600MW機(jī)組TSI系統(tǒng)探頭測量技術(shù)原理及安裝方法

羅穎

摘 要：汽輪機(jī)TSI系統(tǒng)即汽輪機(jī)安全監(jiān)測系統(tǒng)，作為現(xiàn)代化電廠汽輪機(jī)保護(hù)的重要監(jiān)測工具，通過連續(xù)監(jiān)測汽輪機(jī)本體重要參數(shù)。本文詳細(xì)介紹了bently3500系列的TSI系統(tǒng)探頭的測量原理、安裝方法以及常規(guī)檢查方法。

關(guān)鍵詞：TSI；探頭；測量技術(shù)原理；安裝方法

中圖分類號：TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

0.前言

我廠DCS由愛默生公司提供的OVATION分散控制系統(tǒng)。主機(jī)采用bently3500系列的TSI系統(tǒng)，TSI即汽輪機(jī)安全監(jiān)測系統(tǒng)，作為現(xiàn)代化電廠汽輪機(jī)保護(hù)的重要監(jiān)測工具，通過連續(xù)監(jiān)測汽輪機(jī)本體重要參數(shù)，例如：軸向位移、大軸振動(dòng)、軸承振動(dòng)、熱膨脹等，實(shí)時(shí)為運(yùn)行人員提供機(jī)組信息，指導(dǎo)操作；并在機(jī)組發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí)輸出停機(jī)信號送至ETS系統(tǒng)迅速遮斷汽輪機(jī)，避免造成更大的事故，但其本身并不提供任何保護(hù)，只起到監(jiān)測作用。

1.系統(tǒng)組成

TSI系統(tǒng)由傳感器（探頭），延長電纜，前置器，電源/信號電纜，I/O卡件，3500框架等組成。

1.1 測量回路

TSI監(jiān)視參數(shù)典型測量回路如圖1所示。

使用延長電纜時(shí)，3500系統(tǒng)有5m和9m兩種規(guī)格，相應(yīng)構(gòu)成了5m和9m系統(tǒng)。使用5m延長電纜，必須使用對應(yīng)5m系統(tǒng)的前置器，使用9m延長電纜，必須使用對應(yīng)9m系統(tǒng)的前置器。

1.2 3500 TSI系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)

3500 TSI系統(tǒng)包括A、B兩個(gè)框架。每個(gè)框架可以測量不同的參數(shù)，由于3500系列框架安裝比較靈活，隨意性較大，如何安裝完全根據(jù)習(xí)慣和需要進(jìn)行。

A框架由兩塊半高3500/15模件（電源轉(zhuǎn)換模件）、一塊3500/20模件（框架接口模件）、7塊3500/42模件（振動(dòng)模件）、3塊3500/53模件（轉(zhuǎn)速模件），2塊3500/32模件（繼電器模件）、1塊半高3500/25模件（鍵相模件）、1塊3500/92模件（通信模件）組成。3500/15和3500/20模件是3500系列TSI裝置的框架標(biāo)準(zhǔn)配置模件，其他模件可根據(jù)需要進(jìn)行組態(tài)使用。3500/15模件進(jìn)行電源轉(zhuǎn)換，將220V AC電壓轉(zhuǎn)換為24V DC電壓，供給各A框架所需工作電源。3500/20模件支持RS232/422通信接口，用于和上位機(jī)進(jìn)行通信連接，并提供了一個(gè)組態(tài)鑰匙開關(guān)和框架復(fù)位按鈕。第15插槽為3500/92模件，它是整個(gè)框架的網(wǎng)關(guān)。通過設(shè)置IP地址和子網(wǎng)掩碼，實(shí)現(xiàn)和TDM系統(tǒng)進(jìn)行通信，將I/O卡件采集進(jìn)來的軸承振動(dòng)、瓦振、鍵相的間隙電壓值送入TDM系統(tǒng)。

B框架由兩塊半高3500/15模件（電源轉(zhuǎn)換模件）、一塊3500/20模件（框架接口模件）、3塊3500/53模件（轉(zhuǎn)速模件），一塊3500/50模件（零轉(zhuǎn)速模件）、2塊3500/45模件（軸位移、差脹和缸脹模件）、2塊3500/32模件（繼電器模件）、1塊3500/92模件（通信模件）組成。

3.探頭類型及工作原理

TSI系統(tǒng)其監(jiān)測數(shù)據(jù)包括：鍵相（1個(gè)測點(diǎn)）、軸向位移（3個(gè)測點(diǎn)）、偏心（1個(gè)測點(diǎn)）、軸振（16個(gè)測點(diǎn)）、軸承振動(dòng)（即蓋振8個(gè)測點(diǎn)）、轉(zhuǎn)速（5個(gè)測點(diǎn)）、脹差（兩個(gè)測點(diǎn)）、熱膨脹（兩個(gè)測點(diǎn)）。主機(jī)使用的探頭有：

