汽轮机轴位移胀差传感器的零位锁定
第06章 汽轮机轴向位移与胀差测量装置
第六章汽轮机轴向位移及胀差测量保护装置一、JZX-3A型轴向位移和JDX-3A型相对膨胀装置我厂1、3、4号机均采用JZX-3A型轴向位移测量保护装置和JDX-3A型相对膨胀测量装置，它们的结构、原理、使用方法完全一样，只是量程不同。
轴向位移量程±2毫米，胀差量程±5毫米。
它们具有共同的特点：设计合理，结构紧凑；性能稳定，线性度好；功能齐全，维修方便。
1检修项目与质量要求1.1发讯器支架与测量盘检查检查汽轮机上安装发讯器的支架与测量盘，该支架应安装牢靠，机械连接部件的可动部分，应灵活无卡涩，无晃动;弹簧张力恰当，回位正确;测量盘表面应光滑无损伤，损伤严重时应进行修补，否则，在低转速时，示值将摆动。
1.2发讯器部分1.2.1发讯器的铁芯端面应平整无损，固定螺丝、销钉、防松垫等应齐全牢固，引线及保护金属软管应完整无损，不应与机械转动部分接触磨擦。
1.2.2测量发讯器各组线圈电阻值，应符合规定值。
1.2.3用500V绝缘表测量各组线圈间及对外壳的绝缘电阻，应不小于10MΩ（注意：测量时，必须拨下装置内的插头，防止高压损伤电子元件）。
1.2.4发讯器上的标志牌应正确清楚，固定牢靠。
1.3 电源部分1.3.1电源部分内外应清洁，各引线螺丝、固定螺丝、插接件等应齐全无松动。
线头标志清楚正确。
电源指示灯正常，电压指示表指示正确。
1.3.2各组电压值正确。
当电源电压在200~240V范围内变化时，其输出电压变化应不超过±1%。
1.3.3用500V绝缘表测量一、二次线圈对外壳的绝缘电阻，应不小于10MΩ。
1.4 调整装置1.4.1装置内部应清洁，各零部件固定牢靠，元器件插（焊）接应牢固。
1.4.2各指示灯、开关、按钮应齐全、可靠，电位器应接触良好，无跳动现象。
1.5指示仪表校准仪表示值误差和同量程误差不应超过仪表的允许误差。
并且模拟表应无卡涩现象，数字表无示值跳动现象。
2 整套装置的校准与技术要求整套装置的校准是将发讯器按要求装在模拟试验台上进行的。
汽轮机轴位移胀差传感器的零位锁定
汽轮机轴位移胀差传感器的零位锁定摘要汽轮机是现代化工业发展的重要设备之一，而传感器则是其核心部件之一。
轴位移胀差传感器是汽轮机中常用的一种传感器，用于监测轴的位移和胀差，从而保证汽轮机的安全运行。
对于轴位移胀差传感器的准确读数，零位锁定是一个十分重要的环节。
本文将介绍轴位移胀差传感器的工作原理、常见的零位漂移原因、以及如何通过零位锁定来消除漂移现象，提高传感器的精度和稳定性。
轴位移胀差传感器的工作原理传感器结构轴位移胀差传感器通常由传感器本体、弹性元件、机械部件、电子电路和输出信号等组成。
其中，传感器本体和弹性元件构成传感器的感应部分，机械部件则承担传递和支撑作用，而电子电路则通过接收和处理信号，将测量结果转换成电信号输出。
工作原理轴位移胀差传感器在工作时，通过感应部分感应轴的位移和胀差，将感应的力、位移或位移-胀差等转换为电信号输出。
传感器弹性元件是测量部分的核心，它承载着测量力，将测量力转变成位移，再将位移量转换成电信号。
传感器的位移测量是通过内置的敏感电阻或是电容，采用电压、电流或是电容等检测方式实现的，从而将信号输出到仪表或是控制系统中。
零位漂移的原因轴位移胀差传感器在使用过程中，往往会受到各种因素的影响，导致其输出的信号出现不准确的情况。
其中，零位漂移是比较常见的一种。
零位漂移是指传感器在没有力的作用下，其输出信号发生变化的一种情况。
主要的原因包括：1.环境温度的变化：传感器所在环境的温度变化会导致传感器的机械结构发生变形，从而引起零位漂移现象。
2.机械结构的变形：传感器中的弹性元件或其他机械结构可能由于长期使用或外力作用而发生变形，从而导致零位漂移现象。
3.湿度、压强和磁场等环境因素：环境中湿度、压强、磁场等因素的变化会影响传感器的工作状态，进而导致零位漂移。
零位锁定的方法为了解决零位漂移问题，传感器需要进行零位锁定。
零位锁定是通过电子电路实现对传感器的标定，对传感器输出信号的零点进行调整，消除零位漂移现象，提高传感器的准确度和稳定性。
半速汽轮机轴位移和胀差传感器的安装与调整
半速汽轮机轴位移和胀差传感器的安装与调整霍雷;孙小龙;郑军伟【摘要】轴位移和胀差是反映汽轮机动静间隙的两项重要监视参数.采用半速机组轴位移和胀差的测量原理和测量方法,对红沿河核电厂1号机组存在的轴位移传感器测量值偏大、高中压转子膨胀测量传感器安装间隙不足和暖机过程中低压转子膨胀量过大等问题的解决过程进行了系统论述.通过对红沿河核电厂1号机组轴位移和胀差实际运行数据和变化规律的分析,说明传感器的安装过程和调整方法正确,实现了对汽轮发电机组的可靠监视和保护.【期刊名称】《中国电力》【年(卷),期】2013(046)012【总页数】5页(P74-78)【关键词】核电;半速汽轮机;轴位移;胀差;安装调整【作者】霍雷;孙小龙;郑军伟【作者单位】中广核工程有限公司,广东深圳518031;中广核工程有限公司,广东深圳518031;中广核工程有限公司,广东深圳518031【正文语种】中文【中图分类】TK264.20 引言轴位移和胀差是反映汽轮机动静间隙的重要监视参数。
为避免轴向间隙变化造成动静部分发生摩擦，对轴位移和胀差的监视是机组运行和瞬态过程中的一项重要任务。
轴位移和胀差传感器测量结果的准确性与传感器测量零点的校准、传感器自身的测量特性等有直接关系。
红沿河核电厂1号机组是东方电气集团生产的HN1119型冲动凝汽式半速汽轮机组，单轴四缸六排汽，额定电功率1118.79 MW。
有HIP（高中压合缸）和LP1（1号低压缸）、LP2（2号低压缸）、LP3（3号低压缸）共4个汽缸。
