汽輪機(jī)的監(jiān)測(cè)保護(hù)

1、<p><b>　　汽輪機(jī)的監(jiān)測(cè)保護(hù)</b></p><p>　　一、汽輪機(jī)保護(hù)系統(tǒng)的構(gòu)成</p><p>　　汽輪機(jī)的保護(hù)系統(tǒng)由： ①汽輪機(jī)儀表監(jiān)視系統(tǒng)TSI ②汽輪機(jī)危急遮斷系統(tǒng)ETS③機(jī)械超速保護(hù)系統(tǒng)共同組成。</p><p>　　TSI負(fù)責(zé)對(duì)有關(guān)參數(shù)如振動(dòng)、脹差、軸向位移等進(jìn)行監(jiān)測(cè)，ETS系統(tǒng)對(duì)監(jiān)測(cè)參數(shù)或設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行邏輯判斷，

2、發(fā)出跳閘指令，ETS系統(tǒng)動(dòng)作于AST電磁閥，動(dòng)作結(jié)果是泄去EH油系統(tǒng)的AST油、OPC油油壓，使主汽閥、調(diào)節(jié)汽閥快速關(guān)閉，停止汽輪機(jī)運(yùn)行。機(jī)械超速保護(hù)系統(tǒng)僅對(duì)轉(zhuǎn)速形成保護(hù)，汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速超過(guò)機(jī)械超速保護(hù)定值時(shí)，泄去潤(rùn)滑油系統(tǒng)的安全油壓，打開(kāi)隔膜閥，泄去EH油系統(tǒng)的AST油、OPC油油壓，使主汽閥、調(diào)節(jié)汽閥快速關(guān)閉，停止汽輪機(jī)運(yùn)行。</p><p>　　第一節(jié) 汽輪機(jī)儀表監(jiān)視系統(tǒng)簡(jiǎn)介</p><p

3、>　　一、汽輪機(jī)安全監(jiān)視的內(nèi)容 </p><p>　　TSI系統(tǒng)監(jiān)測(cè)的基本參數(shù)如下。</p><p><b>　　(1)振動(dòng)參數(shù)</b></p><p><b>　　(2)位置測(cè)量</b></p><p><b>　　(3)其他參數(shù) </b></p><

4、;p>　　一、汽輪機(jī)安全監(jiān)視的內(nèi)容</p><p><b>　　(1)絕對(duì)振動(dòng)</b></p><p><b>　　(2)徑向振動(dòng)</b></p><p><b>　　(3)軸向位移</b></p><p><b>　　(4)偏心</b></p

5、><p><b>　　(5)轉(zhuǎn)速</b></p><p><b>　　(6)脹差 </b></p><p><b>　　(7)機(jī)殼膨脹</b></p><p><b>　　(8)零轉(zhuǎn)速</b></p><p>　　(9)其他參數(shù)： ①溫

6、度②相關(guān)</p><p>　　大型機(jī)組應(yīng)監(jiān)視與保護(hù)的項(xiàng)目 </p><p>　　二、常用的汽輪機(jī)儀表監(jiān)視系統(tǒng)</p><p>　　目前在中國(guó)市場(chǎng)上，200MW以上機(jī)組的TSI系統(tǒng)幾乎完全被國(guó)外產(chǎn)品壟斷。使用較多的產(chǎn)品有美國(guó)本特利(Bently)公司的3300系列、3500系列；德國(guó)菲利浦公司(后改為EPRO)的RMS700、EPRO MMS6000系列；日本新川公司

7、的VM-3、VM-5系列；瑞士Vibro-Meter公司的VM 600系統(tǒng)等。</p><p>　　第二節(jié) TSI儀表測(cè)量原理</p><p><b>　　TSI的基本組成</b></p><p>　　無(wú)論是國(guó)產(chǎn)的TSI，還是進(jìn)口的TSI；無(wú)論是由分立元件構(gòu)成的TSI，還是由集成電路組成的TSI，或者是由微處理器芯片構(gòu)成的TSI系統(tǒng)，從硬件結(jié)

8、構(gòu)與功能組成的角度分析，均可由圖16-1所示的三部分描繪。</p><p><b>　　常用傳感器類(lèi)型</b></p><p>　　目前應(yīng)用廣泛的傳感器有電渦流傳感器、電感式速度傳感器、電感式線性差動(dòng)變壓器和磁阻式測(cè)速傳感器等。 </p><p>　　一、電渦流傳感器系統(tǒng)</p><p>　　電渦流傳感器的工作原理<

9、;/p><p>　　根據(jù)傳感器的性能和測(cè)試對(duì)象的要求，可利用電渦流傳感器對(duì)汽輪機(jī)組的轉(zhuǎn)速、偏心、軸位移、軸振動(dòng)、脹差進(jìn)行測(cè)量。 </p><p>　　電渦流傳感器原理簡(jiǎn)圖如圖所示。在傳感器的端部有一線圈，線圈通以頻率較高(一般為1～2MHz)的交變電壓，當(dāng)線圈平面靠近某一導(dǎo)體面時(shí)，由于線圈磁通鏈穿過(guò)導(dǎo)體，使導(dǎo)體的表面層感應(yīng)出一渦流ie，而ie所形成的磁通鏈又穿過(guò)原線圈，這樣原線圈與渦流“線圈”

10、形成了有一定耦合的互感，最終原線圈反饋一等效電感，而耦合系數(shù)的大小又與兩者之間的距離及導(dǎo)體的材料有關(guān)，當(dāng)材料給定時(shí)，耦合系數(shù)K1與距離d有關(guān)，K=K1(d)，當(dāng)距離d增加，耦合減弱， K1值減小，使等效電感增加，因此測(cè)定等效電感的變化，可以間接測(cè)定d的變化。 </p><p>　　電渦流傳感器的工作原理</p><p>　　為了實(shí)現(xiàn)電渦流位移測(cè)量，必須有一個(gè)專(zhuān)用的測(cè)量路線。這一測(cè)量路線應(yīng)包

11、括頻率為f0的穩(wěn)定的振蕩器(一般用石英振蕩器)和一個(gè)檢波環(huán)節(jié)等。傳感器加上測(cè)量線路(稱(chēng)之為前置器)的框圖如圖7-4所示。從前置器輸出的電壓Ud是正比于間隙d的電壓。它可以分為兩部分：一部分為直流電Udc，對(duì)應(yīng)于平均間隙(或初始間隙)d0，另一部分為交流電壓Uac,對(duì)應(yīng)于振動(dòng)間隙d。如果我們只對(duì)振動(dòng)間隙感興趣，可用電容隔直或加反向偏置的辦法取出振動(dòng)部分電壓。趨近式系統(tǒng)輸出電壓和目標(biāo)距離特性關(guān)系見(jiàn)圖7-5。 </p><

12、p>　　電渦流傳感器的工作原理</p><p>　　在安裝電渦流傳感器時(shí)，要注意平均間隙的選取。要求平均間隙加上振動(dòng)間隙，亦即總間隙應(yīng)在傳感器線性范圍之內(nèi)，如圖7-6所示。 </p><p>　　影響趨近式系統(tǒng)的因素</p><p>　　有一些因素可能使趨近系統(tǒng)的實(shí)際特性不同于理論特性，比如所用目標(biāo)材料，環(huán)境溫度，機(jī)械、電氣缺陷以及某些空間限制(如最小距離等)

13、。</p><p>　　(1)目標(biāo)材料影響。為使趨近系統(tǒng)正常運(yùn)行，目標(biāo)材料必須導(dǎo)電，它們可以是鋼、銅、鋁等，目標(biāo)材料類(lèi)型大大影響系統(tǒng)靈敏度和測(cè)量范圍的線性區(qū)域。</p><p>　　(2)溫度影響。環(huán)境溫度影響目標(biāo)材料的導(dǎo)電性、導(dǎo)磁性、電纜電容和其他因素，因而溫度會(huì)影響測(cè)量結(jié)果的精度。</p><p>　　(3)搖擺效應(yīng)。搖擺效應(yīng)是兩類(lèi)產(chǎn)生于非理想目標(biāo)的誤差來(lái)源之和

