把传感器的失效看成是轴向位移，以致错 误的轴向报警。用两个探头同时探测一个对象，以免发生误报 警。两个涡流探头测量转子的轴向变化，输出探头与被测法兰 的间隙成正比的直流电压值，板件接受此电压值后，经过计算 处理，显示出位移值，安装的间隙电压一般-12VDC。1.3 轴振传感器的安装。根据振动学原理，由X、Y方向振 动合成可得到轴心轨迹。在测量轴振时，常常把涡流探头装在 轴承壳上，探头与轴承壳变为一体，因此所测结果是轴相对于 轴承壳的振动。由于轴在垂直方向与水平方向并没有必然的内 在
4、联系，因此，在垂直与水平方向各装一个探头，两个探头安 装保证相互垂直。安装的间隙电压一般-12VDC。L4传感器的校验。传感器的生产厂家虽然有出厂校验报 告，但用户应该重新校验一次。用户应根据自己的校验数据来 选择测量位置，这是因为被测量面材料直接影响传感器的输出 线性范围。虽然不同材质所做的校验报告数据相差不是很大， 但毕竟是有影响的，所以用户在安装前必须用被测面相同的材 料（如被测量主机的大轴材料等）加工一个校验靶块来进行数据标定，并以此数据作为调试的依据。2轴向位移、胀差的安装和调试2.1 安装间隙的确定。轴向位移和胀差安装间隙的确定相 当重要，要在掌握基本原理的基础上来确定此间隙就会变
5、得相 当容易，并方便地安装。以往许多老电厂的技术人员受“山” 字型传感器的框框影响，把此项工作看得比较机械，往往还用 塞规去测量间隙，我们认为没有这个必要，而且没有利用涡流 传感器具有线性好，范围大的优点。下面以轴向位移为例来说 明如何确定安装间隙及安装方式。假定我们选用日本新川公司 的VK-452A传感器，此传感器探头有效直径为8mm,螺纹尺寸 为M14X1.5,线性范围为4. 5mm,传感器的输入输出特性曲 线，电压输出-2V20VDC为线性输出的范围，所对应的问隙为0. 5mm5. 0mm,灵敏度为4V/mm（这是常规数据，针对某一特定传感器应以用户自己标定的数据为准），即dl=0.5m
6、m, 对应输出电压为：-2VDC； d2=5. 0mm,对应电压输出为-20VDC。 如果轴向位移表的量程范围为：-2mm+2mm,即范围为4mm,此时安装间隙为 d0=2. 750. 25mm,即 d2=2. 5mm, d3=3. 0mm,只要将传感器安装在此范围之内即可。此时传感器 电压输出对应于T0VDC12VDCo由于传感器的间隙与电压输出是一一对应的关系，所以在传感器安装时，没有必要用塞 规去测量间隙，只要用电压表测量输出电压即可，这样可减少 现场工作强度。又如果假定轴向位移表的量程为-1mm+2mm,即范围为3mm,此时安装的间隙为d0=2. 25 + 0. 75mm,即 d2=l
7、. 5mm, d3=3mm,此时传感器的电压 输出对应与-6VDC12VDC,我们只要测量输出电压，使其在上述范围之内，即可固定支架，使其定位。对于其他的量程范 围，或胀差均可用此方式来确定。2.2 零位确定。在安装固定传感器时，用户不必关心监视 仪表的指示值，在传感器固定完毕后，利用监视仪表的“零 迁”功能将监视仪表指示“迁零”即可。如果轴系不在零位， 如果机务工程师经测量，目前大轴在+0. 2mm,此时将监视器仪 表的指示迁为+0. 2mm即可。所以涡流传感器的安装是相当方便 的，半个小时即可完成安装调试工作的全过程。而现在好多用 户受老传统的影响，不会使用这些先进的功能而用老办法，甚 至
8、用对讲机，来回对数据、对零位，而往往螺母一紧，零位又 变化了，再重新来过，5 6人忙半天才能安装完毕。所以用 户一定要搞清原理，可大大地减轻工作强度和节约时间。3有关信号的屏蔽和接地TSI的抗干扰是相当重要的，除了在仪表本身的设计过程 中重点考虑抗干扰以外，现场屏蔽电缆的连接方法对机组的安 全运行也起到了相当重要的作用。电厂因屏蔽电缆的连接不当 而造成机组停机的事故也时有发生。现在用户常用的方法是前 置器、屏蔽电缆、BTG盘、端子排及仪表端子排全部浮空，并 在集控室单端接地来屏蔽外来强电电磁信号的干扰。经调查发 现：用这种方法屏蔽，解决了大部分的共模干扰信号，但对一 些特殊的串模干扰信号效果不明显。4总结TSI系统稳定运行是机组安全稳定运行的基础，必须确保 现场安装和调试的准确，确保该系统的准确性和可靠性。参考文献乐鹰，潘彬彬，康瑞庭，王文军.汽轮机监控仪表的安装调试J.内蒙古石油化工，2011, (09)2司海滨.汽轮机监控仪表安装及调试问题探讨J.发电设备，2003, (05)3任志中.汽轮机监视仪表在现场的安装及应用J.安徽电气工程职业技术学院学报，2004, (03)