摘要：TSI探头是火电厂及核电厂不可或缺的重要组成部分，在安装与调试上也是一个较为复杂和精细的工作。是电厂热控安装不可或缺的最重要的组成部分。本文对TSI 探头在实际安装及调试过程中遇到的问题做了详尽的阐述，同时对试车过程中出现的问题进行了分析并提出了处理措施。对电机组汽轮机本体热工仪表安装工作有一定的指导意义。
关键词：电厂TSI探头；安装；调试
1 TSI 探头的安装技术
1.1 轴向位移探头的安装
将两个轴位移传感器装下位移试验台上，再把各传感器接线至相应的输入端子上，用百分表验证其位移值，用万用表测试相应位移值的（4～20）mA和（0-10）V 模拟量输出及报警、停机继电器输出等，确保探头完好且线性特性良好，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装于大轴的同一侧，探头朝向低压缸方向，探头为 Φ14mm 探头，灵敏度为 3.937V/mm，前置器供电电压为-24V。用两个探头同时探测一个对象，要求两个探头的安装位置离轴上止推法兰的距离应＜305mm，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。
1.2 绝对膨胀探头的安装
汽轮机在开机过程中由于受热使其汽缸膨胀，如果膨胀不均匀就会使汽缸变斜或翘起，这种变形会使汽缸与基础之间产生巨大的应力，由此带来不对中现象，而这种现象通常是因为滑销系统“卡涩”所引起的。知道了汽缸膨胀和胀差，就可以确定转子和汽缸的膨胀率。把 LVDT 传感器的铁芯与汽缸连接，当膨胀时，铁芯运动，产生成比例的电信号，输入测量板件进行线性处理，显示输出（4～20）m A 信号。安装时，在机组冷态下应把 2 只热膨胀传感器牢固装于热膨胀支架上，零点应为传感器上指针指示零位置。
1.3 转速及零转速探头的安装
一般用磁感应传感器测量机组转速，就是通过测量探头与测速齿盘轮间的高、低电压变化所形成脉冲信号的数量，来得到实际转速值。转速值显示是汽轮机组开车、停车以及稳定运行时的重要参数。零转速是预先设定的轴旋转速度，当运行的机器需停车时，机器转速达到零转速设置点，继电器触点动作，使盘车齿轮啮合，使轴持续慢速旋转，来防止轴产生弯曲，以避免在接踵而来的开车中由于轴弯曲对机器造成损坏。测量链由两只装于前箱正对 60（或 134）齿盘的传感器和板件组成。当机器旋转时，齿盘的齿顶和齿底经过探头，探头将周期地改变输出信号，即脉冲信号，板件接收到此脉冲信号进行计数、显示，与设定值比较后，驱动继电器接点输出。
1.4 盖振探头的安装
在安装盖振探头前，用信号发生器的正弦波信号（mV）接入个通道板进行校验确保振动探头完好无损伤。在轴振动的测量中已说明了大轴的振动可以传递到轴承壳上，利用速度传感器测量机壳对于自由空间的运动速度，板件把从传感器来的速度信号，进行较波和积分，变成位移值，并计算出相应的峰-峰值位置。机组瓦振的测量范围：0μm～100μm。
1.5 高低压差涨探头传感器的安装
涨差是转子和汽缸之间的相对热增长，当热增长的差值超过允许间隙时，便可能产生摩
擦。在开机和停机过程中，由于转子与汽缸质量、热膨胀系数、热耗散系数的不同，转子的受热膨胀和汽缸的膨胀就不相同。此处介绍的高低压差涨探头为Φ25mm 涡流探头，灵敏度为0.8 V／mm，因为高低压差涨都是朝着发电机方向安装，要使高低压缸差涨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2mm～10mm 定位。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
1.6 轴承振动传感器探头的安装
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。12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、4号、5号和6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3倍，因此传感器对应的测量宽度应为传感器直径的3倍，而且在传感器空间24 mm 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。
1.7 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-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相探头共同完成的，均为Φ8mm灵敏度为7.874V/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-峰值的频率。键相探头的安装间隙为（0.8~1.0）mm，注意键相探头的安装，不要正对着槽位安装。偏心探头牢固安装于偏心支架上，零点应在前置器电压为-12VDC 处。键相器也为振动提供相位信号，以便对振动进行分析研究。机组偏心的测量范围：0μm~100μm。
2 探头安装现场应注意事项
（1）在探头安装时为防止机械损坏，应把探头引线与延伸电缆分开，不能握住传感器引线旋转，应用工具夹住探头上的扳手平台紧固，探头引线随之旋转。
（2）按要求紧固探头后，接好探头引线与延伸电缆接头，再捆扎好固定在箱体内，防止运行时损坏电缆。
（3）每个传感器对于被测面都要求垂直，最大偏移角度＜1.0。
（4）对应轴位移和涨差传感器的安装，应使探头的中心与有效被测面的中心对应或偏外一些。
3 调试过程中遇到问题及解决方法
（1）在高压差涨探头和低压差涨探头安装完毕1d后，发现高压差涨偏离零位2 mm，低压差涨为0.5 mm，在现场了解到低压缸有轻微的加热，但高压差涨偏离太大，为不正常现象。分析其原因可能有：①探头安装不太牢靠，产生松动；②大轴零位移动。最后决定打开前箱上盖，检查调整高压差涨探头。打开后发现探头并无松动现象，可能的原因就是在安装过程中大轴发生移动，重新调整探头的安装零位后，高压差涨为0.3mm，恢复正常。
（2）在机组运行期间，发现有一转速信号不稳定。汽机实际 3000 r/min 时，最低显示 2000 r/min左右。经分析可能是现场存在干扰，检查信号屏蔽电缆，发现信号线不是所要求的三芯屏蔽电缆，而是一根多芯的电缆，这样就有可能造成信号之间的干扰。最后通过把多芯线上的部分信号转移到其它备用芯上，转速信号恢复正常。
（4）当振动出现异常时，注意润滑油压、油温变化，是否是汽轮发电机组转动部分动静摩擦或大轴弯曲，同时注意发电机内氢气温度变化情况。
（3）当发现轴向位移在增大时，轴向位移值增至±0.89 mm 时，应检查负荷、蒸汽参数、凝汽器真空、密切监视推力轴承金属温度、差涨变化并进行调整，通知热工进行表计校验，并倾听机组有无异声，各轴承有无振动，注意低压缸排气温度，主蒸汽、再热蒸汽温度。
4 总结
综上所述，深入分析安装调试时出现的问题，针对问题产生的原因采取相应的防治措施，才能确保 TSI 探头的安装质量，使机组安全稳定地运行。
参考文献：
[1] 蔡廷文，张冰蔚.热工控制仪表和自动调节器的安装[M].北京：化学工业出版社，2006.
论文作者:王玉
论文发表刊物:《基层建设》2016年30期
论文发表时间:2017/1/16
标签：传感器论文; 测量论文; 位移论文; 汽缸论文; 偏心论文; 转速论文; 信号论文; 《基层建设》2016年30期论文;