14、，它們是：機(jī)械搖擺，由于目標(biāo)機(jī)械缺陷，對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸，可能由于同心性不好(不圓)，也可能是由于軸表面狀況不平(如裂痕等)；電氣搖擺，由于軸表面導(dǎo)電性分布不均勻。用趨近系統(tǒng)測(cè)量時(shí)，這些搖擺效應(yīng)表現(xiàn)為實(shí)際不存在的振動(dòng)信號(hào)，可用數(shù)值方法消除這種效應(yīng)。 </p><p><b>　　二、速度傳感器 </b></p><p><b>　　速度傳感器工作原理</b&g

15、t;</p><p>　　速度傳感器適用于測(cè)量軸承座、機(jī)殼及基礎(chǔ)的一般頻帶內(nèi)的振動(dòng)速度和振動(dòng)位移(經(jīng)積分后)，其頻帶大約為5-500Hz(即300～30000r／min)。</p><p>　　慣性式速度傳感器屬電動(dòng)力式變換原理的傳感器。這種傳感器具有較高的速度靈敏度(一般可達(dá)100～500mV／cm／s)和較低的輸出阻抗(一般為1～3kΩ)，能輸出較強(qiáng)的信號(hào)功率，因此不易受電磁場(chǎng)的干擾，

16、即使在復(fù)雜的現(xiàn)場(chǎng)，接用很長(zhǎng)的導(dǎo)線，仍能獲得較高的信噪比。一般來(lái)說(shuō)，這類(lèi)傳感器勿需設(shè)置專(zhuān)門(mén)的前置放大器，測(cè)量線路比較簡(jiǎn)單，再加上安裝、使用簡(jiǎn)易，因此被廣泛應(yīng)用于旋轉(zhuǎn)機(jī)械的軸承、機(jī)殼和基礎(chǔ)等非轉(zhuǎn)動(dòng)部件的穩(wěn)態(tài)振動(dòng)測(cè)量。</p><p>　　本特利·內(nèi)華達(dá)公司生產(chǎn)的慣性式速度傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖7-11所示。</p><p>　　線圈及線圈支架通過(guò)彈簧連接在殼體上構(gòu)成傳感器的可動(dòng)部分，永久

17、磁鐵與外殼構(gòu)成傳感器的磁路部分，其可動(dòng)部分只能軸向平移，因此它是一單自由度振動(dòng)系統(tǒng)。</p><p>　　傳感器的工作原理：傳感器的單自由度可動(dòng)系統(tǒng)將被測(cè)物的絕對(duì)振動(dòng)速度Vx(輸入)接收為可動(dòng)部分相對(duì)于外殼(即動(dòng)線圈相對(duì)磁隙)的相對(duì)振動(dòng)速度Vy(響應(yīng))，然后電動(dòng)力變換部分將Vy變換為電動(dòng)勢(shì)e0，設(shè)Vx、Vy、U分別為穩(wěn)定情況下的輸入絕對(duì)振動(dòng)速度、相對(duì)振動(dòng)速度、開(kāi)路輸出電壓的復(fù)數(shù)幅值，則有：</p>

18、<p><b>　　U=BLVy。</b></p><p><b>　　Vy=H(f)Vx</b></p><p>　　式中：B為磁隙中的磁感應(yīng)強(qiáng)度；</p><p>　　L為動(dòng)圈導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度；</p><p>　　H(f)為相對(duì)速度對(duì)于輸入絕對(duì)速度的頻率函數(shù)。</p>&

19、lt;p>　　U=BLH(f)Vx</p><p>　　這樣，一旦傳感器系統(tǒng)確定，傳感器的輸出電壓就與振動(dòng)速度成確定的正比關(guān)系，測(cè)得速度傳感器的輸出電壓就可確定振動(dòng)速度。</p><p>　　速度傳感器的輸出電壓與振動(dòng)速度成正比，因此對(duì)于那些以振動(dòng)速度的大小作為監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)械，速度傳感器的輸出電壓可直接提供分析和處理。對(duì)于那些以位移幅值作為監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)械，則需對(duì)傳感器的電壓輸出進(jìn)行積

20、分處理，使得經(jīng)過(guò)積分線路后的輸出電壓正比于振動(dòng)位移。</p><p><b>　　三、線性差動(dòng)變壓器</b></p><p>　　線性差動(dòng)變壓器LVDT的結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。它由一個(gè)振蕩器、一個(gè)激勵(lì)繞組W0和2個(gè)輸出繞組W1、W2組成。振蕩器為激勵(lì)繞組提供振蕩頻率為1kHz的激勵(lì)電壓，輸出繞組W1、W2反向串接，將鐵芯的位移d線性地轉(zhuǎn)換為交流輸出電壓，經(jīng)解調(diào)器檢波、放

21、大及濾波等環(huán)節(jié)處理后，輸出直流電壓。LVDT的輸出電壓與鐵芯位置呈線性關(guān)系。 </p><p>　　第三節(jié) TSI參數(shù)的測(cè)量</p><p><b>　　一、軸振動(dòng)測(cè)量 </b></p><p>　　(一)軸的相對(duì)振動(dòng)的測(cè)量</p><p>　　(二)軸的絕對(duì)振動(dòng)測(cè)量</p><p>　　

22、(三)軸承振動(dòng)的測(cè)量</p><p>　　(一)軸的相對(duì)振動(dòng)的測(cè)量</p><p>　　在20世紀(jì)50年代之前，由于機(jī)組容量小，對(duì)汽輪機(jī)監(jiān)控的要求也不高，一般僅在軸承座上裝幾個(gè)速度型的振動(dòng)傳感器測(cè)量瓦振。但是大型機(jī)組的軸承座和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的剛度遠(yuǎn)大于軸承油膜的剛度，主軸的振動(dòng)通過(guò)油膜傳遞到軸承座上，振動(dòng)的幅值將大大衰減(其值將縮小4～8倍甚至更多)，也就是說(shuō)如果用瓦振的辦法測(cè)量的軸承座振動(dòng)值在

23、50μm左右時(shí)(按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，這個(gè)數(shù)字是符合機(jī)組標(biāo)準(zhǔn)的)，大軸振動(dòng)值有可能已達(dá)到400μm左右了，所以必須采用新的測(cè)量辦法獲取大軸振動(dòng)的真實(shí)值。 </p><p>　　另外，軸承座振動(dòng)測(cè)量最大的缺點(diǎn)是(與軸測(cè)量相比)，出現(xiàn)機(jī)器的轉(zhuǎn)動(dòng)件或軸承的狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，如某些故障(例如葉片損壞引起平衡的突然變化)和由蒸汽激勵(lì)或油膜不穩(wěn)定等引起的同步振動(dòng)(它們使軸的總振動(dòng)加劇并可能導(dǎo)致危險(xiǎn))，反映在軸承座上的測(cè)量值變化很小。&l

24、t;/p><p>　　測(cè)量軸的相對(duì)振動(dòng)如圖9—3所示。</p><p>　　在測(cè)軸振時(shí)，常常把探頭裝在軸承殼上，探頭與軸承變成一體，因而所測(cè)結(jié)果是軸相對(duì)于軸承殼的振動(dòng)。由于軸在垂直方向與在水平方向的振動(dòng)并沒(méi)有必然的內(nèi)在聯(lián)系，亦即在垂直方向的振動(dòng)已經(jīng)很大，而在水平方向的振動(dòng)卻可能是正常的，因此在垂直與水平方向各裝一個(gè)探頭，用以分別測(cè)量垂直和水平方向的振動(dòng)。為了安裝方便，實(shí)際上兩個(gè)探頭不一定非裝在