1 核电半速汽机轴位移和胀差测量与布置红沿河核电厂1号机组汽机监视系统采用瑞士Vibro-Meter公司开发的基于数字信号处理技术的VM600系统[1]。
该系统由MPS（机器保护系统）和CMS（状态监测系统）2个部分组成，实现了TSI（汽轮机监视）和TDM（瞬态数据管理）功能的一体化[2]。
其最大的特点是常用的监视信号都能通过4+2通道的MPC4（机器监视保护卡）完成信号采集。
汽轮机轴向位移与胀差增大原因及处理
汽轮机轴向位移与胀差汽轮机轴向位移与胀差 (1)一、汽轮机轴向位移增大的原因 (1)二、汽轮机轴向位移增大的处理 (1)三、汽机轴向位移测量失灵的运行对策 (1)汽轮机的热膨胀和胀差 (2)相關提問： (2)1、轴向位移和胀差的概念 (3)2、轴向位移和胀差产生的原因（影响机组胀差的因素） (3)使胀差向正值增大的主要因素简述如下： (3)使胀差向负值增大的主要原因： (4)正胀差 - 影响因素主要有： (4)3、轴向位移和胀差的危害 (6)4、机组启动时胀差变化的分析与控制 (6)1、汽封供汽抽真空阶段。
(7)2、暖机升速阶段。
(7)3、定速和并列带负荷阶段。
(7)5、汽轮机推力瓦温度的防控热转贴 (9)1 润滑油系统异常 (9)2 轴向位移增大 (9)3 汽轮机单缸进汽 (10)4 推力轴承损坏 (10)5 任意调速汽门门头脱落 (10)6 旁路系统误动作 (10)7 结束语 (10)汽轮机轴向位移与胀差轴向位移增大原因及处理一、汽轮机轴向位移增大的原因1）负荷或蒸汽流量突变；2）叶片严重结垢；3）叶片断裂；4）主、再热蒸汽温度和压力急剧下降；5）轴封磨损严重，漏汽量增加；6）发电机转子串动；7）系统周波变化幅度大；8）凝汽器真空下降；9）汽轮机发生水冲击；10）推力轴承磨损或断油。
二、汽轮机轴向位移增大的处理1）当轴向位移增大时，应严密监视推力轴承的进、出口油温、推力瓦金属温度、胀差及机组振动情况；2）当轴向位移增大至报警值时，应报告值长、运行经理，要求降低机组负荷；3）若主、再热蒸汽参数异常，应恢复正常；4）若系统周波变化大、发电机转子串动，应与PLN调度联系，以便尽快恢复正常；5）当轴向位移达－1.0mm或+1.2mm时保护动作机组自动停机。
否则手动打闸紧急停机；6）轴向位移增大虽未达跳机值，但机组有明显的摩擦声及振动增加或轴承回油温度明显升高应紧急停机；7）若轴向位移增大而停机后，必须立即检查推力轴承金属温度及轴承进、回油温度，并手动盘车检查无卡涩，方可投入连续盘车，否则进行定期盘车。
轴位移定位方法
轴向位移、胀差的安装和调试关于轴向位移和胀差的方向及机械零位的确定安装间隙的确定条件：由于零位是在工作瓦及非工作瓦的正中心，并且需要将推力盘靠死工作瓦时来安装并定位两只轴位移传感器，差胀传感器也如此。
方法：轴向位移和胀差的安装间隙的确定相当重要，要在掌握基本原理的基础上来确定此间隙就会变的相当容易，并方便的安装。
下面介绍轴向位移安装间隙的确定方法。
假定我们选用一个传感器，此传感器探头有效直径（除了线圈以外的）为8mm，间隙线性范围为4.5mm，传感器输入输出曲线如图1所示，电压输出-2V—20Vdc为线性输出范围，所对应的间隙为0.5mm—5.0mm,灵敏度为4V/mm即d1=0.5mm,对应输出电压为：-2V DC；d2=5.0mm，对应电压输出为-20V DC.如果轴向位移表量程范围为：-2mm--+2mm,即范围为4mm，此时安装间隙为d0=2.75±0.25mm,即d2=2.5mm,d3=3mm,只要将传感器安装在此范围之内即可。
此时传感器电压输出对应于-10VDC---12VDC.由于传感器输出与电压是一一对应的关系，所以在传感器安装时，没有必要用塞尺去测量间隙，只要用电压表测量输出电压即可。
零位确定在安装固定传感器时，不必关心监视仪表的指示值，在传感器固定完毕后，利用监视仪表的“零迁”即可。
如果轴系不在零位，如果测量得目前大轴在+2mm，此时监视值迁为+2mm即可。
1.如果系统性能图超出规范限制范围，例如，线性区少于80mils，比例系数超出±11mV，那么首要的原因可能是系统的某一部分构成不匹配。
探头、延伸电缆或前置器在电气长度方面不匹配，使得总长度太长或太短。
2.当提供的-24Vdc电压超出允许变化范围时，传感器的性能也会超出偏差的允许范围。
传感器的可用电压变化范围为-17.5至 -26.0 Vdc。
然而，对较高的输入电压可能会失去响应。
传感器的供电电压低于- 16Vdc时线性区域将严重减小。
汽轮机轴位移、胀差传感器的零位锁定
述 ７如何正确地锁定本特利 ５０ ３０系统胀差 、 轴住秽传感嚣的测量零位； 并就如何避 免实际安装调试中经常
出现的 问题 ，提 出 了可 靠的解 决方 法 ，从 而 为减少 因传 感器零住 锁 定不 当遣 成 的测量 ，保 护 动作误 差提 供
参考。
［ 关键词］ 汽轮机
胀差 轴位移
零位锁 定
【 Ｂ：８ ７ ４ ｏ 一 －１ － ２型 涡 流传 感 器 Ｊ Ａ、 １２ 一 ０ 昕 ００
图 １ 传感器安装及信号传递原理 图
图 ３ 涡流传感器特性 曲线
１２ 本特利 ３０／ ０ ． ３０ ２ 轴位移监测系统测量原理
由于本 特利 ３０／ ０ 位移 监测 系统 出厂设 计 ３０ ２ 轴
在机组正常运行 中 ，胀差传感器固定在缸体 上， 而传感器的被测金属表面铸造在转子上 ， 因此， 汽缸和转子受热膨胀的相对差值称为 “ 胀差” 一般 （ 将转子的膨胀量大于汽缸的膨胀量产生的差值做为 “ 正胀差 ，反之为 负胀差”。根据 输 出电压与 ） 被测金属表面距离成正比”的关系 ， 该差值被涡流 传感器测得 ， 并利用转子上被测表面加工的８ 斜坡 。
