汽轮机监测仪表系统

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
我国目前电厂的TSI主要是引进美国本 特利公司的7200系列、3300系列3500系列和 西德飞利浦公司的RMS—700系列旋转机械 监视保护系统。
东北电网有限公司大连培训中心
几种汽轮机汽监轮视机仪监表测测仪量表原系理统的比较
名称 美国本特利公司3300系列 西德飞利浦公司RMS700系列
轴向 双通道电涡流轴向位移监 测器,逻辑“或”报警;
东北电网有限公司大连培训中心
汽轮机监测仪表系统
(2)差胀监视:采用电涡流探头连续监测转子相对
于可汽用缸 线⑵上性汽某变轮基量准差机点 动转(互子通感轴常器向为(位推LV力移DT轴监)承视进)行与的测保膨量护胀。量。若,转也
子的膨胀量大于汽缸膨胀量,则胀差为正,反之,胀
差为负⑶。转子与汽缸相互膨胀(胀差)监视与保护。
(4)终端设备。它由显示器、记录仪、 报警器和测试仪等组成。其任务是将处 理后的直流电压信号,转换成与实际对 象的物理量和单位一致的信号,让运行 人员直观地在显示器上观察;在记录仪 上记录;在某物理量超标时,在报警器 上发出声光报警;严重超标时,触发遮 断机组等,确保机组的安全。
东北电网有限公司大连培训中心
(3)⑷缸汽胀监轮视机:热采膨用胀线监性变视量。差动互感器(LVDT)
连续监测汽缸相对于基础上某一基准点(通常为滑销
系统的⑸绝汽对轮死机点振)的动膨监胀视量。。
⑹主轴弯曲(偏心度)监视。
东北电网有限公司大连培训中心
汽轮机监测仪表系统
(4)零转速监视:连续监测转子的零转速状 态。当转速低于某规定值时,报警继电器 动作,以便投入盘车装置。


前置器 (信号放大器)

LCD LCD
信息处理器 显示器
测试仪 记录仪 报警器
去数据管理系统
TSI原理结构
东北电网有限公司大连培训中心
汽轮机监测仪表系统
各组成部分的作用:
(1)传感器。即常称的测量元件,其作用是
将如转速、轴位移、差胀、缸胀、振动和偏 心等机械量转换成电参数,如频率f、电感L, 品质因素Q、阻抗Z等,目前应用广泛的有: 电涡流传感器,电感式速度传感器,电感式 线性变量差动互感器和磁阻式测速传感器等。
东北电网有限公司大连培训中心
汽轮机监测仪表系统
三、磁电式速度传感器
1. 主要性能
以振动体的振动速度为目标的传感器称 为速度传感器,速度传感器属于接触式传感 器,用来测量轴承座、机壳或基础的振动。
常用的速度传感器为磁电式传感器,它 测量的是被测振动体相对于大地或惯性空间 的运动,因此亦称为惯性式传感器。
线圈的电感可用如下函数式表示 L = F(ρ、μ、i、f、r、d)。当被 测对象的材料一定时, ρ、μ为常数, 仪表中的i、f、r也为定值,于是L就成 为d的单值函数。
东北电网有限公司大连培训中心
汽轮机监测仪表系统
假如把传感器与被测物体的距离d保持 不变,则传感器的输出值将与被测体材料 的电阻率、导磁率成函数关系,利用这个 关系可以用来测量金属材料的导电率、导 磁率、硬度等参数,以及检测裂纹。
(5)转速监视:连续监测转子的转速状态。 当转速高于整定值时,给出报警信号,或 停机信号。
东北电网有限公司大连培训中心
汽轮机监测仪表系统
(6)振动监视:监测主轴相对于轴承座的相 对振动和轴承座的绝对振动。
(7)偏心度监视:连续监测偏心度的峰-峰值 和瞬时值。在转速为1~600r/min时,主轴每 转一圈测量一次偏心度峰-峰值,此值与键 相器脉冲同步。当转速低于1r/min时,机组 不再盘车而停机,这时瞬时偏心度仪表的 读数应最小,这就是最佳转子停车位置。
传感器探头
传感器前置器
监视器

