發(fā)電廠汽輪機(jī)監(jiān)視儀表的可靠性與改進(jìn)措施

汪振宇

摘要：發(fā)電廠汽輪機(jī)監(jiān)視儀表在我國(guó)電力企業(yè)中的廣泛應(yīng)用為電力企業(yè)帶來(lái)較大的經(jīng)濟(jì)效益，但是在實(shí)際應(yīng)用中，其可靠性卻存在一些問(wèn)題，為設(shè)備安全運(yùn)行帶來(lái)隱患?；诖耍疚木桶l(fā)電廠汽輪機(jī)監(jiān)視儀表的可靠性與改進(jìn)措施進(jìn)行探究，通過(guò)對(duì)影響發(fā)電廠汽輪機(jī)監(jiān)視儀表可靠性因素的分析，提出一些切實(shí)有效的改進(jìn)措施，促進(jìn)發(fā)電廠汽輪機(jī)監(jiān)視儀表系統(tǒng)安裝和運(yùn)行維護(hù)工作的完善。

關(guān)鍵詞：發(fā)電廠；汽輪機(jī)監(jiān)視儀表；單點(diǎn)信號(hào)

引言：

汽輪機(jī)監(jiān)視儀表是發(fā)電廠用來(lái)檢測(cè)汽輪機(jī)系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備運(yùn)行狀況的重要組件，能夠保證設(shè)備的安全平穩(wěn)運(yùn)行，對(duì)發(fā)電系統(tǒng)的安全高效生產(chǎn)具有重要意義。為了保障汽輪機(jī)監(jiān)視儀表的正常工作，必須保障測(cè)量環(huán)境和測(cè)量系統(tǒng)的可靠性。但是就當(dāng)前的發(fā)電廠汽輪機(jī)監(jiān)視儀表的應(yīng)用來(lái)看，大多數(shù)企業(yè)對(duì)發(fā)電機(jī)汽輪機(jī)監(jiān)視儀表的檢修維護(hù)和可靠性技術(shù)研發(fā)方面還不到位。在此背景下，探究汽輪機(jī)監(jiān)視儀表可靠性和改進(jìn)措施是非常必要的。

一、影響發(fā)電廠汽輪機(jī)監(jiān)視儀表可靠性的因素

（一）測(cè)量部件發(fā)生故障

發(fā)電廠汽輪機(jī)監(jiān)視儀表的測(cè)量部件故障是影響發(fā)電廠汽輪機(jī)監(jiān)視儀表可靠性的因素之一。測(cè)量部件發(fā)生故障時(shí)的癥狀一般表現(xiàn)為汽輪機(jī)監(jiān)視儀表的信號(hào)突然出現(xiàn)變化，并且對(duì)設(shè)備機(jī)組造成不同程度的影響。比如對(duì)于一些機(jī)組而言，某一方向的振動(dòng)信號(hào)會(huì)發(fā)生突然的變化，導(dǎo)致信號(hào)跳動(dòng)超過(guò)預(yù)期為了保護(hù)機(jī)組運(yùn)行而設(shè)計(jì)的保護(hù)值，造成設(shè)備機(jī)組停止運(yùn)行。在遇到這種現(xiàn)象時(shí)，單純的檢查工作并不能發(fā)現(xiàn)異常，但是在更換汽輪機(jī)監(jiān)視儀表的探頭和前置器后，系統(tǒng)會(huì)恢復(fù)正常。

（二）振動(dòng)信號(hào)易受干擾

發(fā)電廠汽輪機(jī)監(jiān)視儀表的絕對(duì)振動(dòng)信號(hào)易受干擾是影響發(fā)電廠汽輪機(jī)監(jiān)視儀表可靠性的因素之一。絕對(duì)振動(dòng)信號(hào)指的是軸相對(duì)振動(dòng)信號(hào)與軸承絕對(duì)振動(dòng)信號(hào)相疊加產(chǎn)生的信號(hào)。其中軸相對(duì)信號(hào)由汽輪機(jī)監(jiān)視儀表安裝在軸承處的探頭測(cè)得，而軸承絕對(duì)振動(dòng)信號(hào)由汽輪機(jī)監(jiān)視儀表安裝在軸承處的速度探頭測(cè)得。絕對(duì)振動(dòng)信號(hào)受干擾會(huì)使設(shè)備機(jī)組發(fā)生跳閘。當(dāng)探頭受到高頻或者低頻干擾時(shí)，會(huì)發(fā)出絕對(duì)振動(dòng)的虛假信號(hào)，導(dǎo)致設(shè)備機(jī)組啟動(dòng)保護(hù)機(jī)制做出相應(yīng)的保護(hù)動(dòng)作。