第４ （０２ 卷 ２０ 年第 ３ 期）
别介绍了 ３０／ ６ ３０ ４ 胀差和 ３０／ ０ ３０ ２ 轴位移监测保护 系统的零位锁定。胀差 、 轴位移监测传感器均采用 本特利 ３０ 系列８ ７４ Ｏ — ７ ０ ０ 型涡流传感 ３０ １２ 一 ０－１－ ２ ０ 器 ，其特性曲线如 图３ 所示。
８ ７４ ０ ０ －１－ ２ ｌ２一ｏ ７６：传感器与被 测斜坡表面的垂直距离 ；
Ｌ 差 。 ：胀 如果传感器的正常线性测量范围为４Ｏ ］ （ ． Ｔ 即 ０Ｉ ｍ ６＝４ ０ｒｍ） ．０ ａ ，则对应被 测胀差范围 Ｌ ： 为
汽轮机轴向位移监测信号异常的原因分析与消除
汽轮机轴向位移监测信号异常的原因分析与消除[摘要]本文通过分析印尼巨港AGP电厂两次汽轮机轴向位移监测信号异常导致机组轴向位移大跳闸的案例，介绍了基于本特利内华达3500系统的汽轮机TSI轴向位移监测信号异常的原因，并找出解决方法，避免机组再次出现此类故障。
关键词: 汽轮机TSI 轴向位移本特利内华达3500 信号异常1、概述印尼巨港AGP 150MW GFCC电厂的汽轮机是哈尔滨汽轮机厂生产的N60-5.6/0.56/527/255型单缸、双压、冲动凝气式汽轮机组，于2004年投产。
汽轮机TSI监测系统采用美国本特利内华达3500系列产品。
机组投产以来，于2011年8月20号和27号出现了两次轴向位移大跳闸（如图一），通过对机组运行历史曲线和汽轮机运行状态的分析，发现两次机组跳闸都是因为轴向位移检测信号异常引起的，汽轮机轴向位移实际值并未达到跳闸值，但是两次机组跳闸误动作，说明轴向位移监测系统发生异常，机组保护靠性降低。
图一机组跳闸历史曲线2、原因分析2.1 轴向位移监测系统结构和工作原理汽轮机轴向位移是直接反应汽轮机动静部分间隙的最重要技术参数之一，也是机组最重要的保护之一。
本机组TSI 轴向位移监测系统采用本特利3500/42型监测器，实现双通道信号监视，其信号传递结构图如图二：图二轴向位移监测信号原理图本特利3500/42型轴向位移监测装置传感器采用两只3300XL-11mm电涡流传感器，以其中一只传感器为例，其原理是利用电涡流传感器将其与被测表面的位移转换成电压信号送至前置放大器，经整形放大后，输出0V～24V DC电压信号，送至3500/42监测器进行信号处理，把两个传感器监测信号相“或”后，与系统设定值进行比较，通过本特利3500/32继电器输出开关量信号至汽轮机跳闸保护系统实现保护功能，同时送出4～20 mA、0～10V DC、或1～5V DC模拟量信号至DCS进行监控。
2.2 机组跳闸历史曲线分析通过机组跳闸的历史记录曲线可以看出，第一次机组跳闸时，轴向位移曲线突然跃升至跳闸值，机组遮断，但是跳闸后，轴向位移监测信号仍在剧烈波动，而且峰值仍达到跳闸值。
基于VM600硬件汽机胀差探头的安装及注意事项
基于VM600硬件汽机胀差探头的安装及注意事项胀差是汽轮机启动、运行和停机过程中需要监视的重要参数，一旦胀差数值超过危险值，系统立刻发出停机指令，为保证汽机安全运行，所以胀差的正确安装至关重要。
标签：汽轮机；胀差；VM600；补偿测量前言汽轮机是将蒸汽的能量转换成为机械功的旋转式动力机械，通常在高温高压参数下工作，它是火力发电厂最主要的设备之一，它被用来拖动发电机。
除此之外，在化工、冶金、制药工业中被用来拖动鼓风机或压缩机、在航空母舰上被用来驱动螺旋桨等。
胀差探头工作在高温高压的环境中，如果安装不准确，可能造成汽轮机动静叶片的摩擦，造成设备损坏，重新安装需要机组完全冷却下来，造成经济和时间的浪费。
1 VM600单个探头的线性及补偿时的线性问题在安装胀差探头前要对探头进行线性校验，看其测量精度和误差范围是否满足用户要求。
（1）准备校验探头的设备并搭建系统。
需要的设备有VM600框架及卡件、胀差探头系统、电源、校验平台，螺丝刀、导线若干等。
第一步在VM600软件平台做系统组态工作。
第二步按照接线图把探头系统和卡件连接起来，系统上电。
第三步验证探头是否可以正常工作，如果一切正常即可开始对探头的线性校验工作。
（2）对单个探头的线性校验。
胀差探头是电涡流探头，线性工作电压是-1.6-17.6VDC，灵敏度是1.33V/mm，所以探头的线性范围是12mm，按照软件中该探头的零点电压设置为-5.6VDC，探头量程是-3-9，把探头安装到试验平台上，把电压调整到-1.6VDC，然后使探头以每1mm的距离远离被侧面，同时记录距离和当前距离探头电压的变化，通过记录的电压变化和探头的灵敏度，可以计算出测量的理论值，也可以计算出探头在各个位置的误差值，如图1、图2。
（3）补偿胀差的线性校验。
每个探头的测量范围是12mm，所以两个探头补偿测量的最大线性范围为24mm，测量范围在软件中可以设置，探头A按-5.6VDC安装，探头B按离被测面19mm安装，相对安装，然后调校验平台上两个探头1mm的距离远离和接近被侧面，同时记录距离和当前距离探头电压的变化，通过记录的电压变化和探头的灵敏度，可以计算出测量的理论值，也可以計算出探头在各个位置的误差值，图表如图3、图4。
汽轮机轴位移、胀差传感器的零位锁定
汽轮机轴位移、胀差传感器的零位锁定一、前言汽轮机监测系统（Turbine Supervisory Instrumentation）简称TSI，是一种可靠的能连续不断地测量汽轮机发电机转子和汽缸的机械工作参数的监控系统，可用于显示机组的运行状况，提供输出信号给记录仪；并在超过设定的运行极限时发出报警。
另外，还能提供使汽机自动停机以及用于故障诊断的测量。