25、垂直和水平方向不可，很多安裝都如圖9-4所示為復(fù)合安裝，每個(gè)探頭與鉛垂線各成45°角，按慣例，垂線右面探頭認(rèn)為是水平探頭，左面為垂直探頭，上述測(cè)振方式用得十分普諞。</p><p>　　前面討論的關(guān)于軸振動(dòng)的測(cè)量中，渦流傳感器是固定在軸承座上的，亦即以軸承座為參考坐標(biāo)系。由于軸承座本身也在振動(dòng)，因此所測(cè)得的軸振動(dòng)是相對(duì)于軸承座而言的。對(duì)于油膜軸承來(lái)說(shuō)，軸頸與軸瓦之間有比較大的間隙，視油膜軸承的型式不同，

26、這一間隙約為直徑的千分之幾。因此在軸頸處的軸的相對(duì)振動(dòng)比之軸承座本身的振動(dòng)一般來(lái)說(shuō)要大。究竟大多少。取決于旋轉(zhuǎn)機(jī)械的類(lèi)型、油膜軸承的型式，軸頸的直徑、支承及基礎(chǔ)的動(dòng)力特性等。有的可以大幾十倍，有的可能是在同一數(shù)量級(jí)含義下的稍大。有的資料認(rèn)為，當(dāng)軸的相對(duì)振動(dòng)幅值比軸承座的振動(dòng)幅值大3~4倍以上時(shí)，軸的相對(duì)振動(dòng)信息足以提供分析振動(dòng)問(wèn)題和故障的依據(jù)，而不必去測(cè)定軸的絕對(duì)振動(dòng)。否則的話，為了可靠和全面地分析問(wèn)題和故障，還必須要求測(cè)定軸的絕對(duì)振動(dòng)

27、。</p><p>　　(二)軸的絕對(duì)振動(dòng)測(cè)量</p><p>　　測(cè)定軸的絕對(duì)振動(dòng)，最直接的辦法是將渦流傳感器安裝在“不動(dòng)”的參考點(diǎn)上，這樣測(cè)得的就是軸的絕對(duì)振動(dòng)。但是這一辦法只有在輕小型旋轉(zhuǎn)機(jī)械或?qū)嶒?yàn)室模擬轉(zhuǎn)子上或許有這一可能性，而在較大型的旋轉(zhuǎn)機(jī)械中，由于振動(dòng)波及的范圍較廣，包括基礎(chǔ)在內(nèi)都參與振動(dòng)，因此實(shí)際上的旋轉(zhuǎn)機(jī)械附近找不到一處“不動(dòng)”的參考點(diǎn)，所以上述方法就不適用。</p

28、><p>　　本特利．內(nèi)華達(dá)公司采用如圖9-4所示的復(fù)合式探頭，用來(lái)測(cè)量軸的絕對(duì)振動(dòng)。在測(cè)量轉(zhuǎn)軸的絕對(duì)振動(dòng)時(shí)，雙探頭組件是固定在軸承箱上。雙探頭組件內(nèi)有兩個(gè)探頭，一個(gè)是渦流探頭，另一個(gè)是磁電式振動(dòng)傳感器。渦流探頭用以測(cè)量轉(zhuǎn)軸相對(duì)于軸承箱的振動(dòng)(相對(duì)振動(dòng))；磁電式振動(dòng)傳感器用以測(cè)量該處的軸承箱振動(dòng)(軸承箱的絕對(duì)振動(dòng))。將此兩探頭測(cè)得的信號(hào)，經(jīng)監(jiān)視器內(nèi)的電路處理后，即可獲得軸的絕對(duì)振動(dòng)值。其處理過(guò)程如圖所示。</p

29、><p>　　圖中Sa表示某測(cè)量點(diǎn)轉(zhuǎn)軸絕對(duì)振動(dòng)的振幅矢量，Sc表示測(cè)量點(diǎn)附近某處軸承箱的絕對(duì)振動(dòng)的振幅矢量，則圖中Sr表示的是轉(zhuǎn)軸相對(duì)于軸承箱的絕對(duì)振動(dòng)的振幅矢量。因此，已知Sc和Sr，矢量相加后即可得到Sa。圖中θ為軸承絕對(duì)振動(dòng)滯后于轉(zhuǎn)軸絕對(duì)振動(dòng)的相位角。</p><p>　　采用上述原理測(cè)量轉(zhuǎn)軸的絕對(duì)振動(dòng)時(shí)必須注意，當(dāng)磁電式振動(dòng)傳感器在傳感器的固有頻率附近時(shí)，會(huì)產(chǎn)生90°的相位差

30、，因此，必須對(duì)磁電式振動(dòng)傳感器的輸出信號(hào)進(jìn)行相位補(bǔ)償，才能與軸的相對(duì)振動(dòng)信號(hào)矢量相加。 </p><p>　　(三)軸承振動(dòng)的測(cè)量</p><p>　　在有的情況下，如果汽輪機(jī)轉(zhuǎn)軸能將大部分振動(dòng)傳到軸承座上，軸承座振動(dòng)值能明確在指示正常和不正常的工作狀態(tài)，則軸承振動(dòng)的測(cè)量是必要的。另外，為了全面分析汽輪機(jī)的振動(dòng)狀態(tài)，軸承振動(dòng)也能提供某些有益的信息。</p><p>

31、　　軸承振動(dòng)的測(cè)量可采用安裝于軸承座上的加速度或速度傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)。需要注意的是，加速度或速度傳感器輸出的是軸承振動(dòng)速度信號(hào)，要想得到振動(dòng)幅值信號(hào)，還須經(jīng)過(guò)積分。</p><p>　　二、軸向位移的測(cè)量 </p><p>　　非接觸式的渦流探頭能夠成功地應(yīng)用于推力位置的精確測(cè)量，如圖9-6所示。 </p><p><b>　　1．探頭的位置</b>

32、;</p><p>　　一個(gè)主要應(yīng)遵循的規(guī)則是：使得測(cè)量盡可能地靠近推力軸承。推力盤(pán)與推力測(cè)試點(diǎn)之間的距離越大，失真的因素也就越大。失真是由溫度上升及各種在轉(zhuǎn)軸和機(jī)殼上的壓力應(yīng)變引起的，所有這些失真沿著推力盤(pán)和測(cè)試點(diǎn)之間的地方都可能產(chǎn)生，可以出現(xiàn)每米有幾個(gè)毫米的溫度偏移，這將會(huì)引起監(jiān)視器讀數(shù)的嚴(yán)重偏移。</p><p>　　總之，應(yīng)將軸向位移探頭裝入推力軸承一塊托板之內(nèi)的地方，并且是在同一

33、結(jié)構(gòu)體上。測(cè)量的最好方法是使軸向位移探頭裝在能夠直接觀察到推力盤(pán)的地方，測(cè)量探頭頂端與被觀察表面的軸間距的平均值。</p><p>　　推力軸承的墊片在重的負(fù)載情況下有一個(gè)被擠在一起從而縮減的趨勢(shì)。由于這種擠壓而形成的凹形的推力座上一輕微的變形將導(dǎo)致一個(gè)比正常值高出幾個(gè)rail(1mil：0．0254mm)的推力移動(dòng)量。溫度上升引起的mil(1mil=0．0254mm)值再加上這些值，就會(huì)導(dǎo)致一種非必需的報(bào)警情況

