火電廠風(fēng)機(jī)振動(dòng)信號(hào)干擾原因分析及處理

陳飛翔，林金星，潘 寧

（華能國際電力股份有限公司南通電廠，江蘇南通 216000）

0 引言

送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、一次風(fēng)機(jī)是火電廠最重要的輔機(jī)之一，在風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)必須監(jiān)測風(fēng)機(jī)振動(dòng)信號(hào)，振動(dòng)偏大時(shí)可能導(dǎo)致電機(jī)軸承損壞、風(fēng)機(jī)機(jī)殼、葉片和通道損壞等，重要風(fēng)機(jī)往往設(shè)置振動(dòng)大跳閘的保護(hù)。如果風(fēng)機(jī)振動(dòng)信號(hào)存在干擾，產(chǎn)生虛假的“大振動(dòng)”情況，在規(guī)定延時(shí)時(shí)間后仍高于跳閘值可導(dǎo)致風(fēng)機(jī)跳閘。某電廠多次發(fā)生過送風(fēng)機(jī)垂直軸振瞬間突變、磨煤機(jī)或凝泵啟動(dòng)瞬間送風(fēng)機(jī)垂直軸振突變、相鄰機(jī)組引風(fēng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，引風(fēng)機(jī)振動(dòng)測點(diǎn)突變等情況。

1 信號(hào)干擾來源

該電廠風(fēng)機(jī)振動(dòng)信號(hào)測量采用本特利3300 系統(tǒng)，探頭為加速度式傳感器，所測振動(dòng)信號(hào)為DC（0～10）V 電壓信號(hào)，經(jīng)卡件處理為（4～20）mA 電流信號(hào)送入DCS 控制系統(tǒng)?，F(xiàn)場設(shè)置振動(dòng)接線柜，探頭至接線柜采用專用鎧裝電纜，現(xiàn)場接線柜至控制電子間采用屏蔽電纜。在機(jī)組調(diào)停期間進(jìn)行專項(xiàng)檢查，發(fā)現(xiàn)可導(dǎo)致振動(dòng)信號(hào)干擾的來源主要有8 個(gè)。

（1）屏蔽線不連貫?，F(xiàn)場接線時(shí)，有信號(hào)源處的鎧裝電纜屏蔽線未接入就地柜，有DCS 側(cè)屏蔽線未接入專用的振動(dòng)卡件柜，造成屏蔽線無法實(shí)現(xiàn)全程連貫，不能起到屏蔽效果。

（2）電纜存在中間接頭。在排查時(shí)發(fā)現(xiàn)，基建過程中一些振動(dòng)信號(hào)的電纜在鍍鋅管中存在隱蔽的中間接頭，并直接用絕緣膠帶包裹。機(jī)組長時(shí)間運(yùn)行后，一些絕緣膠帶破損，接頭與鍍鋅管壁接觸，造成多點(diǎn)接地。

（3）信號(hào)源處屏蔽接地?，F(xiàn)場振動(dòng)探頭的屏蔽線在就地柜、DCS 側(cè)振動(dòng)柜內(nèi)接地，造成兩點(diǎn)接地。

（4）電纜剝線處屏蔽線頭裸露?；ㄊ┕み^程中存在不足，部分電纜剝線處屏蔽線頭裸露，沒有用絕緣膠帶包裹好，可能碰到金屬外殼或相互之間有接觸造成多點(diǎn)接地。

（5）電子間側(cè)屏蔽接地不規(guī)范。多芯電纜的總屏蔽線和各芯的屏蔽接地不規(guī)范。DCS 振動(dòng)柜屏蔽線原先僅將8 根總屏蔽線辮狀綁扎后接地，備用電纜無標(biāo)注，各電纜分芯的屏蔽線未接地。

（6）本特利卡件屏蔽接點(diǎn)與地之間電阻大。本特利系統(tǒng)接線時(shí)，通?，F(xiàn)場來屏蔽線先接入本特利3300 卡件，再在卡件處統(tǒng)一接地[1]。實(shí)際檢查發(fā)現(xiàn)屏蔽線接線端子與電源地之間電阻依次為6.6（引風(fēng)機(jī)卡件）、7.5（一次風(fēng)機(jī)卡件）、7.6（送風(fēng)機(jī)卡件），超過標(biāo)準(zhǔn)范圍（0.5）[2]，電阻較大引起的電位差可引發(fā)干擾。

（7）電子間柜內(nèi)屏蔽接地與系統(tǒng)接地之間電阻值偏大。振動(dòng)柜內(nèi)原屏蔽接地不可靠，原柜內(nèi)屏蔽接地與系統(tǒng)接地之間電阻值偏大（要求1）。

（8）振動(dòng)信號(hào)電纜與大功率輔機(jī)動(dòng)力電纜存在交叉。機(jī)組運(yùn)行過程中發(fā)現(xiàn)，啟動(dòng)磨煤機(jī)等輔機(jī)時(shí)，送風(fēng)機(jī)的振動(dòng)信號(hào)會(huì)發(fā)生階躍突升，甚至達(dá)到跳閘值（因有延時(shí)，實(shí)際上未跳機(jī)）。現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)動(dòng)力電纜與信號(hào)電纜在敷設(shè)中存在交叉，沒有做到完全的分橋架走線。