在全球众多TSI设备的制造厂家中，美国本特利·内华达公司（Bently Nevada）在该领域的不断发展与创新以及其在旋转和往复式机械中保护和管理的丰富经验使其在汽轮机行业尤其是中国的汽轮机市场一直占有重要份额。
〔关键词〕汽轮机胀差轴位移零位锁定在高参数，大容量汽轮发电机组中，轴位移和胀差是直接反映汽轮机动静间隙的两项最重要的技术参数，也是两项重要保护。
如果轴系机械安装零位和监测保护系统的电气零位不统一，会发生因胀差、位移监测系统传感器的零位锁定不当，使该系统在机组启动后，测量误差较大，甚至无法正常监测和投入保护的严重事故。
因此，机组的轴位移、胀差传感器的零位锁定是直接影响机组启动后，胀差、位移监测系统能否正确反映汽轮机组的动静间隙，从而可靠投入保护的一项重要工作。
1 胀差、位移监测系统的测量原理胀差、位移监测系统都是利用电涡流传感器的输出电压与其被测金属表面的垂直距离在一定范围内成正比的关系，将位移信号转换成电压信号送至监测仪表，从而实现监测和保护的目的。
现以垞城电厂135 MW机组中N135-13.24/535/535型汽轮机组为例，对美国本特利内华达公司生产的3500-45斜坡式胀差和 3500/42轴位移监测系统的测量原理进行阐述(轴位移、胀差的测量探头采用本特利3300系列330703-00-05-10-02-00，11mm 及330851-02-000-030，25mm电涡流传感器)。
1.1 本特利3500-45斜坡式胀差监测系统工作原理在机组正常运行中，胀差传感器固定在缸体上，而传感器的被测金属表面铸造在转子上，因此，汽缸和转子受热膨胀的相对差值称为“胀差”( 一般将转子的膨胀量大于汽缸的膨胀量产生的差值做为“正胀差”，反之为“负胀差”)。
汽轮机论文
汽轮机的原理及故障排除目录1、汽轮机原理简介2、不正常振动3、转子轴向位移过大及汽轮机水冲击4油系统故障及排除5、调节保安系统故障及排除6、凝汽系统故障及排除7、结束语8、参考文献9、附录9.1.42-7238-00，汽轮机蒸汽疏水系统图9,20-0640-7238-00，汽轮机润滑油系统图9,30-0641-7238-00，汽轮机调节系统图汽轮机常见故障分析及措施摘要：本文对蒸汽轮机的原理及汽轮机运行过程中常见的故障，提出了解决措施。
关键词：汽轮机故障分析措施一、汽轮机原理汽轮机是用蒸汽做功的一种旋转式热力原动机，具有功率大、效率高、结构简单、易损件少，运行安全可靠，调速方便、振动小、噪音小、防爆等优点。
主要用于驱动发电机、压缩机、给水泵等，在炼油厂还可以充分利用炼油过程的余热生产蒸汽作为机泵的动力，这样可以综合利用热能。
二、不正常震动汽轮机运行存在不同程度、方向的振动，凡是限定范围内的振动不会对设备造成危害，是允许的。
但由于各种原因，机组运行过程尤其在试运行时会出现振动异常，固然产生不正常振动的原因很多，振动异常大多是安装不合要求及运行维护不当引起的。
由于汽轮机转子在厂内进行了高速动平衡，并经空负荷运转合格后出厂，所以除进行了修理、更换过零件或已产生永久弯曲变形的转子外，一般汽轮机转子无须复校动平衡。
汽轮机和机组起动、运行过程出现振动异常，主要从上述两方面查找原因，根据振动特征借助频谱仪或其它实时分析器进行测试、分析，判明原因并加以解决。
1、安装或检修质量不良1.1 二次灌浆浇注质量不好，支座（底盘）与基础贴合不紧密；地脚螺栓松动；基础不均匀下沉。
汽轮机起动后，随着升速站在机旁就能感觉到基础与汽轮机一起振动，轴振动振幅变化不明显，振动信号中有低频分量，轴承座壳体振幅明显增大，振幅不稳定。
这种情况最好的解决办法是重新安装。
1.2 管道1.2.1 蒸汽管路：法兰接口明显错位强制连接或管路布置不合理，作用在汽轮机上的力和力矩超过允许值。
汽轮机轴位移、胀差传感器的零位锁定(正式版)
文件编号：TP-AR-L6911In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives.（示范文本）编订：_______________审核：_______________单位：_______________汽轮机轴位移、胀差传感器的零位锁定(正式版)汽轮机轴位移、胀差传感器的零位锁定(正式版)使用注意：该安全管理资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的具有指导性，规划性的可执行计划，从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。
材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。
〔摘要〕胀差、轴位移是汽轮机监测保护系统最重要的两项技术参数，从理论和实际调试两方面阐述了如何正确地锁定本特利3300系统胀差、轴位移传感器的测量零位；并就如何避免实际安装调试中经常出现的问题，提出了可靠的解决方法，从而为减少因传感器零位锁定不当造成的测量、保护动作误差提供参考。
在高参数，大容量汽轮发电机组中，轴位移和胀差是直接反映汽轮机动静间隙的两项最重要的技术参数，也是两项重要保护。
目前，由于许多机组的轴系机械安装零位和监测保护系统的电气零位不统一，经常发生检修后的机组因胀差、位移监测系统传感器的零位锁定不当，使该系统在机组启动后，测量误差较大，甚至无法正常监测和投入保护，只能停机处理。
因此，检修后机组的轴位移、胀差传感器的零位锁定是直接影响机组启动后，胀差、位移监测系统能否正确反映汽轮机组的动静间隙，从而可靠投入保护的一项重要工作。