34、出現(xiàn)。因此，一旦機(jī)器達(dá)到工作溫度及滿載時(shí)，這時(shí)是在監(jiān)視器上建立探頭間隙到零點(diǎn)位置的理想時(shí)間。應(yīng)該避免將推力探頭安裝在薄殼形端蓋上。軸的位置隨著目光、壓力及許多小的干擾會(huì)很快偏移。反之，將探頭安在剛度大的端罩上是很理想的，這樣測(cè)量的結(jié)果應(yīng)該與有關(guān)的振動(dòng)沒(méi)有關(guān)系。</p><p>　　軸在運(yùn)行中，由于各種因素，諸如載荷、溫度等的變化會(huì)使軸在軸向有所移動(dòng)。如果軸往右移動(dòng)，間隙消除后，會(huì)碰到軸承，二者發(fā)生摩擦，則其后果將

35、不堪設(shè)想。由于這一參數(shù)十分重要，因而APl670(美國(guó)石油協(xié)會(huì))標(biāo)準(zhǔn)要求用兩個(gè)探頭同時(shí)探測(cè)一個(gè)對(duì)象，以免發(fā)生誤報(bào)警現(xiàn)象。</p><p>　　兩個(gè)探頭要能同時(shí)探測(cè)一個(gè)平面，該平面應(yīng)和軸是一個(gè)整體。</p><p>　　2．探測(cè)探頭的零點(diǎn)預(yù)置</p><p>　　一般來(lái)說(shuō)，因?yàn)橛幸韵略?，確定推力探頭范圍的精確零點(diǎn)是不可能的。</p><p>

36、　　(1)不是總能知道機(jī)器是否是處于正常的運(yùn)轉(zhuǎn)還是不正常的推力軸承狀態(tài)。</p><p>　　(2)在軸承外殼上，溫度上升和壓應(yīng)力改變，改變了冷卻狀態(tài)的間隙。</p><p>　　推力探頭的初始縫隙總是建立在一個(gè)猜想基礎(chǔ)上。我們的意愿是使探頭總的線性范圍的中點(diǎn)位置定在機(jī)器通常的推力位置。所有的推力位置保護(hù)監(jiān)視器通道都有一個(gè)零點(diǎn)預(yù)置電位器以用來(lái)補(bǔ)償初始預(yù)置的誤差，零點(diǎn)預(yù)置可以通過(guò)使用電位器來(lái)

37、調(diào)節(jié)，但零點(diǎn)預(yù)置不能以一個(gè)絕對(duì)的基準(zhǔn)來(lái)選擇，必須根據(jù)當(dāng)機(jī)器正處于標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)轉(zhuǎn)條件下時(shí)的推力的縫隙值。</p><p>　　報(bào)警和危險(xiǎn)狀態(tài)，正常和非正常狀態(tài)應(yīng)事先定好，檢查之，并在零點(diǎn)預(yù)置以后進(jìn)行檢查。</p><p>　　3．正常的和反向的推力報(bào)警</p><p>　　對(duì)于透平和其他軸向流向的機(jī)器，軸的推力方向一般來(lái)說(shuō)并不是惟一的，所以機(jī)器有工作和非工作的推力瓦塊。實(shí)際

38、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，在汽輪機(jī)變負(fù)荷運(yùn)行過(guò)程中，完全可能產(chǎn)生正向的軸向位移或反向的軸向位移，如果不設(shè)置正向／反向軸位移的雙方向監(jiān)視器，就會(huì)發(fā)生重大的故障</p><p><b>　　4．軸向位移的測(cè)量</b></p><p>　　一般應(yīng)當(dāng)采用兩只探頭，采用雙選式安排，兩個(gè)探頭要能同時(shí)探測(cè)一個(gè)平面，該平面和軸是一個(gè)整體。探頭應(yīng)能直接探測(cè)止推法蘭或者其他垂直于軸水平方向的平面。&

39、lt;/p><p>　　某電廠采用四只趨近式探頭進(jìn)行軸向位移的測(cè)量，這四只傳感器兩只一組，兩只傳感器對(duì)稱(chēng)于轉(zhuǎn)子安裝，測(cè)量的是止推法蘭的左右平面，每組的兩只傳感器測(cè)量同一部位的止推法蘭平面(左平面或右平面)，每組中的兩只傳感器測(cè)量結(jié)果是“與”的關(guān)系，保證某一通道失效時(shí)，不會(huì)給出錯(cuò)誤的危險(xiǎn)信號(hào)，這兩組測(cè)量傳感器的結(jié)果是相互獨(dú)立的，即“或’’的關(guān)系，以便有效及時(shí)地保護(hù)汽輪機(jī)組的安全。</p><p>

40、;　　有的電廠軸向位移的停機(jī)保護(hù)采用雙通道監(jiān)視器，對(duì)二路測(cè)量信號(hào)進(jìn)行“二取二’’邏輯處理，使誤動(dòng)的可能性最小</p><p><b>　　三、偏心的測(cè)量 </b></p><p>　　偏心實(shí)際上就是軸的彎曲。偏心的測(cè)量，對(duì)于評(píng)價(jià)旋轉(zhuǎn)機(jī)械全面的機(jī)械狀態(tài)是非常重要的。特別是對(duì)于裝有透平監(jiān)視儀表系統(tǒng)(TSI)的汽輪機(jī)，在啟動(dòng)或停機(jī)過(guò)程中，偏心測(cè)量已成為不可少的測(cè)量項(xiàng)目。通過(guò)

41、偏心測(cè)量可以知道由于受熱或重力所引起的軸彎曲的幅度。探測(cè)偏心的探頭，裝在機(jī)器上的什么地方，這一點(diǎn)應(yīng)該考慮。一般情況下，偏心探頭的最好安裝位置是沿軸向，在兩個(gè)軸承跨度中間，即遠(yuǎn)離軸承，監(jiān)測(cè)器上所指示的數(shù)值大小，取決于探頭安裝位置，越接近軸承，其指示偏心的讀數(shù)越小。但實(shí)際上，裝在兩個(gè)軸承之間往往很困難，因此經(jīng)常是按圖9—7的情況安裝，即把渦流傳感器裝在軸承的外側(cè)。在圖9—8中，測(cè)偏心探頭即為圖9—7中的探頭，另一個(gè)是鍵相器探頭，是為測(cè)轉(zhuǎn)速之

42、用，因?yàn)槲覀円笾榔亩鹊姆逡环逯?，這就需要用到鍵相器。</p><p>　　傳統(tǒng)的方法是在透平機(jī)軸承以外測(cè)量偏心。因?yàn)樵诟左w內(nèi)部測(cè)量偏心很困難(由于環(huán)境和安裝的原因)，故經(jīng)常在高壓缸軸承前部軸的外伸段測(cè)量偏心。</p><p>　　雖然可以在缸體內(nèi)部可能出現(xiàn)最大幅值處測(cè)量偏心，但在外部測(cè)量通常是令人滿意的。如果很好地掌握了轉(zhuǎn)子的動(dòng)態(tài)特性(剛度和振型)，那么在軸承外部測(cè)量偏心就能準(zhǔn)確地表

43、明內(nèi)部的偏心情況。在低速時(shí)測(cè)量偏心與在透平機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)或帶負(fù)荷時(shí)進(jìn)行測(cè)量同樣重要，因此偏心探測(cè)器必須具有低到零轉(zhuǎn)速的頻率響應(yīng)，而電渦流探頭則能夠滿足這種要求。在許多情況下，調(diào)速器端的軸承座結(jié)構(gòu)允許在需要時(shí)，在機(jī)器帶負(fù)荷的情況下更換探頭。</p><p>　　目前典型的TSI系統(tǒng)均有能指示偏心峰一峰值的偏心監(jiān)視器，其轉(zhuǎn)速范圍為1。600r／min。這種監(jiān)視器采用專(zhuān)門(mén)研制的“采樣和保持”技術(shù)，使之隨時(shí)都能指示轉(zhuǎn)子實(shí)際的

