1、汽 轮 机 检 测 仪 表 系 统 Turbine Supervisory Instrumentation,机 控 班,汽 轮 机 检 测 仪 表 系 统 Turbine Supervisory Instrumentation,汽轮机轴系监测 1、轴系构成 2、轴承分类 3、定洲电厂轴承分类 汽轮机检测仪表 1、概述 2、系统组成 3、工作原理 （1）、电涡流传感器 （2）、速度传感器 4、框架介绍 5、监测器功能介绍 6、3500监测器组态 7、信号输入组件介绍 8、定洲电厂轴系监测参数,9、3500系统校验 10、3500系统维护 双电源配置：下主电源，上副电源,汽机轴系概述:1、轴系构成
2、 型号：N600-16.7/537/537 形式：亚临界一次中间再热、四缸四排汽单轴反动凝汽式汽轮机 级数：共57级 高压缸1个调节级+10压力级 中压缸29压力级 低压缸2（27）压力级 转子结构：汽轮机高、低压转子均为整锻转子，无中心孔。中压转 子为有中心孔转子，四根转子的临界转速均低于工作转速，为挠性 转子。,2、轴系分类：（1）由高压转子、中压转子、低压转子I、中间轴、低压转子II、发电机转子、采用钢性联轴器联结成的多跨转子支撑系统，整个轴系布置如下： （2）11个轴承前10个每根转子采用双支撑结构，共有10个支持轴承和1个推力轴承，一个励磁电刷支撑轴。 轴承分类： 滚动轴承 滑动轴承
3、：包括推力轴承 支持轴承：固定瓦：园柱形、可倾瓦混合式：上园柱、下可倾滑动轴承是汽轮机轴系的重要部件，它除了支撑起转子，还对转子的震动起着十分重要的影响，在很大程度上决定了转子系统的安全性。,3、定州电厂#1机轴承分布： 轴承形式： 可倾瓦：#1#4 园柱瓦：#6#8轴承 上园柱下可倾：#5、#9、#10轴承 支撑方式：落地轴承座直接安装在汽轮机基础上：#1#4 坐缸：焊在下缸上#5#8 端盖支撑：#9、#10 #11轴承励磁厂家配套推力轴承： 定洲电厂600MW压临界汽轮机组由一个单流高压缸，一个中压双流缸和两个低压双流缸组成。因此机组的轴向推力主要取决于高压缸的推力。推力轴承位于高中压缸中
4、间，工作面和非工作面各有六块，分别承受轴向载荷。,二、汽轮机检测仪表 1、概述TSI是一种可靠的多通道监测仪表，能连续不断的测量汽轮机转子和汽缸的机械运行参数，显示机器的运行状态，提供输出信号给信号仪，并在超过设定的运行极限时发出报警，另外还能使汽轮机自动停机以及提供可用于故障诊断的测量。 目前国内电厂汽轮机TSI系统广泛采用美国本特利内华达公司（Bently Nevda）的3300、3500、德国菲力蒲公司的RMS7200、德国申克公司，等系列监测器系统。 TSI系统监视和测量的参数： 振动转子的径向（XY）振动 偏心测量在低转速下轴的弯曲（静态机械、瞬态热弯曲或重力弯曲） 键相振动是与相位
5、角有关的矢量，没有键相探头，振动就变成了只有大小的标量。 轴向位移转子推力盘相对与推力轴承支承面的相对轴相位移（转子位移） 差胀测量转子在轴向相对静止部分（汽缸）的热膨胀 转速大型旋转机械最基本的测量参数，且决定振动频率 零转速用于停机后啮合盘车齿轮的零转速指示 汽缸热膨胀测量汽缸相对于汽机基础的轴相膨胀（LVDT）,2、系统组成一个完整的TSI系统由以下部分构成：框架3300、3500框架采用积木式结构，由一定个单元机架组成，所有组件都是插件式的，可带电插拔。电源将220VAC转换为装置内其他监测器或与之相连的传感器所需直流稳定电压。LED状态显示，系统监测器：RS232组态接口，组态运行开
6、关，专用监测器传感器电涡流传感器：8 mm（轴振）、14 mm（速度、偏心）、35 mm（瓦振动、差胀）、50 mm 速度传感器：9200系列 复合式传感器：由上述两种传感器组合而成 延伸电缆铠装和非铠装，5m 和9m 前置器前置器有一个电子线路（高频振荡器、跟随器、放大器、检波器、滤波器），他可以产生一个无线电频率信号（RF），他能探测到能量的损耗，并产生个输出电压，该电压正比与所测的间隙。前置器有两种：5m和9m,3、工作原理 （1）电涡流传感器： 3500系列传感器系统应用电涡流原理测量探头顶部与被测表面之间的距离。前置器产生一个低功率的无线电频率信号，RF信号在导体表面会形成小的电涡流