1 胀差、位移监测系统的测量原理胀差、位移监测系统都是利用涡流传感器的输出电压与其被测金属表面的垂直距离在一定范围内成正比的关系，将位移信号转换成电压信号送至监测仪表，从而实现监测和保护的目的。
汽轮机轴向位移与胀差的分析与控制
汽轮机轴向位移与胀差的分析与控制汽轮机轴向位移与胀差 (1)一、汽轮机轴向位移增大的原因 (1)二、汽轮机轴向位移增大的处理 (1)三、汽机轴向位移测量失灵的运行对策 (1)汽轮机的热膨胀和胀差 (2)相關提問： (2)1、轴向位移和胀差的概念 (3)2、轴向位移和胀差产生的原因（影响机组胀差的因素） (3)使胀差向正值增大的主要因素简述如下： (3)使胀差向负值增大的主要原因： (4)正胀差 - 影响因素主要有： (4)3、轴向位移和胀差的危害 (6)4、机组启动时胀差变化的分析与控制 (6)1、汽封供汽抽真空阶段。
(7)2、暖机升速阶段。
(7)3、定速和并列带负荷阶段。
(7)5、汽轮机推力瓦温度的防控热转贴 (9)1 润滑油系统异常 (9)2 轴向位移增大 (9)3 汽轮机单缸进汽 (10)4 推力轴承损坏 (10)5 任意调速汽门门头脱落 (10)6 旁路系统误动作 (10)7 结束语 (10)汽轮机轴向位移与胀差轴向位移增大原因及处理一、汽轮机轴向位移增大的原因1）负荷或蒸汽流量突变；2）叶片严重结垢；3）叶片断裂；4）主、再热蒸汽温度和压力急剧下降；5）轴封磨损严重，漏汽量增加；6）发电机转子串动；7）系统周波变化幅度大；8）凝汽器真空下降；9）汽轮机发生水冲击；10）推力轴承磨损或断油。
二、汽轮机轴向位移增大的处理1）当轴向位移增大时，应严密监视推力轴承的进、出口油温、推力瓦金属温度、胀差及机组振动情况；2）当轴向位移增大至报警值时，应报告值长、运行经理，要求降低机组负荷；3）若主、再热蒸汽参数异常，应恢复正常；4）若系统周波变化大、发电机转子串动，应与PLN调度联系，以便尽快恢复正常；5）当轴向位移达－1.0mm或+1.2mm时保护动作机组自动停机。
否则手动打闸紧急停机；6）轴向位移增大虽未达跳机值，但机组有明显的摩擦声及振动增加或轴承回油温度明显升高应紧急停机；7）若轴向位移增大而停机后，必须立即检查推力轴承金属温度及轴承进、回油温度，并手动盘车检查无卡涩，方可投入连续盘车，否则进行定期盘车。
汽轮机轴位移、胀差传感器的零位锁定
汽轮机轴位移、胀差传感器的零位锁定背景汽轮机轴位移、胀差是汽轮机运行中需要关注的重要参数。
为了精确测量和控制这些参数，需要使用传感器。
但是，在使用传感器测量这些参数时，由于受到机组振动和变形的影响，传感器的零位可能会发生漂移。
零位漂移会导致测量结果的偏差，因此需要对传感器的零位进行锁定。
汽轮机轴位移传感器和胀差传感器汽轮机轴位移传感器汽轮机轴位移传感器是用于测量汽轮机轴向的传感器。
轴向是指某一点在轴向上的位移量。
汽轮机运行时，由于受到温度和压力等因素的影响，轴向会发生变化，因此需要使用传感器实时测量轴向的位移量。
常用的汽轮机轴位移传感器有光栅传感器和电容传感器。
光栅传感器测量原理是利用光电效应将光信号转换成电信号，通过测量光电效应的电信号波形的变化来测量轴向的位移量。
电容传感器的测量原理是利用电容的变化来测量轴向的位移量。
胀差传感器胀差传感器是用于测量汽轮机轮毂和轮缘之间的间隙的传感器。
胀差是指由于温度和压力等因素的影响，轮毂和轮缘之间的间隙发生变化的量。
常用的胀差传感器有电容传感器和线性变压器传感器。
电容传感器的测量原理是利用电容的变化来测量胀差的量。
线性变压器传感器的测量原理是利用变压器中的线性变化来测量胀差的量。
传感器零位漂移的原因传感器的零位漂移会影响测量结果的准确性。
零位漂移的原因主要有以下几点：1.机组振动：汽轮机在运行过程中受到振动的影响，这种振动可能会导致传感器的零位漂移。
2.机组变形：由于温度和压力等因素的影响，汽轮机在运行中会发生变形，这种变形可能会导致传感器的零位漂移。
3.传感器老化：随着时间的推移，传感器的性能会发生变化，这种变化可能会导致传感器的零位漂移。
4.传感器安装位置：传感器的安装位置也可能会影响传感器的零位。
传感器零位锁定的意义传感器的零位漂移会影响测量结果的准确性，因此需要对传感器的零位进行锁定。
传感器零位锁定的目的主要有以下几点：1.确保测量结果的准确性：传感器的零位锁定可以有效减少由于零位漂移导致的测量误差，从而保证测量结果的准确性。
汽轮机轴向位移和胀差零位的确定
汽轮机轴向位移和胀差零位的确定一、轴向位移气压机与汽轮机在运转中，转子沿着主轴方向的窜动称为轴向位移。
机组的轴向位移应保持在允许范围内，一般为0.8～1.0mm，超过这个数值就会引起动静部分发生摩擦碰撞，发生严重损坏事故，如轴弯曲，隔板和叶轮碎裂，汽轮机大批叶片折断等。
转子轴向位移（也被成为窜轴）这一指标主要是用以监督推力承轴的工作状况。
汽轮机运行中，汽流在其通道中流动时所产生的轴向推力是由推力承轴来承担的，并由它来保持转子和汽缸的相对轴向位置。
不同负荷下轴向推力的大小是不同的，推力承轴在受压时产生的弹性变形也相应变化，所以运行中应该将位移数值和准值作比较，借以查明机组运行是否正常。
作用在汽轮机转子的轴向推力，是由推力承轴来承受的，推力承轴承受转子的轴向推力并维持汽轮机通流部分正常的动静轴向间隙。
轴向推力的变化将影响推力承轴工况的变化，进而会影响到汽轮机动静轴向间隙。
从汽轮机安全运行的角度看来，动静轴向间隙是不允许由过大的变化的，所以通常均在推力承轴部位装设汽轮机转子轴向位移监测装置，以保证汽轮机组的安全工作。
推力承轴，包括承轴座架、瓦架、油膜，并非绝对刚性，也就是说在轴向推力用下会产生一定程度的弹性位移。
