汽轮机监视仪表在现场的安装及应用论文_代超

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天津蓝巢电力检修有限公司 天津市 300380

摘要:TSI安装是一项系统工程,为保证TSI系统稳定、安全、有效的运行,要在掌握相关探头和附件性能的基础上,结合电厂机组的容量和设计要求,必须严格按计划执行,进而对电厂汽轮机机组进行安全、有效监测与保护。

关键词:汽轮机;监视仪表;安装

前言

汽轮机TSI系统是指监视保护系统,主要包括汽轮发电机组的振动、偏心键相、零转速等热控参数监控的统称。在启停和运行机组过程当中,需要对汽轮机组所有参数进行实时监测,并且具有停机保护以及故障报警等功能,在较大程度上影响汽轮机组运行安全性和稳定性。监视保护系统各项功能的优劣性能够对安装涡流传感器,就地一次元件以及前置器产生较大的影响。

1监视保护系统结构的主要构成

监视保护系统主要包括旋转机械监视保护系统以及各类测量探头。以上装置都是通过采用模块化设计,可以将不同数量和种类的模件安装在该系统框架当中,这样就能够测量较多工作状态,能够利用柜内继电器回路对输出型号进行保护。

2汽轮机监控仪表校验安装方法

2.1传感器安装

为了能够对汽轮机运行状态行检测,在汽轮机监控仪表的传感器中,传感器主要包括转速传感器、轴振传感器、轴位移传感器、胀差传感器等功能型传感器。转速传感器主要目的在于对汽轮机的运转速度进行采集,由于传感器生产厂家的不同,传感器的安装位置也各不相同,其中零转速、超速、DEH转速等根据需要一般会安装在前箱齿轮盘支架之上,转速探头则需要控制与齿端的距离,从而保证转速探头对汽轮机转速的读取。轴振传感器是利用力学原理,对汽轮机纵方向和横方向上的振动进行合成,从而获得汽轮机的轴心轨迹。在进行轴振传感器安装时,通常会将传感器的探头安装在轴承外壳上,保证探头与轴承形成一体,从而准确探测轴振情况。此外,由于轴的垂直方向和水平方向的振动规律没有一定的联系,因此两个方向都需要安装传感器探头,并保证互相垂直,同时控制安装间隙的电压。轴位移传感器负责测量轴承和气缸之间的轴向位移变化。在汽轮机运行过程中,为了能够避免汽轮机内部转动部件和静止部件由于摩擦碰撞造成损坏,需要使二者在运行时始终保持间隙。在进行传感器安装之前,工作人员需要将大轴推至零位,并保证安装过程中大轴始终保持静止,避免发生错误轴向警报。胀差传感器主要负责汽轮机转子和气缸之间存在的相对热增长,避免因差值超过标准值发生摩擦损坏机体。在进行传感器安装时,工作人员应当保证胀差可以实现双锥头测量,从而将两个探头相互衔接,并减掉其中一个前置器,调整线性,完成安装。在进行双锥面测量时,工作人员需要调节传感器旋钮,使托板旋死在机尾,再对机尾探头和机头探头进行电压装。

2.2安装间隙控制

安装间隙的控制是汽轮机监控仪表安装过程中传感器功能实现的重要步骤,在轴向位移传感器和胀差传感器等重视参数的传感器安装过程中,安装间隙的控制尤为重要。一般情况下,传感器在出厂时,厂家会根据传感器特点给出具体的安装间隙,从而为汽轮机安装人员提供数据支持,但是在实际安装中,工作人员需要根据汽轮机的工作原理进行间隙的确定。以轴承传感器的安装为例,轴承传感器的测量一般分为X方向与Y方向上的振动,因此传感器对应的测量宽度应该为传感器直径的三倍左右,并且保证传感器在一定的空间范围内不应存有其他金属物体,防止出现误差。在安装过程中,安装间隙的电压一般依靠特性曲线的特形中点位来确定,灵敏度为7.8V的探头,安装间隙电压需要为-9.75V,对于传感器来说,传感线形电压范围应当大于测量范围,因此安装间隙允许存在较大偏差,在该灵敏度的传感器中,安装电压维持在9.75±0.2V即可。