44、峰一峰值偏心量。此外，還需要安裝一個(gè)軸轉(zhuǎn)速探頭(鍵相器)，軸每轉(zhuǎn)一圈，該探頭發(fā)出一個(gè)脈沖信號(hào)，以便在軸轉(zhuǎn)速變化時(shí)控制監(jiān)視器的采樣電路。安裝“鍵相器”探頭對(duì)于振動(dòng)監(jiān)視和分析來(lái)說(shuō)也是必需的，因此它可以同時(shí)用于這兩個(gè)目的。</p><p>　　某電廠的偏心測(cè)量采用獨(dú)立的傳感器和監(jiān)視器實(shí)現(xiàn)，可以測(cè)量和指示在高中壓缸和低中壓缸之間的軸偏心。</p><p><b>　　四、相對(duì)膨脹的測(cè)量&

45、lt;/b></p><p>　　脹差是軸和機(jī)器殼體之間的相對(duì)增長(zhǎng)。當(dāng)熱增長(zhǎng)的差值超過(guò)允許的間隙時(shí)，便可能產(chǎn)生摩擦。開(kāi)機(jī)和停機(jī)過(guò)程，由于轉(zhuǎn)子與機(jī)器殼體質(zhì)量、熱膨脹系數(shù)、熱耗散系數(shù)的不同，轉(zhuǎn)子的溫度就比機(jī)殼溫度上升得快。其結(jié)果是，如果超過(guò)了機(jī)內(nèi)所能允許的間隙公差，就會(huì)發(fā)生摩擦。對(duì)于高速運(yùn)轉(zhuǎn)的汽輪機(jī)，表面與旋轉(zhuǎn)面相擦?xí)?dǎo)致災(zāi)難性事故，為防止這種事故的發(fā)生，就需要用電渦流探頭探測(cè)轉(zhuǎn)子與機(jī)殼之間的間隙。一般情況下，

46、可把探頭安裝在機(jī)殼上來(lái)測(cè)量軸的端面與機(jī)殼之間的距離，如圖9-9所示。</p><p>　　由于脹差的變化范圍較大，所以測(cè)量時(shí)多采用補(bǔ)償式測(cè)量方法。如圖9-10所示，在軸端法蘭的兩端各安裝一支探頭，在熱膨脹過(guò)程中，當(dāng)被監(jiān)測(cè)法蘭的移動(dòng)超出第一個(gè)探頭測(cè)量范圍后，緊接著就進(jìn)入第二個(gè)探頭監(jiān)測(cè)范圍。由監(jiān)測(cè)器的微處理機(jī)選擇從一個(gè)傳感器線性范圍轉(zhuǎn)換到另一個(gè)傳感器的線性范圍。這種補(bǔ)償裝置僅多用一個(gè)探頭就可將系統(tǒng)的量程提高一倍。&l

47、t;/p><p>　　某電廠脹差的測(cè)量包括高壓缸側(cè)和低壓缸側(cè)兩部分，均是通過(guò)安裝支架固定在機(jī)殼上的電渦流探頭直接測(cè)量出來(lái)的。</p><p><b>　　四、相對(duì)膨脹的測(cè)量</b></p><p><b>　　五、機(jī)殼膨脹的測(cè)量</b></p><p>　　汽輪機(jī)在開(kāi)機(jī)過(guò)程中，由于受熱使其膨脹。如果膨脹

48、不均勻就會(huì)使機(jī)殼變斜或翹起，這樣的變形會(huì)使機(jī)殼與基礎(chǔ)之間產(chǎn)生巨大的應(yīng)力，由此帶來(lái)的不對(duì)中現(xiàn)象會(huì)引起非常嚴(yán)重的后果。</p><p>　　機(jī)殼膨脹一般在機(jī)殼兩側(cè)各設(shè)置一個(gè)測(cè)點(diǎn)，監(jiān)測(cè)兩側(cè)的膨脹速率是否一樣，不均勻的膨脹說(shuō)明機(jī)殼變斜或翹起。為了探測(cè)由于滑動(dòng)表面卡住和不均勻膨脹可能產(chǎn)生的“偏斜”，應(yīng)該在汽輪機(jī)兩側(cè)測(cè)量殼體的膨脹。</p><p>　　第四節(jié) TSI儀表的安裝</p>

49、<p>　　1、探頭安裝時(shí)應(yīng)考慮的問(wèn)題 </p><p>　　為了傳感器安裝的正確，在安裝之前，必須確定一些基本條件。在新的安裝(更新)及停機(jī)或系統(tǒng)校驗(yàn)后的重新安裝中，這些條件必須加以考慮。</p><p><b>　?。?）初步條件</b></p><p>　?、俳M成傳感器系統(tǒng)的各部分之間必須相互匹配；</p>&l

50、t;p>　　②各個(gè)部分必須與應(yīng)用的目的及環(huán)境相適合；</p><p>　　③檢查各部分是否有物理?yè)p壞，需要時(shí)應(yīng)更換；</p><p>　?、軐?duì)各部分予以確認(rèn)并加標(biāo)簽，這會(huì)對(duì)以后的安裝過(guò)程及應(yīng)用提供幫助；</p><p>　?、轂楸ＷC系數(shù)的完整性，在安裝之前和之后必須對(duì)傳感器系統(tǒng)進(jìn)行校驗(yàn)；</p><p>　?、拊O(shè)定并保持探頭定向方案，這

51、會(huì)為后來(lái)的應(yīng)用及機(jī)械故障診斷提供幫助。</p><p>　?。?）探頭目標(biāo)區(qū)域的準(zhǔn)備 </p><p>　　被測(cè)量的表面必須具有一致的導(dǎo)電和導(dǎo)磁參數(shù)，不能有剩磁和表面的不平整(例如：劃痕、壓痕、銹斑、腐蝕等)。要正確地決定和解決問(wèn)題，做“假信號(hào)”檢查，如果需要應(yīng)做表面處理。例如軸的表面處理鍍鉻，假如應(yīng)用不當(dāng)會(huì)引起“假信號(hào)”問(wèn)題。理想情況下，希望去除鍍層來(lái)觀測(cè)原始金屬。但假如鍍層要保留，就必

52、須至少要均勻地涂18mil厚(1mil=0.0254mm)，并且前置器要根據(jù)鍍層重新校驗(yàn)。</p><p>　?。?）探頭目標(biāo)區(qū)域的材料</p><p>　　本特利·內(nèi)華達(dá)公司的標(biāo)準(zhǔn)趨近式傳感器在工廠中是按照AISIE4140號(hào)鋼標(biāo)定的。正確地確定軸的材料十分關(guān)鍵。假如與標(biāo)準(zhǔn)不同，前置器就必須根據(jù)軸的材料重新標(biāo)定，這方面的資料可以從原始設(shè)備制造廠(OEM)或機(jī)械的運(yùn)行和維護(hù)手冊(cè)中

53、獲得。</p><p>　　（4）探頭目標(biāo)區(qū)域的空間</p><p>　　為了得到被測(cè)量參數(shù)的準(zhǔn)確信號(hào)，每一傳感器都要求有足夠的側(cè)向間隙和軸表面目標(biāo)區(qū)域。就像必須有足夠的探頭磁場(chǎng)區(qū)域所要求的目標(biāo)區(qū)域以防止目標(biāo)區(qū)域的干擾一樣，探頭頭部周?chē)残枰銐虻目臻g以防止側(cè)向干擾。同樣，探頭頭部之間也需要有足夠的距離以防止干擾。間隙不足或目標(biāo)區(qū)域不夠會(huì)改變傳感器輸出的靈敏度，在相互作用的探頭范圍內(nèi)會(huì)由于