如果汽轮机轴向推力过大，超过了推力承轴允许的负载限度，则会导致推力承轴的损坏，较常见到的就是推力瓦磨损和烧毁，此时推力承轴将不能保持机组动静之间的正常轴向间隙，从而将导致动静碰磨，严重时还会造成更大的设备损坏事故轴向位移保护装置是用来检测汽轮机转子和静子之间相对位移，它根据推力轴承承载能力和流通部分间隙规定了报警值和停机值，当轴向位移骤增值超过规定值时，轴向位移保护装置能自动报警和自动停机，防止轴向位移增大时汽轮机受到损伤。
轴向位移为正值时，大轴向发电机方向移，若此时汽缸膨胀远小于轴的膨胀,差胀不一定向正值方向变化；如果机组参数不变，负荷稳定，差胀与轴向位移不发生变化。
机组启停过程中及蒸汽参数变化时，差胀将会发生变化，由于负荷的变化而轴向位移也一定发生变化。
汽轮机轴向位移、胀差传感器的安装探讨以及异常问题分析归纳
汽轮机轴向位移、胀差传感器的安装探讨以及异常问题分析归纳缪水宝【期刊名称】《《东方汽轮机》》【年(卷),期】2019(000)003【总页数】9页(P60-68)【关键词】轴向位移; 胀差; 安装; 调试; 分析; 建议【作者】缪水宝【作者单位】芜湖发电有限责任公司安徽芜湖 241009【正文语种】中文【中图分类】TK36; TK2680 引言在高参数、大容量汽轮发电机组中，轴向位移和胀差是直接反映汽轮机动静间隙的两项最重要的技术参数，也是两项重要保护。
目前，由于许多机组的轴系机械安装零位和监测保护系统的电气零位不统一，经常发生检修后的机组因胀差、位移监测系统传感器的零位锁定不当，使该系统在机组启动后，测量误差较大，甚至无法正常监测和投入保护，只能停机处理。
因此，检修后机组的轴向位移、胀差传感器的安装正确与否直接影响机组的正常运行[1]。
汽轮机监测仪表系统Turbine Supervisory Instrumentation（简称TSI）是一种可靠的连续监测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[2]。
其中TSI监测的重要参数就包括对轴向位移和胀差测量、监视。
1 系统简介1.1 主机系统说明（简称大机）芜湖发电有限责任公司2台燃煤机组汽轮机采用由东汽制造的N660-25/580/600型超超临界、一次中间再热、单轴、凝汽式汽轮机；汽轮机监测系统（TSI）为德国EPRO公司的旋转机械监测保护系统，由东汽成套提供，主要由传感器、延伸电缆、前置器、就地电缆和监测保护系统组成；DCS系统为FOXBORO I/A Series系统。
利用DCS实现汽轮机紧急跳闸系统emergency trip system（ETS）功能，用独立的DCS机柜、独立的控制站、I/O卡件冗余配置具有极快的运算速度，有利于机组事故分析、运行管理和检修维护。
汽轮机轴位移、胀差传感器的零位锁定通用版
安全管理编号：YTO-FS-PD429汽轮机轴位移、胀差传感器的零位锁定通用版In The Production, The Safety And Health Of Workers, The Production And Labor Process And The Various Measures T aken And All Activities Engaged In The Management, So That The Normal Production Activities.标准/ 权威/ 规范/ 实用Authoritative And Practical Standards汽轮机轴位移、胀差传感器的零位锁定通用版使用提示：本安全管理文件可用于在生产中，对保障劳动者的安全健康和生产、劳动过程的正常进行而采取的各种措施和从事的一切活动实施管理，包含对生产、财物、环境的保护，最终使生产活动正常进行。
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〔摘要〕胀差、轴位移是汽轮机监测保护系统最重要的两项技术参数，从理论和实际调试两方面阐述了如何正确地锁定本特利3300系统胀差、轴位移传感器的测量零位；并就如何避免实际安装调试中经常出现的问题，提出了可靠的解决方法，从而为减少因传感器零位锁定不当造成的测量、保护动作误差提供参考。
在高参数，大容量汽轮发电机组中，轴位移和胀差是直接反映汽轮机动静间隙的两项最重要的技术参数，也是两项重要保护。
目前，由于许多机组的轴系机械安装零位和监测保护系统的电气零位不统一，经常发生检修后的机组因胀差、位移监测系统传感器的零位锁定不当，使该系统在机组启动后，测量误差较大，甚至无法正常监测和投入保护，只能停机处理。
因此，检修后机组的轴位移、胀差传感器的零位锁定是直接影响机组启动后，胀差、位移监测系统能否正确反映汽轮机组的动静间隙，从而可靠投入保护的一项重要工作。
1 胀差、位移监测系统的测量原理胀差、位移监测系统都是利用涡流传感器的输出电压与其被测金属表面的垂直距离在一定范围内成正比的关系，将位移信号转换成电压信号送至监测仪表，从而实现监测和保护的目的。
汽轮机高低压缸胀差的安装及调试-推荐下载
汽轮机高低压缸胀差的安装及调试汽轮机在启、停过程中，由于转子与汽缸的热交换条件不同，使得它们在膨胀或收缩时出现差别。
这些差别称为汽轮机转子与汽缸的相对膨胀差，简称胀差。
监视胀差是机组启停过程中的一项重要任务。
为避免轴向间隙变化到危险程度使动静部分发生摩擦，不仅应对胀差进行严格监视，而且应对各部分胀差对汽轮机正常运行的影响应有足够的认识。
下面介绍汽轮机胀差的安装及调试步骤。
1)传感器定零在汽轮机转子推轴定位以后，根据拟定的测量范围（通常情况下为±2mm），把传感器调整支架旋到合适的位置。