（三）單點(diǎn)信號(hào)動(dòng)作失誤

發(fā)電廠汽輪機(jī)監(jiān)視儀表的單點(diǎn)信號(hào)動(dòng)作失誤是影響發(fā)電廠汽輪機(jī)監(jiān)視儀表可靠性的因素之一。為了保障汽輪機(jī)監(jiān)視儀表監(jiān)測(cè)動(dòng)作的及時(shí)性，汽輪機(jī)監(jiān)視儀系統(tǒng)一般采用單點(diǎn)信號(hào)的模式，對(duì)信號(hào)不設(shè)置延遲，但是汽輪機(jī)監(jiān)視儀表在運(yùn)行中會(huì)被外部的電磁環(huán)境和內(nèi)部的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)所影響，導(dǎo)致設(shè)備機(jī)組啟動(dòng)保護(hù)機(jī)制作出相應(yīng)的保護(hù)動(dòng)作。這種參數(shù)的變化不是真實(shí)的，但是卻會(huì)對(duì)設(shè)備機(jī)組產(chǎn)生影響，導(dǎo)致信號(hào)的誤發(fā)。

（四）接地與電纜不規(guī)范

發(fā)電廠汽輪機(jī)監(jiān)視儀表的接地與電纜安裝不規(guī)范是影響發(fā)電廠汽輪機(jī)監(jiān)視儀表可靠性的因素之一。由于電勢(shì)在不同的地網(wǎng)間會(huì)產(chǎn)生落差，因此屏蔽層會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的環(huán)流，導(dǎo)致信號(hào)的改變。只有規(guī)范接地和電纜的安裝，對(duì)接地和電纜進(jìn)行有效維護(hù)才能抑制這種干擾，是設(shè)備機(jī)組安穩(wěn)運(yùn)行。例如發(fā)電廠某電力設(shè)備雖然停止運(yùn)行，但是振動(dòng)信號(hào)仍然會(huì)跳動(dòng)到高值，就是由于接地和電纜不規(guī)范引起的。

二、提升發(fā)電機(jī)汽輪機(jī)監(jiān)視儀表可靠性的改進(jìn)措施

（一）改進(jìn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)

提高發(fā)電廠汽輪機(jī)監(jiān)視儀表的可靠性需要對(duì)汽輪機(jī)監(jiān)視儀系統(tǒng)的設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)。汽輪機(jī)監(jiān)視儀系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)必須保證進(jìn)口傳感器與國(guó)產(chǎn)傳感器能夠達(dá)到兼容，彼此之間可以進(jìn)行互換，而且對(duì)產(chǎn)品要做出嚴(yán)格的規(guī)定，要求結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化和插件化。在設(shè)計(jì)時(shí)也選擇成熟的電路，例如集成電路或者數(shù)字電路，保證可以在后期對(duì)電路進(jìn)行有效地監(jiān)測(cè)和維護(hù)。汽輪機(jī)監(jiān)視儀系統(tǒng)的改進(jìn)技術(shù)包括熱設(shè)計(jì)、降額設(shè)計(jì)、冗余設(shè)計(jì)進(jìn)入電磁兼容設(shè)計(jì)。熱設(shè)計(jì)可以有效降低電子元件的失效率。一些電路的可靠性完全取決于電路所處的環(huán)境，因此可以通過(guò)散熱器、散熱和制冷等方法降低電子元器件的溫度。冗余設(shè)計(jì)指的是將系統(tǒng)的構(gòu)成變成一個(gè)或多個(gè)單位并聯(lián)的方式，當(dāng)其中有線路發(fā)生故障時(shí)，還能保障其他線路的正常運(yùn)行。