活动接头
稳压电源
东北电网有限公司大连培训中心
汽轮机监测仪表系统
1-传感器探头; 2-固定电缆; 3-活动接头; 4-延长电缆; 5-传感器前置器
电涡流传感器
东北电网有限公司大连培训中心
2. 工作原理
汽轮机监测仪表系统
电涡流传感器是利 用高频电磁场与被测物 体间的涡流效应原理而 制成的一种非接触式监 测仪表.
汽轮机监测仪表系统
二、传感器
传感器是测量系统中十分关键的一个环 节,如果没有传感器提供必要的运行信息, 运行人员就发现不了机器所处的危险和不经 济运行的状态。为了保证汽轮发电机组的经 济和安全运行,火力发电厂汽轮发电机组的 运行状态监视系统需要配备多种与测量参数 相适应的传感器。
东北电网有限公司大连培训中心
位移 逻辑“与”停机
单、双通道电涡流轴向位 移监测器
电涡流传感器,也有用螺 胀差 旋管式差动变压器
(LDVT)作差胀传感器 的
电涡流式传感器,若监测 范围要求大时,可用两个 涡流探头相对布置,差动 连接,以扩大线性范围缸胀源自螺旋式差动变压器(LDVT)
东北电网有限公司大连培训中心
汽轮机监测仪表系统
名称 美国本特利公司3300系列 西德飞利浦公司RMS700系列
东北电网有限公司大连培训中心
汽轮机监测仪表系统
所以一般也称传感器为变换器、换能器和 探测器,其输出的电量信号最终输送给后续配 套的测量电路及终端装置,以便进行记录、显 示或信号分析等。
东北电网有限公司大连培训中心
汽轮机监测仪表系统
1.传感器的组成
传感器一般由敏感器件及其辅助器件组成。 敏感器件是传感器的核心,它的作用是直接 感受被测物理量,并将信号进行必要的转换输 出。一般把信号调理与转换电路归为辅助器 件,它们是一些把敏感器件输出的量转换为电 信号并为后续处理服务的装置。
东北电网有限公司大连培训中心
汽轮机监测仪表系统
二、电涡流传感器
1. 主要性能 电涡流式位移传感器是通过传感器 端部与被测物体之间的距离变化来测量 物体的振动或位移的。它是一种相对式 非接触测量的传感器。
东北电网有限公司大连培训中心
汽轮机监测仪表系统
电涡流式仪表的组成