安装传感器时，应使传感器头端面与被测面保持平行。
测量前置器的输出电压，将零点间隙电压定到-12V（如果测量范围不对称的话，需要根据传感器的灵敏度，零点在量程中的位置，通过计算得出零点间隙电压），锁紧传感器紧固螺母（紧固时要特别注意电压值，稍不注意就会跑掉），传感器就安装好了。
将百分表顶在传感器支架上合适的地方（要能随手轮调节前后移动），根据量程调节百分表，定零。
2）离线采集传感器线性准备好记录纸，调节手轮，先往正方向转0.5mm，记录下此时前置器的间隙电压值。
以此类推，记录下1.0mm、1.5mm、2.0mm时对应的电压值。
然后回零，检查一下零点间隙电压，差别应该不会超过±0.05v。
往负方向旋转0.5mm，记录下-0.5mm、-1.0mm、-1.5mm、-2.0mm时对应的电压值。
如有必要，可以采集更多的点，比如间隔0.2mm或者0.25mm 3）组态及线性化组态计算机连好模块，把刚才记录的电压值输入组态进行线性化。
好做以后，上传组态至模块。
4）测量值比对与步骤2中的过程相同，此过程需要记录在实际位置，此时组态计算机中对应的显示值。
5）报警和停机保护动作实验旋转手轮，位移量达到在模块中设定的报警和危险定值时，相应的保护回路要有开关量信号输出。
在此过程中还可以作报警迟滞实验，看是否与设定值吻合。
汽轮机轴位移探头如何安装和确定零位
轴位移探头如何安装和确定零位# Y% s"N e ]6 O+a. ~# ]! A* I. m7 l!b" R4h/ C& |7 W,h& h,b5 k8`8 V先确定设备的工作面和非工作面,并测出推力轴承的轴向间隙,然后将转子推到非工作面或工作面一侧的极限位置,一般来说,零位在中间位置（各个厂家规定有可能不同）,判断哪个面为探头测得电压的正方向（一般为工作面）,根据各个探头的特性再计算出极限位置的电压值（用电压值计算较准确）,调整探头位置使得电压值相符就可以了。
轴位移测试传感器的安装注意事项4 @4 @& u! ]5 K5 W1 @$ r# y7 ]在机械故障诊断方面如：小型发电机,空气压缩机,水泵都需要对轴的振动和轴位移测试。
现场一般用电涡流位移传感器来测试。
在安装传感器时需要注意：1.传感器的探头与测试对象的面要平行。
2.被测对象的面要大于传感器探头的面1.5倍。
+ H" g$ w6 },f6 N+q7 a. M O7 j% X% _/O- u53.被测对象的材料应当和传感器的标定材料一致。
9 W4 W9 {/ S8b7 K/ w4.传感器的周围环境应无强磁场。
; T3 R& _& z5v A5.尽量减少延伸电缆的xx。
; ~# B, q/ C/Z- O6.对温度低于80℃可采用内装的电涡流传感器。
" v6 J* ~8 }1c% O大部分都以远离机头方向为正向。
轴位移零度定位以仪器厂家最佳线性中点为准。
会有不同的电压值。
如在安装中有稍微的偏移，可以从今天仪表里修正，或者在DCS里调整。
我认为将零位定在间隙中间位置启机后未必准确（尽管可以修正），因为理论上是楼上所说，但实际上大轴在推往工作面或非工作面时会出现轴承座跟着移动的情况，所以会出现相对移动量，另外大轴是在完全冷态静态下推的，等油膜建立起来的静态下，轴就又会产生一个相对位移量，所以把这些因素都考虑进去后定的零位才是比较准确的，因为我们要得零位不是一个理论零位，而是润滑油系统运行后但机组处于冷态时的零位，然后机组热态时相对于冷态的相对位移才是我们真正要监视的。
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汽轮机轴位移及胀差传感器的零位锁定
〔摘要〕胀差、轴位移是汽轮机监测保护系统最重要的两项技术参数，从理论和实际调试两方面阐述了如何正确地锁定本特利3300系统胀差、轴位移传感器的测量零位；并就如何避免实际安装调试中经常出现的问题，提出了可靠的解决方法，从而为减少因传感器零位锁定不当造成的测量、保护动作误差提供参考。
〔关键词〕汽轮机胀差轴位移零位锁定
在高参数，大容量汽轮发电机组中，轴位移和胀差是直接反映汽轮机动静间隙的两项最重要的技术参数，也是两项重要保护。
目前，由于许多机组的轴系机械安装零位和监测保护系统的电气零位不统一，经常发生检修后的机组因胀差、位移监测系统传感器的零位锁定不当，使该系统在机组启动后，测量误差较大，甚至无法正常监测和投入保护，只能停机处理。
因此，检修后机组的轴位移、胀差传感器的零位锁定是直接影响机组启动后，胀差、位移监测系统能否正确反映汽轮机组的动静间隙，从而可靠投入保护的一项重要工作。
1 胀差、位移监测系统的测量原理
胀差、位移监测系统都是利用涡流传感器的输出电压与其被测金属表面的垂直距离在一定范围内成正比的关系，将位移信号转换成电压信号送至监测仪表，从而实现监测和保护的目的。
现以300 MW机组中N300-16.7/538/538型汽轮机组为例，对美国本特利内华达公司生产的3300/46斜坡式胀差和3300/20轴位移监测系统的测量原理进行阐述(轴位移、胀差的测量一次元件均采用本特利7200系列81724-00-07-10-02涡流传感器)。
1.1 本特利3300/46斜坡式胀差监测系统工作原理
在机组正常运行中，胀差传感器固定在缸体上，而传感器的被测金属表面铸造在转子上，因此，汽缸和转子受热膨胀的相对差值称为“胀差”( 一般将转子的膨胀量大于汽缸的膨胀量产生的差值做为“正胀差”，反之为“负胀差”)。
根据“输出电压与被测金属表面距离成正比”的关系，该差值被涡流传感器测得，并利用转子上被测表面加工的8。
斜坡将传感器的测量范围进行放大，其换算关系为：δ=L×Sin8。