54、干擾導(dǎo)致產(chǎn)生錯(cuò)誤信號(hào)。</p><p>　　當(dāng)兩只探頭安裝太近，以至于它們的無(wú)線電頻率(RF)信號(hào)區(qū)域相互影響時(shí)會(huì)發(fā)生相互干擾。由于探頭的無(wú)線電頻率可能不同，因此當(dāng)它們相互混合、干擾，就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)頻率。這一頻率經(jīng)常處于可能出現(xiàn)的振動(dòng)頻率范圍之內(nèi)，因此當(dāng)目標(biāo)靜止時(shí)，有可能顯示出振動(dòng)。所以根據(jù)每只傳感器尺寸和型號(hào)的不同，探頭體間的最小安裝距離也不同。</p><p>　　當(dāng)探頭安裝在探頭體側(cè)面

55、空間不足的地方時(shí)，會(huì)發(fā)生側(cè)視現(xiàn)象。渦流將在這一區(qū)域的每一塊導(dǎo)體材料上產(chǎn)生。這將導(dǎo)致系統(tǒng)中不是基于真正目標(biāo)的損失。目標(biāo)尺寸必須足夠大，以使得能夠接觸到探頭體正前部的全部無(wú)線電頻率區(qū)域。最小安裝范圍應(yīng)是探頭頭部直徑的2倍，對(duì)于8mm探頭，則應(yīng)為16mm。尺寸過(guò)小的目標(biāo)，根據(jù)產(chǎn)生的渦流的狀況對(duì)系統(tǒng)線性范圍和靈敏度會(huì)產(chǎn)生不同的影響。兩個(gè)傳感器之間的最小距離見(jiàn)圖7-7，圖7-8為探頭頭部的側(cè)向間隙效果圖，其具有足夠的側(cè)向空間。</p>

56、<p><b>　　（5）機(jī)械狀態(tài)</b></p><p>　　必須辨明一些永久性的機(jī)械結(jié)構(gòu)，例如管道、其他設(shè)備、支架、蓋等不會(huì)與傳感器相互干擾或妨礙傳感器的安裝與操作。在機(jī)械調(diào)速器范圍內(nèi)的機(jī)械超速保護(hù)裝置附近安裝探頭支架時(shí)要特別小心。假如不經(jīng)考慮或安裝不正確，機(jī)械由冷態(tài)到運(yùn)行溫度時(shí)的熱膨脹就會(huì)引起嚴(yán)重問(wèn)題。當(dāng)在軸的一端安裝時(shí)，要確認(rèn)在轉(zhuǎn)子膨脹時(shí)法蘭盤(pán)、倒角、軸階不會(huì)損壞探頭、

57、滑動(dòng)及目標(biāo)在軸向的移動(dòng)不會(huì)超出所用的傳感器的觀測(cè)范圍。要確信安裝的安裝結(jié)構(gòu)如支架保險(xiǎn)且穩(wěn)固，同時(shí)機(jī)械的運(yùn)行狀態(tài)不會(huì)引起導(dǎo)致錯(cuò)誤的輸出或發(fā)生施加于傳感器或支架上引起損壞的應(yīng)力的移動(dòng)。</p><p><b>　?。?）工作溫度</b></p><p>　　一般電渦流傳感器最高允許溫度不大于180 ℃ ，目前，多數(shù)電渦流傳感器最高允許溫度在120℃以下，實(shí)際上工作溫度超過(guò)

58、70 ℃時(shí)，不僅靈敏度會(huì)顯著降低，還會(huì)造成傳感器的損壞，因此測(cè)量汽輪機(jī)軸振動(dòng)時(shí)，傳感器必須安裝在軸瓦內(nèi)，只有特制的高溫傳感器才允許安裝在汽封附近。</p><p>　?。?）避免支架共振和松動(dòng)</p><p>　　傳感器支架在測(cè)振方向的自振頻率必須高于機(jī)器的最高轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的頻率，否則會(huì)因支架共振使測(cè)量結(jié)果失真。本特利廠規(guī)定，傳感器支架在測(cè)振方向的自振頻率應(yīng)高于機(jī)器10倍的最高工作頻率，這一點(diǎn)

59、在實(shí)際中往往難于達(dá)到，一般支架測(cè)振方向頻率高于2—3倍的轉(zhuǎn)子工作頻率時(shí)就可基本滿足測(cè)振要求。</p><p>　　為了提高支架自振頻率，一般應(yīng)用6～8mm厚的扁鋼制成支架，其懸臂長(zhǎng)度不要超過(guò)l00mm，當(dāng)懸臂較長(zhǎng)時(shí)，應(yīng)采用型鋼，例如角鐵、工字鋼等，以便有效地提高支架自振頻率。測(cè)試中防止支架或傳感器發(fā)生松動(dòng)，支架必須緊固在穩(wěn)定性好的支承部件上，最好固定在軸瓦或軸承座上，傳感器與支架連接應(yīng)采用支架上攻絲再用鎖母拼緊的

60、方式。</p><p>　?。?）正確的初始間隙</p><p>　　為了趨近系統(tǒng)的正常工作，傳感器與目標(biāo)間的距離必須在趨近傳感器的測(cè)量范圍之內(nèi)，因此必須了解傳感器與目標(biāo)之間相對(duì)位移的大致幅度和方向。</p><p>　　如果位移方向是變化的(如相對(duì)振動(dòng)測(cè)量的情況)，初始間隙應(yīng)設(shè)置在傳感器的測(cè)量范圍的中點(diǎn)，如圖7-9(a)所示。</p><p&g

61、t;　　如果位移是單向的(如軸向位移的測(cè)量情況)，應(yīng)將初始間隙按預(yù)期的位移方向設(shè)置在傳感器的量程范圍的一端，如圖7-9(b)所示。</p><p>　　在以上兩種情況下，一定要留出足夠的安全裕度，防止傳感器碰到目標(biāo)。</p><p>　　由于傳感器的測(cè)量范圍是已知的，所以只需將所需的厚度塞尺插到傳感器頭與目標(biāo)之間，即可進(jìn)行機(jī)械調(diào)整。</p><p>　　轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)和機(jī)

62、組帶負(fù)荷之后，轉(zhuǎn)子相對(duì)于傳感器將發(fā)生位移，如把傳感器裝在軸承頂部，其間隙將減??；如裝在軸承水平方向，其間隙取決于轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向；當(dāng)轉(zhuǎn)向一定時(shí)，其間隙取決于安裝在左側(cè)還是右側(cè)。為了獲得合適的工作間隙值，在安裝時(shí)應(yīng)估算轉(zhuǎn)子從靜態(tài)到轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)機(jī)組帶負(fù)荷后軸頸位移值和位移方向，從靜態(tài)到工作轉(zhuǎn)速，軸頸抬高大約為軸瓦頂隙的1／2，水平方向位移與軸瓦型式、軸瓦兩側(cè)間隙和機(jī)組滑銷(xiāo)系統(tǒng)工作狀況有關(guān)，一般位移值為0．05~0．20mm，位移方向如圖7-10所示

63、，傳感器安裝在右側(cè)水平位置，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)后，間隙c增大，裝在左側(cè)d減小。</p><p>　　軸頸在軸瓦內(nèi)發(fā)生的位移除與轉(zhuǎn)速有關(guān)外，還與機(jī)組有功負(fù)荷有關(guān)，對(duì)于質(zhì)量較小的汽輪機(jī)高壓轉(zhuǎn)子和帶減速器的轉(zhuǎn)軸，在部分進(jìn)汽和齒輪傳遞力矩作用下，會(huì)把軸頸推向軸瓦的一側(cè)，其位移值有可能接近于軸瓦的直徑間隙。</p><p>　　在調(diào)整傳感器初始間隙時(shí)，除了要考慮上述這些因素外，還要考慮最大振動(dòng)值和轉(zhuǎn)子原始晃擺