固定电缆 延伸电缆
屏蔽电缆
测 金
东北电网有限公司大连培训中心
汽轮机监测仪表系统 (8)相位监视:采用相位计连续测量选定的输 入振动信号的相位。输入信号取自键信号和 相对振动信号,经转换后供显示或记录。 (9)阀位指示:连续指示阀门的动作位置。
东北电网有限公司大连培训中心
汽轮机监测仪表系统
东北电网有限公司大连培训中心
汽轮机监测仪表系统 ⒉ 各种TSI的比较
东北电网有限公司大连培训中心
汽轮机监测仪表系统
图 传感器和信号转换器框图
东北电网有限公司大连培训中心
汽轮机监测仪表系统
前置器由高频振荡器、检波器、滤波器、 直流放大器、线性网络及输出放大器等组成, 检波器将高频信号解调成直流电压信号,再经 直流放大,线性补偿和输出放大处理后,在输 出端得到与被测物体和传感器之间的实际距离 成比例的电压信号。信号转换器的额定输出电 压为 -4 ~ -20V(线性区)。
东北电网有限公司大连培训中心
汽轮机监测仪表系统
3.监测单元的基本组成与工作原理 国产的和进口的TSI,无论是分立元件构成, 还是由集成电路组成的TSI,或者是由微处理芯 片构成的TSI系统,从结构和组成的角度分析, 均可概括由图所示的几部分系统组成。
东北电网有限公司大连培训中心
汽轮机监测仪表系统
汽轮机监测仪表系统
传感器是一种获取信息的装置。其含义是: 借助于检测元件接收一种形式变化的信息,并按 一定的规律将所获取的信息转换成另一种信息的 装置。它获取的信息,可以为各种物理量、化学 量和生物量,而转换后的信息也可以是多种形式, 目前传感器转换的大多为电量信号。因而从狭义 上讲,传感器的定义为:把外界输入的非电量信 号转换成电量信号的装置。
东北电网有限公司大连培训中心
汽轮机监测仪表系统
振动测量传感器的分类
按机械接收原理分 按机电变换原理分 按所测机械量分
相对式(非接触式, 顶杆式)
绝对式(惯性式)
电动式(磁电式) 压电式 电涡流式 电感式 电容式 电阻式
位移传感器 速度传感器 加速度传感器 力传感器 应变传感器 扭振传感器 扭矩传感器
东北电网有限公司大连培训中心
汽轮机监测仪表系统
名称 美国本特利公司3300系列 西德飞利浦公司RMS700系列
采用电涡流式传感器和 振 速度传感器组合成的双 动 探头径向振动传感器监
视轴的绝对振动,也可
监视轴的相对振动或轴 承座的绝对振动。
采用地震传感器测量轴承 座的绝对振动,采用电涡 流式传感器测量轴与轴承 座的相对振动。
东北电网有限公司大连培训中心
汽轮机监测仪表系统
(2)前置器。它的作用是实现信号的转换,故
又称变送器,其任务是将电参数转换成一定 值的电压、电流、矩形波或方波信号送入信 息处理器。它与传感器组成测量电路,由于 被测对象处在高温、高压、强磁场和电场干 扰的恶劣环境中,故将探头安装在被测体上, 而将前置器安装在距探头一定距离的地方, 二者之间通过一定长电缆相连。
东北电网有限公司大连培训中心
汽轮机监测仪表系统
(3)信息处理器。它是一些以微处理器 为核心的综合处理装置。通过各种模块 化软件,对被测参数进行标度变换,设 置检测周期、报警和遮断值,报警优先, 逻辑处理、系统自检和综合管理等,最 后输出进入终端设备。
东北电网有限公司大连培训中心
汽轮机监测仪表系统
汽轮机监测仪表系统
汽轮机监视仪表(TSI)
东北电网有限公司大连培训中心
汽轮机监测仪表系统
汽轮机监测仪表系统TSI(Turbine Supervisory Instrumentation)是一种可靠的连 续监视汽轮发电机组转子和汽缸的机械工作 参数的多路监控系统,可用于连续显示机组 的启停和运行状态,为记录表提供输出信号, 并在被测参数超出预置的运行极限时发出报 警信号,必要时采取自动停机保护。此外, 还能提供用于故障诊断的各种测量数据。
磁敏差分原理,双通道转 电涡流式传感器,通过键相 速继电器,一路监视零转 转 槽发脉冲,在600r/min时, 速;另一路在转速> 速 供排汽汽缸喷水控制。另外,600r/min时,记录仪由 设有零转速监测供低速盘车 输入偏心度信号切换到输
入转速信号 偏 心 采用电涡流式传感器和键相传感器测量主轴偏心度峰度 峰值
东北电网有限公司大连培训中心
汽轮机监测仪表系统
随着集成电路制造技术的发展,现在已经 能把一些信号调理电路和传感器集成在一起, 构成集成传感器。现代进一步的发展是将传感 器和微处理器相结合,装在一个检测器中形成 一种新型的“智能传感器”,它将具有一定的 信号调理、信号分析、误差校正、环境适应等 能力,甚至具有一定的辨认、识别、判断的功 能。
东北电网有限公司大连培训中心
汽轮机监测仪表系统 五、汽轮机监视仪表(TSI)
一、概述
⒈ 汽轮机监测的内容 汽轮机监测是指对机组转子和汽缸的机械工作参数 进行监视。为了监视这些参数,配置了相应的监视 仪表。汽轮机应监视和保护的项目一般有以下一些 参数。
(1)轴向位移监视:连续监测推力盘到推力轴承的相 对位置,测量的目的是为了保证转子与静止部件间 不发生磨擦,以避免灾难性事故发生。(+1.2 -2.0mm)
东北电网有限公司大连培训中心
汽轮机监测仪表系统
.金
属 体 金 属
板 μ.ρ
i
He(φi)
He(φe)
d
ie
当头部线圈通
上高频(1~2MHz) 电流i时,线圈周围 产生高频磁场。如
果线圈附近有一金 属板,金属板内就 要产生感应电流ie。 这种电流在金属板 内是闭合的,所以 叫做涡流,如图所 示。
东北电网有限公司大连培训中心
汽轮机监测仪表系统
根据焦耳—楞次定律,电涡流产生的 电磁场与感应线圈的电磁场方向相反,这 两个磁场相互叠加,改变了线圈的电感L。 电感的变化程度与金属导体的电阻率ρ、导 磁率μ、激励电流强度i、频率f、线圈的几 何形状r以及线圈与金属导体之间的距离d 有关。
东北电网有限公司大连培训中心
汽轮机监测仪表系统
东北电网有限公司大连培训中心
汽轮机监测仪表系统
2.传感器的分类 传感器的种类繁多,应用范围极其广 泛。作为火力发电厂汽轮发电机组的运行 状态监视,使用最多的传感器为振动测量 传感器。
东北电网有限公司大连培训中心
汽轮机监测仪表系统
在现代振动测量中所用的传感器已不是 传统概念上独立的机械测量装置,而仅是整 个测量系统中的一个环节,且与后续的电子 线路紧密相关。一般说来,由传感器直接变 换的电量许多并不能直接被后续的显示、记 录或分析仪器所接受。因此针对不同变换原 理的传感器,必须配以专门的测量电路。因 此振动测量传感器按其功能一般有以下几种 分类,见表
相关文档
最新文档