2 信號(hào)干擾整改

針對上述排查的信號(hào)干擾來源，制訂專項(xiàng)整改方案。

2.1 保證屏蔽線全程連貫

（1）檢查屏蔽線和電纜絕緣層，原電纜剝線處較短的屏蔽線采用專用接地線焊接延長。

（2）檢查電纜走向，如在電纜管內(nèi)有中間接頭應(yīng)重新改造，設(shè)置中轉(zhuǎn)柜和中間端子排。

（3）重新布置端子排，在原接線基礎(chǔ)上將現(xiàn)場側(cè)缺失的屏蔽線接入端子。

2.2 確?！耙稽c(diǎn)接地”

（1）核實(shí)所有屏蔽線、接地線，總屏蔽、每組信號(hào)的屏蔽以及備用芯的屏蔽線套號(hào)管。

（2）每組信號(hào)線和屏蔽線用熱縮管包裹予以區(qū)分，確保接地互不相接。

（3）利用端子排或者接地銅牌將所有屏蔽線匯總。

（4）確定柜內(nèi)接地點(diǎn)，核實(shí)總接點(diǎn)，在甩開電子間屏蔽線情況下測量屏蔽與接地點(diǎn)的電阻應(yīng)符合要求[2]，否則應(yīng)檢查是否多點(diǎn)接地。

2.3 振動(dòng)柜內(nèi)接地整改

原接地銅牌的背面與不銹鋼機(jī)柜之間采用絕緣紙絕緣，但是絕緣紙的緊固螺釘與機(jī)柜間未絕緣處理，實(shí)質(zhì)上銅牌與機(jī)柜仍接觸，現(xiàn)改用絕緣子連接確保接地銅牌與機(jī)柜完全絕緣。原振動(dòng)柜電源地處有一個(gè)金屬片將電源地與機(jī)柜相連，電源地又引入到接地銅牌，相當(dāng)于接地銅牌與機(jī)柜之間仍然相通。本特利3300 設(shè)計(jì)的接線為現(xiàn)場來屏蔽線先接入卡件，再由卡件處統(tǒng)一接地。實(shí)際情況是機(jī)架地與電源地之間的電阻過大，故而屏蔽線不經(jīng)過機(jī)架直接接地，因此電源地可不接入接地銅牌。

2.4 特殊波形信號(hào)加裝電容

在經(jīng)過上述3 種措施整改后，在風(fēng)機(jī)停運(yùn)期間，引風(fēng)機(jī)垂直振動(dòng)信號(hào)仍有尖形波動(dòng)，最大值達(dá)到4 mm/s。針對該情況，對引風(fēng)機(jī)8 個(gè)振動(dòng)信號(hào)的現(xiàn)場接線、屏蔽線、電纜、探頭等進(jìn)行檢查，更換B 引風(fēng)機(jī)馬達(dá)側(cè)垂直振動(dòng)的探頭，在電子間振動(dòng)柜內(nèi)A/B引風(fēng)機(jī)馬達(dá)側(cè)水平振動(dòng)端子處加裝電容試驗(yàn)，其主要參數(shù)為：無極性，容量68 nF，額定電壓63 V。

為了驗(yàn)證加裝電容對測量的影響（是幅值削弱，還是增加阻尼），在風(fēng)機(jī)停運(yùn)期間，在引風(fēng)機(jī)振動(dòng)探頭處進(jìn)行相同幅度和頻率地輕敲，發(fā)現(xiàn)加裝電容前后對測量的幅值并無影響，可采用加裝電容方式進(jìn)行濾波。

3 信號(hào)干擾整改效果

整改后，風(fēng)機(jī)兩次試啟動(dòng)過程中，各個(gè)振動(dòng)信號(hào)基本正常，在啟動(dòng)的瞬間，送/引/一次風(fēng)機(jī)振動(dòng)均正常，最大值僅2.5 mm/s左右。風(fēng)機(jī)振動(dòng)干擾情況得到很大的改善。

在機(jī)組正常運(yùn)行期間，各風(fēng)機(jī)振動(dòng)信號(hào)未出現(xiàn)突變。當(dāng)大功率輔機(jī)（如磨煤機(jī)、凝泵等）啟動(dòng)瞬間，原先風(fēng)機(jī)振動(dòng)信號(hào)階躍突增的情況不復(fù)存在。

4 結(jié)束語

風(fēng)機(jī)振動(dòng)信號(hào)干擾整改過程中重點(diǎn)排查了引起信號(hào)干擾的可能因素，解決并實(shí)現(xiàn)了屏蔽線電氣連續(xù)性、單點(diǎn)接地、信號(hào)電纜與動(dòng)力電纜交叉、盤柜內(nèi)接地等問題，解決思路符合規(guī)程規(guī)范，屏蔽線與總接地甩開、接合時(shí)所測電阻（分別為>30 M和0.1）符合規(guī)定要求。整改后風(fēng)機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)，整改有效。