式中δ：传感器与被测斜坡表面的垂直距离；L：胀差。
如果传感器的正常线性测量范围为4.00 mm(即δ＝4.00mm)，则对应被测胀差范围L为：L=δ/Sin8。
=4.00/Sin8。
=28.74mm
由上式可知：胀差传感器利用被测表面8。
的斜坡将其4.00 mm的正常线性测量范围扩展为28.74 mm的线性测量范围，从而满足了对0～20 mm的实际胀差范围的测量。
传感器将其与被测斜坡表面的垂直距离转换成直流电压信号送至前置放大器进行整形放大后，输出0～24V DC电压信号至3300/46斜坡式胀差监测器，分别将A、B传感器输入的信号进行叠加运算后进行胀差显示，并输出开关量信号送至保护回路进行报警和跳闸保护。
同时输出0～10V DC、1～5V DC或4～20 mA模拟量信号至记录仪。
安装原理见图1。
(A、B：81724-00-07-10-02型涡流传感器)
图1 传感器安装及信号传递原理图
1.2 本特利3300/20轴位移监测系统测量原理
由于本特利3300/20轴位移监测系统出厂设计为：当测量回路开路或机组的轴向位移达到报警或跳闸值时均会发出报警和跳闸信号，故一般采用4只传感器，分别送入两个3300/20轴位移监测器，两两相“与”后，再将两个监测器的开关量信号输出相“或”做为跳机保护条件较为可靠。
现以一只传感器为例说明其工作原理。
单只轴向位移传感器的工作原理与单只胀差传感器的工作原理一样。
都是利用涡流传感器将其与被测表面的位移转换成电压信号送至前置放大器，经整形放大后，输出0～24V DC电压信号，送至3300/20监测器进行信号处理，输出开关量信号至汽轮机跳闸保护系统实现保护功能。
同时送出4～20 mA、0～10V DC、或1～5V DC模拟量信号至记录仪。
图2为信号传递原理图。
(1、2、3、4：为81724-00-07-10-02型涡流传感器)
图2 轴位移信号传递原理图
2 胀差、位移监测系统传感器的零位锁定
2.1 胀差、位移监测系统传感器的零位锁定必须参考的因素
(1) 大轴推力瓦的间隙△值。
(2) 大轴位置(即大轴推力盘已靠在推力瓦的工作面或非工作面)。
(3) 胀差、位移监测器及传感器的校验数据。
现以N300-16.7/538/538型汽轮机组为例，分别介绍了3300/46胀差和3300/20轴位移监测保护系统的零位锁定。
胀差、轴位移监测传感器均采用本特利3300系列81724-00-07-10-02型涡流传感器，其特性曲线如图3所示。
图3 涡流传感器特性曲线
已知：△＝0.36mm，胀差监测器量程为0～20 mm，轴位移监测器量程为+1.25 mm，大轴推力盘靠在工作面，位置如图4所示。
2.2 3300/46斜坡式胀差传感器的零位锁定步骤
(1) 因3300/46监测器的设计量程为0～20 mm，而实际机组停运后会产生约0～2.50 mm的负胀差，因此，传感器安装零位对应监测器的显示为+2.50 mm。
由图3所示传感器的特性曲线可知，此种型号的传感器安装基准电压为10V DC，按此电压将A、B传感器分别固定，此时，3300/46监测器应显示为+10.00 mm，然后利用千分表和可调拖架将A、B传感器同时向图4所示的胀差方向调整7.50 mm，此时监测器的显示应为+2.50 mm。
(1、2、3、4：轴位移传感器；A、B：胀差传感器)
图4 胀差、轴位移传感器安装示意图
(2) 若大轴推力盘靠在工作面，等于将大轴从推力瓦的中间零位向机头推了
1/2×△mm，应利用可调拖架将A、B传感器同时再向图4所示的胀差方向调整1/2×△mm后，将可调拖架锁定即可。
此时，A、B传感器的间隙δ1、δ2可按下式推算：
δ1=δAO+(1/2×△+7.50)×Sin8。
δ2=δBO-(1/2×△+7.50)×Sin8。
式中：δAO 、δBO为A、B传感器在安装基准电压10V DC安装时，传感器与其被测表面之间的间隙。
最终零位锁定后，应记录A、B传感器的输出电压。
此时，3300/46监测器应显示为+2.32 mm。
(3) 若推力盘靠在推力瓦的非工作面，则在完成第1步后，利用可调拖架将A、B传感器同时再向胀差的反方向(机头方向)调整1/2×△mm后，将可调拖架锁定即可。
此时，3300/46监测器应显示为+2.68 mm。
δ1、δ2可按下式推算：
δ1=δAO-(1/2×△-7.50)×Sin8。
δ2=δBO+(1/2×△-7.50)×Sin8。
2.3 3300/20轴位移监测系统的零位锁定
因4只轴位移传感器均无可调拖架，故以传感器的零位电压计算值锁定较为准确可靠。
已知：△=0.36mm，大轴推力盘靠在工作面，3300/20监测器量程为+1.25mm，传感器灵敏度F=4.00V/mm，零位安装电压VO=10.00V，则零位电压X的计算：X=VO-F×1/2×△=10-4.00×1/2×0.36=9.28V
最终零位锁定后，3300/20监测器应显示为-0.18 mm。
注：若大轴推力盘靠在推力瓦非工作面，则X应按下式计算：X=VO+F×1/2×△最后，按照计算出的X值安装锁定传感器。
监测器应显示为+0.18mm。
3 现场安装调试中传感器零位锁定应注意的问题
(1) 未考虑推轴间隙，表计则会产生1/2×△mm的测量误差。
(2) 将1/2×△mm的推轴间隙调反，表计则会产生△mm的测量误差。
(3) 胀差监测系统的零位锁定时，未考虑2.50 mm的负向胀差余量，造成零位锁定错误。
在实际生产中，若出现上述问题，均会导致监测系统产生很大的测量误差，使保护系统不能正常投入。
因此，在实际胀差、位移监测系统的零位锁定中，按照本文所述的零位锁定方法则可避免此类问题的发生。