7、，导体表面距离探头顶部越近，其能量损失越大，传感器系统可以利用这一能量损失，产生一个输出电压，在一定的范围内前置器的输出电压（直流分量）与间隙成线性关系（表示振动平均位置的变化），实际上输出信号中还有一指示振动振幅的交流分量。例如3500系列8mm涡流探头具有2mm的线性测量范围，则前置器的输出电压是： 2mm7.87V/mm（探头灵敏度）=15.74V 安装：用金属支架固定在转轴测点附近的非转动部件上，如轴承上瓦块的侧面。 XY探头正交安装 XY探头安装在同一平面 机架的固有频率至少应是机器转速的10倍,（2）速度传感器：利用电磁感应原理动圈的感应电势与线圈相对与磁场的运动 速度成正比，得到
8、被测物体的振动速度，经积分一次后得到位移。 速度传感器属无源器件，直接插入表记即可。,4、框架介绍3500框架采用积木式结构，定州电厂每台机组有两个框架组成，每个框架由14个单元卡件组成，总共由28块卡件组成。每个仪表框架的左边的第一格安装电源，采用双电源配置，第二格安装系统监测器，其他位置安装各TSI监测器，继电器组件和信号组件安装在每个框架后面。 以下是600MW机组使用的监测器： 三冗余（TMR）功能：监测器和位移/速度、加速度TMR I/O模块必须三个一组相邻安放，在用于这种组态时，为保证准确运行和单点失效，采用了两种表决方式：表决产生表决于TMR继电器模块，三个监测器报警输出以3取2
9、方式进行比较在这种表决中，对该组中的每个监测器的比例值输出进行相互比较,系统监测器加强系统监测功能，具有系统上电抑制（2秒）、设定值调整监控其他监测器运行、自检等功能，另外还设有计算机接口、键相器接口和电源指示发光二极管等。,5、监测器功能介绍 3500监测器及配套传感器构成完整的监测通道具有信号采集及越限报警的功能，每个监测器面板具有发光二级管显示通道工作状况。面板上还有4个同轴电缆接头，缓冲输出传感器输入信号。监测器背面有信号输入、输出和报警接点的接线端子。（3300每一个监测器面板都具有一块条形液晶显示器，连续显示每一通道的监视参数。,OK：输入输出模块工作正常（I/O） TX/RX：频
10、闪 以功能模块于框架接口模块之间发送和接受的信息的速率进行闪烁 组态TM：表示框架正处于倍增报警方式 CONFIG OK：框架中任何一模块未组态或有一组态错误存储的RIM组态与框架的物理配置不匹配 框架地址：主计算机通过框架地址识别菊花链中的3500框架，能提供63种地址的6位DIP开关来设置框架地址 同轴电缆接头：传感器缓冲输出提供未经滤波的输出，所有输出都有短路保护。 旁路（BYPASS）：它用于指示位移监测器已旁路了一个或多个成比例的报警。如通道旁路被设置时，监测旁路也被设置。监测器的一些功能被抑制。 3500/92：网关模块在3500监测系统与工厂信息系统之间提供串行通讯，通过内部高速
11、网络从框架内的模块采集静态数据，并按要求将这些数据送往信息系统。,6、3500监测器组态3300、3500监测器组态采用插件式程序结合器（类似一种短接块，插在不同的位置即可对某一参数进行选择）完成，根据需要可在现场灵活改变某一参数。量程范围记录仪输出报警时间延时与或逻辑监测器报警闭锁指示首选报警趋近/远离探头危险旁路通道旁路危险报警值倍增,7、信号输入组件介绍： 背板接线端子： CHA 通道A 前置器PWR VT COM COM IN BUF缓冲输出传感器输入信号 OUT COM 记录仪 RECALERT 报警 DANGER 动作NC 接点常闭 NC ARM ARM NO 接点常开 NO NC
12、 NC ARM ARM NO NO,8、定州电厂TSI系统监视机组参数：项目 数量 位置 热膨胀 1 偏心 1 前箱 键相 1 前箱 轴位移 2 推力盘 高缸胀差 2 （1对） 前箱调速端 低缸胀差 2 （1对） 中间轴发电机端 转速 8 前箱： （电磁式探头）到货情况 零转速 2 相对振动 10 绝对振动 10绝对振动 每个轴承采用XY测点分布加垂直方向瓦振经矢量合成（复合）和信号处理之后获得转子的绝对振动信号与其他系统的接口： DCS所需的模拟量信号由TSI柜通过数据通讯口送出 DEH所需模拟量信号，ETS所需开关量均由TSI柜硬接线送出 与专家诊断系统数据通讯,9、3500系统校验: （1）、卡件校验 （2）、传感器校验 静态校验：检测传感器的线性工作区 动态校验：专用仪器稳态数据 波特图瞬态数据 频谱图、趋势图 （3）、记录实验数据10、3500系统维护: 控制装置 前置器 传感器,讲解完毕感谢光临! ! !,