（二）選擇合理的元器件

發(fā)電廠汽輪機(jī)監(jiān)視儀表的系統(tǒng)會(huì)應(yīng)用多種多樣的元器件，在系統(tǒng)中應(yīng)該根據(jù)具體情況選擇合理的元器件，例如傳感器的選擇一般最先考慮的是美國(guó)本特利公司的相關(guān)產(chǎn)品，因?yàn)榘l(fā)電廠汽輪機(jī)監(jiān)視儀表系統(tǒng)需要兼容國(guó)外進(jìn)口傳感器和國(guó)產(chǎn)傳感器，因此要選擇兼容性較強(qiáng)的產(chǎn)品。再例如選擇發(fā)電廠汽輪機(jī)監(jiān)視儀表系統(tǒng)的供電電源時(shí)，一般首先考慮DC/DC供電系統(tǒng)。這種供電系統(tǒng)的主電源由美國(guó)公司出產(chǎn)，經(jīng)實(shí)際檢測(cè)的平均供電量在無(wú)故障發(fā)生的情況下能達(dá)到2000萬(wàn)/小時(shí)[1]。

（三）改進(jìn)安裝與線路連接

在安裝發(fā)電廠汽輪機(jī)監(jiān)視儀表的探頭時(shí)有兩種保障可靠性的選擇，一是選擇有金屬保護(hù)罩的探頭電纜，二是利用相關(guān)絕緣措施保障電纜在延伸處保持絕緣狀態(tài)，而且接線盒和安裝環(huán)境應(yīng)該保證遠(yuǎn)離電磁干擾較強(qiáng)的區(qū)域和溫度或高的區(qū)域。例如在安裝機(jī)架電源與COM端的地線時(shí)，要保證地線保持出廠導(dǎo)通的狀態(tài)。當(dāng)汽輪機(jī)監(jiān)視儀表系統(tǒng)與其他系統(tǒng)連接時(shí)，要將兩種系統(tǒng)看做一體進(jìn)行地線安裝[2]。

（四）改進(jìn)運(yùn)行維護(hù)管理

發(fā)電廠汽輪機(jī)監(jiān)視儀表系統(tǒng)在安裝時(shí)必須對(duì)各設(shè)備的檢驗(yàn)合格報(bào)告進(jìn)行確認(rèn)，而且在汽輪機(jī)監(jiān)視儀表的探頭處應(yīng)該張貼警示牌防止磁性物體接觸。在安裝探頭時(shí)要將探頭在潤(rùn)滑油中進(jìn)行浸泡，避免軸向移位等情況發(fā)生。當(dāng)汽輪機(jī)監(jiān)視儀表系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)應(yīng)該及時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，并對(duì)信號(hào)進(jìn)行具體分析，及時(shí)檢查維修，完畢后將檢修的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行存檔。當(dāng)設(shè)備機(jī)組停止運(yùn)行時(shí)，要將汽輪機(jī)監(jiān)視儀表系統(tǒng)外置探頭的套筒進(jìn)行固定，當(dāng)探頭偏離標(biāo)準(zhǔn)間隙電壓的情況嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)該重新安裝并進(jìn)行調(diào)試。

結(jié)論：

綜上所述，針對(duì)發(fā)電廠汽輪機(jī)監(jiān)視儀表的可靠性與改進(jìn)措施的探究是非常必要的。本文針對(duì)影響發(fā)電廠汽輪機(jī)監(jiān)視儀表可靠性因素進(jìn)行闡述，并提出一些切實(shí)有效的改進(jìn)措施。研究可得，只有改進(jìn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)、選擇合理的元器件、改進(jìn)安裝與線路的對(duì)接、改進(jìn)運(yùn)行維護(hù)管理，才能有效保障汽輪機(jī)監(jiān)視儀表的規(guī)范性和可靠性。希望本文可以為研究發(fā)電廠汽輪機(jī)監(jiān)視儀表的可靠性與改進(jìn)措施的相關(guān)人員提供參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]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+42.

[2]韋宣，史亞麗.汽輪機(jī)監(jiān)視儀表系統(tǒng)校準(zhǔn)方法[J].熱力發(fā)電，2016，4512：50-55.endprint