3.1 電渦流傳感器：用于測量主機(jī)軸向位移、軸振、鍵相、偏心、脹差、轉(zhuǎn)速的測量，共有8mm、11mm、50mm三種，監(jiān)測卡件分別為：3500/25、3500/42M、3500/45；其靈敏度分別為：7.87V/mm、3.94V/mm、394±8mV/mm；除了主機(jī)軸向位移采用11mm，脹差采用50mm外，其余均采用8mm探頭，這些傳感器需要配合前置器進(jìn)行測量，但50mm探頭的前置器和探頭整合在一起。

3.2 9200速度傳感器：用于測量主機(jī)軸承振動(dòng)（即蓋振），它不需要前置器，垂直安裝于被測面，其監(jiān)測卡件為：3500/45，如圖2所示。

3.3 LVDT線性可變差動(dòng)互感器，用于測量主機(jī)機(jī)殼熱膨脹，不需要前置器；其監(jiān)測卡件為：3500/45，如圖3所示。

4.探頭的檢查、安裝

4.1 探頭及測量配件的檢查

4.1.1外觀檢查，電纜破損嚴(yán)重的應(yīng)考慮更換備件；電纜輕微破損的，用熱縮管包扎處理。

4.1.2前置器檢查，對電纜接口損壞失去彈性的應(yīng)更換備件，防止機(jī)組運(yùn)行時(shí)信號線松動(dòng)，引起測量不準(zhǔn)確。

4.1.3記錄探頭、前置器的型號P/N、序列號S/N，待送至中試所校驗(yàn)。

4.1.4探頭安裝前須測量其線圈電阻值，確認(rèn)安裝前探頭正常。線圈電阻值檢查基本要求如下，若不滿足以下要求，阻值過大或過小則考慮探頭可能損壞（正常值7.59±0.50Ω），需要更換。

4.1.5探頭的金屬插頭與金屬外套管絕緣值檢查，要求大于500M。

4.2探頭安裝

4.2.1主機(jī)振動(dòng)探頭的安裝

每個(gè)軸承處安裝兩只互成90°，垂直于軸承，探頭與水平方向的夾角為45°，分別測量X、Y方向上的振動(dòng)；間隙電壓按-11.0VDC安裝，安裝時(shí)，用萬用表打至直流電壓檔，實(shí)時(shí)測量前置器的COM口與OUT口，將探頭穩(wěn)定安裝在-11.0VDC值。

2.4.2主機(jī)軸向位移的安裝

安裝前聯(lián)系汽機(jī)專業(yè)將軸推至零位，探頭按0值安裝；軸向位移的正方向與低壓缸脹差一致，轉(zhuǎn)子靠近探頭（發(fā)電機(jī)側(cè)）為正，與高中壓缸脹差相反。

4.2.3主機(jī)轉(zhuǎn)速探頭的安裝

安裝間隙為1.0mm。將探頭穩(wěn)定安裝在探頭與齒輪間隙為1.0mm位置，用1.0厚的塞尺平行滑過間隙，感覺有緊壓感但可順暢滑過。

結(jié)論

TSI系統(tǒng)是火電機(jī)組非常重要的系統(tǒng)，它的任何一個(gè)故障都有可能直接影響機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行，我們必須仔細(xì)處理它的每一次故障，并總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，使我們的TSI系統(tǒng)更加可靠。這就必須要熟練掌握TSI系統(tǒng)探頭測量技術(shù)原理及安裝方法，以便于我們分析日常維護(hù)中出現(xiàn)的任何問題，確保機(jī)組的經(jīng)濟(jì)安全運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]張朝陽，李雄偉，王瀟.汽輪機(jī)TSI系統(tǒng)的測量與調(diào)試[J].華北電力技術(shù)，2008（4）：9-11.

[2]李建忠，魚鳳萍.汽輪機(jī)安全監(jiān)測系統(tǒng)（TSI）應(yīng)用分析與改進(jìn)[J].寧夏電力，2007（4）：47-49.

[3]劉同義.試論汽輪機(jī)監(jiān)視儀表設(shè)備的安裝與調(diào)試方法[J].科學(xué)中國人，2016（36）：35.

[4]丁彪.TSI系統(tǒng)故障原因分析與優(yōu)化措施[J].河南電力，2016（5）：21-22.

[5]張震.汽輪機(jī)監(jiān)視儀表設(shè)備的安裝與調(diào)試方法研究[J].化工管理，2015（11）：40.