64、值。傳感器初始間隙應(yīng)大于轉(zhuǎn)軸可能發(fā)生的最大振幅和轉(zhuǎn)軸原始晃擺值的1／2。</p><p>　　2、速度傳感器安裝時(shí)應(yīng)考慮的問(wèn)題</p><p><b>　　(1)工作溫度。</b></p><p>　　一般速度傳感器工作溫度均在120℃以下，溫度過(guò)高會(huì)使傳感器絕緣損壞和退磁，使其靈敏度降低。對(duì)于高中壓轉(zhuǎn)子的軸承，當(dāng)其軸封漏氣嚴(yán)重時(shí)，傳感器不能較

65、長(zhǎng)時(shí)間裝在軸承上。</p><p>　　(2)避免傳感器固定不穩(wěn)和共振。</p><p>　　傳感器連接不論是采用哪一種方式，傳感器都必須緊密地固定在被測(cè)物體上，不能有松動(dòng)，否則會(huì)引起傳感器的撞擊，使測(cè)量結(jié)果失真。傳感器采用單個(gè)螺絲固定，有時(shí)會(huì)引起傳感器的共振，使傳感器產(chǎn)生較明顯的橫向振動(dòng)，引起測(cè)量誤差。為了避免傳感器固定在振動(dòng)物體上發(fā)生共振，其連接螺絲不能小于M8。而且傳感器與被測(cè)物體之

66、間接觸面要平整，接觸面的直徑不能小于20mm。如果采用外加夾具把傳感器固定在軸承座上，夾具高度應(yīng)盡量降低，否則會(huì)把被測(cè)物體的振動(dòng)放大。</p><p>　　(3)測(cè)點(diǎn)位置前后一致。</p><p>　　一般機(jī)組的軸承在不同的位置振動(dòng)有較大的差別，因此凡是采用手扶、橡皮泥黏接和永磁吸盤(pán)固定傳感器，都應(yīng)標(biāo)出測(cè)點(diǎn)位置，避免因前后測(cè)點(diǎn)位置不同而發(fā)生誤差。這一點(diǎn)對(duì)于振動(dòng)故障診斷和轉(zhuǎn)子平衡中振動(dòng)測(cè)量尤

67、為重要。</p><p>　　(4)傳感器的互換性。</p><p>　　為了減輕測(cè)試中勞動(dòng)強(qiáng)度，目前在機(jī)組振動(dòng)測(cè)試中一般采用幾個(gè)以至十幾個(gè)傳感器測(cè)量各種振動(dòng)。對(duì)同一點(diǎn)振動(dòng)來(lái)說(shuō)，當(dāng)前后采用不同的傳感器測(cè)量時(shí)，各個(gè)傳感器靈敏度和相位特性應(yīng)統(tǒng)一，只有經(jīng)過(guò)嚴(yán)格試驗(yàn)的傳感器在測(cè)試中才能互換，否則會(huì)引起較大的測(cè)量誤差。為了避免傳感器互換性不好引起的測(cè)量誤差，傳感器應(yīng)對(duì)號(hào)入座(測(cè)點(diǎn))。</p&g

68、t;<p>　　(5)傳感器安裝方向與要求測(cè)量方向應(yīng)一致。</p><p>　　軸承振動(dòng)往往在某一方向上特別顯著，當(dāng)傳感器方向稍為偏離測(cè)量方向時(shí)，表計(jì)指示值就會(huì)發(fā)生較大的變化，特別是采用手扶傳感器，傳感器不大的偏斜往往不易覺(jué)察，另外采用橡皮泥黏接傳感器時(shí)，由于軸承溫度的升高，橡皮泥軟化，傳感器發(fā)生傾斜而偏離測(cè)量方向。所以測(cè)量振動(dòng)時(shí)應(yīng)隨時(shí)注意傳感器安裝方向。</p><p>　

69、　第五節(jié) 汽輪機(jī)的危急遮斷系統(tǒng)</p><p>　　一、汽輪機(jī)主要保護(hù)項(xiàng)目及功能 1．凝汽器真空低保護(hù)</p><p>　　當(dāng)凝汽器真空下降時(shí)，會(huì)造成汽輪機(jī)內(nèi)焓降下降，不僅影響汽輪機(jī)效率，同時(shí)會(huì)產(chǎn)生水滴，對(duì)汽輪機(jī)低壓葉片產(chǎn)生水擊，損壞葉片。因此幾乎所有機(jī)組都將真空保護(hù)設(shè)計(jì)為汽輪機(jī)的主保護(hù)。</p><p>　　根據(jù)機(jī)組設(shè)計(jì)的不同，有的機(jī)組采用壓力開(kāi)關(guān)采集真空低信

70、號(hào)直接送至ETS系統(tǒng)跳閘。有的則采用變送器，將凝汽器壓力信號(hào)送至DCS系統(tǒng)進(jìn)行處理，經(jīng)過(guò)限值判斷后送至ETS系統(tǒng)跳機(jī)。一般采用三取二邏輯。</p><p>　　關(guān)于真空測(cè)點(diǎn)的安裝，必須注意以下兩點(diǎn)：</p><p>　　(1)變送器或壓力開(kāi)關(guān)的安裝位置標(biāo)高要高于采樣點(diǎn)位置。</p><p>　　(2)取樣管中間不能有“U”型彎。這樣做的目的是防止取樣管積水，影響測(cè)量

71、。</p><p><b>　　2．潤(rùn)滑油壓低保護(hù)</b></p><p>　　汽輪機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)是保證汽輪機(jī)安全運(yùn)行的重要輔助系統(tǒng)。如果潤(rùn)滑油壓過(guò)低，會(huì)造成軸承冷卻不夠、油膜建立不當(dāng)，甚至燒瓦等重大設(shè)備損壞事故。因此潤(rùn)滑油壓低保護(hù)是必不可少的保護(hù)。</p><p>　　潤(rùn)滑油壓的測(cè)量也分為壓力開(kāi)關(guān)和變送器兩種。一般用于汽輪機(jī)跳閘的壓力取樣管從冷

72、油器后潤(rùn)滑油母管上開(kāi)取樣口。</p><p><b>　　3．EH油壓低保護(hù)</b></p><p>　　EH油是汽輪機(jī)油動(dòng)機(jī)的工作介質(zhì)，也就是通常所說(shuō)的抗燃油。如果EH油壓過(guò)低，油動(dòng)機(jī)的工作驅(qū)動(dòng)力就會(huì)降低，會(huì)造成調(diào)閥開(kāi)啟速度變慢，主汽門(mén)緩慢關(guān)閉，引起汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)異常，不能滿足機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行要求，因此大型電調(diào)機(jī)組設(shè)置了此項(xiàng)保護(hù)。EH油壓的測(cè)量也分為壓力開(kāi)關(guān)和變送器

73、兩種。</p><p><b>　　4．汽輪機(jī)溫度保護(hù)</b></p><p>　　汽輪機(jī)溫度保護(hù)主要包括汽輪發(fā)電機(jī)軸系軸承溫度保護(hù)、發(fā)電機(jī)定子繞組溫度保護(hù)、高壓缸排汽溫度保護(hù)等。</p><p><b>　　5．鍋爐MFT保護(hù)</b></p><p>　　當(dāng)鍋爐跳閘后，汽輪機(jī)跳閘，然后聯(lián)跳發(fā)電機(jī)，

74、實(shí)現(xiàn)機(jī)爐電聯(lián)動(dòng)，防止發(fā)電機(jī)逆功率動(dòng)作。</p><p>　　6．發(fā)電機(jī)一變壓器組保護(hù)</p><p>　　當(dāng)發(fā)電機(jī)、主變壓器及線路發(fā)生故障，危及機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，發(fā)電機(jī)一變壓器組保 護(hù)系統(tǒng)發(fā)出跳閘信號(hào)送至汽輪機(jī)保護(hù)(ETS)系統(tǒng)，及時(shí)將機(jī)組安全停運(yùn)，防止事故擴(kuò)大。</p><p><b>　　7．超速保護(hù)</b></p>&l