2.3量值传递

在监控仪表的安装过程中,为了保证系统监测数据的准确性,需要对影响系统量值的环境因素进行判断。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆首先,汽轮机处于相对高温的环境之下,监控仪表的延伸电缆、前置器则会在高温影响之下发生接线、探头的松动,造成接触不良,造成信号波动异常;其次,在电缆使用超出既定寿命或接地不规范,电缆陈旧、损坏会导致干扰信号传入,影响监控信号的准确性;最后,汽之下探头会出现信号获取失灵的情况,影响监控仪表的使用。因此在安装过程中,安装人员需要对汽轮机的特点和使用环境进行判断,并在检修、维护的过程中,不定期地进行分析。

2.4转速探头

转速值主要用于反映汽轮机组开启、停机及运行时的参数。零转速则是预先设定的轴旋转速,当汽轮机需停运时,让其转速快速达到零转速点,作出继电器触点动作,让盘车齿轮啮合,让转轴持续慢速运行,以免弯曲。转速探头通常安装在距离距齿端0.8~1.0mm处,在安装时可应用塞尺测量。其中,转速测量范围为0~5000rpm;零转速为4rpm以内;转速报警值设定为3240rpm。用该式算出转速:(脉冲频率/齿数)X60rpm。实际上,转速信号仿真原理与振动是相同的,不同在于前者是基于调整信号发生器的交流电压频率输出模拟实际转速的。可通过以下公式算出频率调整量:

Hz=Rpm×N

其中,Hz表示所要显示的频率值;Rpm表示每1min的转速;N表示被测齿轮盘齿数。

例如:某电站汽轮机超速保护定值是3300r/min,齿轮盘齿数是88,那么所要显示频率值就是:

Hz=50×88=4.4kHz

同时,信号发生器的交流电压所增加的值是依照组态内门槛电压设定的,只需要高于门槛电压就可以。

3 TSI安装中常见的问题

3.1轴向位移测试不准

在轴向位移安装后进行调试,发现不准,应及时进行调整。在安装时注意机械零位的确定,然后再根据大轴的实际位置和探头的灵敏度确定安装间隙电压。再根据实际情况调整相应监视器的参数设置,保证尽可能地正确测量与显示。

3.2高、低压缸胀差偏离零位

高、低压缸胀差探头安装后,发现高、低压缸胀差和零位有所偏离,对现场进行调查,发现低压缸存在轻度过热,但高压缸差涨偏离过大,属于异常情况。原因可能是探头安装不紧固,松动引起;大轴零位发生移动。通过检查,对高压缸胀差探头安装位进行调整,重新调回到安装零位后,高压缸胀差恢复到正常值。

3.4振动信号干扰

在实际运行中,通常会出现汽轮机振动信号剧烈波动,峰值高达报警值甚至达到跳闸值,进而导致汽轮机的保护装置误动、机组跳闸,直接影响到整个机组的稳定运行,使运行和维护负担增大,也使运行成本及设备损坏性增大。原因在于TSI系统运行使会受振动信号干扰,或高电压电机启停,或高电压电缆铺设走向和振动信号线保持一致。可通过以下方法进行解决:(1)绝对保证TSI系统有效接地,且接地电阻必须设计标准要求;(2)应用屏蔽性能良好的电缆、线进行接地;(3)TSI系统适当增加滤波和延时,以减少保护误动发生率。就是要严格依照TSI安装标准进行接线,尽量不用涡流式振动探头,以便减少磁场信号产生的干扰。

结束语

综上所述,监视保护系统能够全面确保汽轮发电机组系统运行稳定性和安全性,因此需要全面注重监视保护系统的安装调试工作,确保发电机组系统能够正常运行。在实际安装和调试监视保护系统是需要进行全面分析研究,针对存在的问题究其原因,并提出针对性地解决措施排除故障,全面保障汽轮发电机的运行效率。

参考文献:

[1]胡欢,徐肇熙.电涡流传感器的原理及在电厂TSI系统中的应用[J].宝钢技术,2015,(05):62-66.

[2]冯灯.海南核电TSI、TDM系统的安装与调试[J].设备管理与维修,2015,(S2):142-144.

论文作者:代超

论文发表刊物:《基层建设》2019年第2期

论文发表时间:2019/4/23

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