75、t;p>　　超速保護(hù)是汽輪機(jī)保護(hù)的一項(xiàng)重要內(nèi)容，當(dāng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速超過(guò)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子根據(jù)材料、重量 和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所能承受的最大安全轉(zhuǎn)速時(shí)，機(jī)組停止運(yùn)行，防止事故擴(kuò)大。一般分為機(jī)械超速 保護(hù)和電超速保護(hù)。</p><p><b>　　8．軸向位移保護(hù)</b></p><p>　　軸向位移保護(hù)是為使汽輪機(jī)軸向推力軸承處動(dòng)靜部分的水平間隙保持在合理的設(shè)計(jì)范圍之內(nèi)而設(shè)定的一項(xiàng)安

76、全保護(hù)措施。</p><p><b>　　9．軸承振動(dòng)</b></p><p>　　這是為保證各軸承處汽輪機(jī)動(dòng)、靜部分之間的徑向間距保持在合理的設(shè)計(jì)允許范圍之內(nèi) 而設(shè)定的一項(xiàng)安全保護(hù)措施。</p><p><b>　　10．手動(dòng)打閘</b></p><p>　　手動(dòng)打閘是汽輪機(jī)保護(hù)系統(tǒng)的最后一道保

77、護(hù)措施，在試驗(yàn)汽輪機(jī)跳閘系統(tǒng)、測(cè)量閥門(mén)關(guān) 閉時(shí)間及汽輪機(jī)處于危急情況時(shí)人為地使汽輪機(jī)跳閘。</p><p><b>　　11．DEH失電</b></p><p>　　DEH即汽輪機(jī)數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)因失去所有能正常工作的電源系統(tǒng)而無(wú)法控制汽輪機(jī)， 為安全起見(jiàn)跳閘汽輪機(jī)。</p><p><b>　　12．其他保護(hù)</b>

78、</p><p>　　除了上述幾項(xiàng)保護(hù)外，汽輪機(jī)保護(hù)還有相鄰抽汽間壓力偏差保護(hù)、火警保護(hù)、通信總線故障保護(hù)等。</p><p>　　(1)壓比保護(hù)。壓比保護(hù)一般設(shè)計(jì)在進(jìn)口汽輪機(jī)上。葉片結(jié)垢、斷裂等內(nèi)部原因會(huì)造成 抽汽壓力超過(guò)正常值，但抽汽壓力會(huì)隨著機(jī)組負(fù)荷的變化經(jīng)常變化，因此需通過(guò)對(duì)比相鄰的 高中壓缸抽汽壓力，來(lái)發(fā)現(xiàn)是否有抽汽壓力異常發(fā)生。當(dāng)相鄰抽汽壓力比值超過(guò)一定值時(shí)， 為防止意外

79、發(fā)生，就要跳閘以保護(hù)汽輪機(jī)。此項(xiàng)保護(hù)定值是折線函數(shù)，隨著汽輪機(jī)負(fù)荷變化 而變化。</p><p>　　(2)火警保護(hù)。當(dāng)汽輪機(jī)周?chē)蛳到y(tǒng)內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，由運(yùn)行人員按下火警打閘按鈕，使 汽輪機(jī)跳閘，聯(lián)起事故油泵，停運(yùn)潤(rùn)滑主油泵。這樣做的目的是既保證汽輪機(jī)安全停機(jī)所需 最低潤(rùn)滑油量，又防止油系統(tǒng)大量泄漏，引起火災(zāi)事故的擴(kuò)大。</p><p>　　(3)機(jī)械保護(hù)系統(tǒng)。汽輪機(jī)保護(hù)系統(tǒng)除了電氣保

80、護(hù)裝置外，為了安全可靠考慮，另設(shè)計(jì)有機(jī)械保護(hù)系統(tǒng)。 </p><p>　　二、ETS與其他系統(tǒng)的接口 </p><p>　　三、ETS保護(hù)聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)分析 </p><p>　　1．去汽輪機(jī)EHA系統(tǒng)</p><p>　　EHA系統(tǒng)接受ETS跳閘信號(hào)后，動(dòng)作主汽門(mén)、調(diào)門(mén)跳閘電磁閥(采用反邏輯時(shí)使電磁閥線圈失電；采用正邏輯時(shí)則使電磁閥線圈帶電)，將

81、跳閘油壓泄掉，快速關(guān)閉主汽門(mén)和調(diào)門(mén)。</p><p>　　一般跳閘電磁閥會(huì)采用四取二邏輯。4個(gè)跳閘電磁閥采用串并聯(lián)方式，即AST-1和AST-3并聯(lián)，AST-2和AST-4并聯(lián)，然后串聯(lián)。只有當(dāng)AST-1、AST-3中有一個(gè)動(dòng)作且AST-2、AST-4中有一個(gè)動(dòng)作時(shí)，機(jī)組才跳閘。</p><p>　　2．去汽輪機(jī)抽汽系統(tǒng)</p><p>　　設(shè)計(jì)汽輪機(jī)抽汽系統(tǒng)的目的

82、是提高汽輪機(jī)的熱效率，一般使用抽汽的熱力系統(tǒng)有凝水加熱器(低壓加熱器)、給水加熱器(高壓加熱器)、除氧器、汽動(dòng)給水泵(小汽輪機(jī))、輔助蒸汽系統(tǒng)等。</p><p>　　在汽輪機(jī)跳閘甩負(fù)荷時(shí)，抽汽管道和加熱器內(nèi)儲(chǔ)存的能量可能使汽水倒流，引起汽輪機(jī)反轉(zhuǎn)甚至超速。為防止此類(lèi)事故發(fā)生，在抽汽管道上設(shè)計(jì)了氣動(dòng)止回閥。當(dāng)ETS發(fā)出汽輪機(jī)跳閘信號(hào)時(shí)，需要快速關(guān)閉氣動(dòng)抽汽止回閥，防止汽輪機(jī)超速。此外，當(dāng)高壓加熱器、低壓加熱器、除

83、氧器的水位出現(xiàn)異常時(shí)，為防止水、汽通過(guò)抽汽管道流入汽輪機(jī)缸體內(nèi)，也需要快速關(guān)閉氣動(dòng)抽汽止回閥。</p><p>　　3．去汽輪機(jī)旁路系統(tǒng)</p><p>　　當(dāng)ETS發(fā)出跳閘指令后，聯(lián)開(kāi)汽輪機(jī)高壓旁路系統(tǒng)，將多余的蒸汽通過(guò)高壓旁路系統(tǒng)引至再熱器，防止過(guò)熱器超壓；聯(lián)開(kāi)汽輪機(jī)低壓旁路系統(tǒng)，將再熱器內(nèi)多余的蒸汽通過(guò)低壓旁路系統(tǒng)引至凝汽器，防止再熱器超壓。</p><p>

84、<b>　　4．去FSSS系統(tǒng)</b></p><p>　　為確定汽輪機(jī)跳閘后是否需要鍋爐跳閘，一般設(shè)計(jì)了邏輯判斷。當(dāng)負(fù)荷較低，且汽輪機(jī)跳閘后，高壓旁路回路、低壓旁路回路都能正常打開(kāi)，則沒(méi)有必要鍋爐跳閘；否則，ETS系統(tǒng)發(fā)出的跳閘信號(hào)送到FSSS系統(tǒng)，將爐側(cè)的一次風(fēng)機(jī)、燃料供應(yīng)系統(tǒng)停運(yùn)，實(shí)現(xiàn)機(jī)、爐聯(lián)鎖。</p><p><b>　　5．去電氣保護(hù)系統(tǒng)<