本特利3500型TSI系統(tǒng)安裝與調(diào)試

1、1 傳感器的安裝與調(diào)試1.1 軸承振動(dòng)傳感器探頭的安裝6個(gè)gmm靈敏度為7.87 V/rnm 的渦流探頭分別裝于 1 號(hào)、 2號(hào)、 3 號(hào)軸承處。每個(gè)軸承處安裝兩只互成90。，垂直于軸承，探頭與水平方向的夾角為45,分別測(cè)量X、Y方向上的振動(dòng)。一般渦流傳感器,渦流影響范圍約為傳感器線圈直徑的三倍,因此傳感器對(duì)應(yīng)的測(cè)量寬度應(yīng)為傳感器直徑的三倍,而且在傳感器空間24mm 范圍內(nèi)不應(yīng)有其它金屬物存在,否則會(huì)帶來誤差。安裝間隙電壓應(yīng)為傳感器輸出特性曲線確定的線形中點(diǎn)位而定，帕mm靈敏度為7.87 V/mm 的探頭 ,安裝間隙電壓為 -9.75 V 或1.2 mm左右。由于傳感器線形電壓范圍大大超過測(cè)量

2、范圍，所以安裝間隙允許有較大的偏差,只要保證測(cè)量范圍在線形段內(nèi)即可,但為了滿足故障診斷和可靠性的需要 ,一般要求安裝電壓9.75 土0.2 V。1.2 軸向位移、高低壓差脹傳感器的安裝軸向位移測(cè)的是推力軸承相對(duì)汽缸的軸向位移,在機(jī)組運(yùn)行過程中,使動(dòng)靜部件之間保持一定的軸向間隙,避免汽輪機(jī)內(nèi)部轉(zhuǎn)動(dòng)部件和靜止部件之間發(fā)生摩擦和碰撞。兩只軸向位移傳感器探頭安裝在2 號(hào)軸承處,分別裝于甲乙兩側(cè),探頭朝向低壓缸方向安裝探頭型號(hào)為7200型014mm探頭，靈敏度為3.937V/mm,前輅器供電電壓為-24V。大軸相對(duì)于汽缸的設(shè)計(jì)零點(diǎn)為止推軸承靠在工作瓦面為大軸零位。在安裝軸向位移和低壓差脹傳感器前 ,首先

3、要把大軸推到零位,然后按要求安裝。軸向位移的量程范圍為-2 mm - + 2 mm,安裝電壓-9.75 土0.2V 沾化電廠汽輪機(jī)膨脹相對(duì)死點(diǎn)在2號(hào)軸承處,高壓缸轉(zhuǎn)子膨脹在以2號(hào)軸承處為相對(duì)死點(diǎn)向前箱方向膨脹,低壓缸轉(zhuǎn)子膨脹在以 2 軸承處為相對(duì)死點(diǎn)向發(fā)電機(jī)方向膨脹。高低壓差脹探頭為不帶前輅器025 mm渦流探頭，靈敏度為0.8 V/ mm,因?yàn)楦叩蛪翰蠲浂际浅l(fā)電機(jī)方向安裝，要使高低缸差脹測(cè)量范 圍均在線形范圍之內(nèi)，按照探頭線性中點(diǎn)及量程范圍-2-10 mm定位。探頭零位 的安裝電壓可按下式計(jì)算:高壓差脹探頭零位安裝電壓:探頭線性中點(diǎn)電壓(6.95 V)探頭靈敏度(0.8 V/mm)*4低

4、壓差脹探頭零位安裝電壓:探頭線性中點(diǎn)電壓(-6.95V)卷頭靈敏度(0.8 V/mm)*4所以 ,高壓差脹探頭零位安裝電壓為 -11.10 V低壓差脹探頭零位安裝電壓為-3.8V。1.3大軸偏心傳感器的安裝偏心度的測(cè)量是監(jiān)視大軸的彎曲程度。直接偏心指瞬時(shí)偏心值,峰一峰值偏心表示的是軸彎曲正方向的極值與負(fù)方向的極值之差。偏心的測(cè)量是通過偏心探頭和鍵向探頭共同完成的，均為 擲m靈敏度為7.874 V/mm 的渦流探頭 ,鍵相器探頭監(jiān)測(cè)軸上一個(gè)凹槽,當(dāng)軸每轉(zhuǎn)一周,在探頭上產(chǎn)生一個(gè)脈沖電壓,提供計(jì)算偏心峰一峰值的頻率。探頭的安裝間隙電壓都為一 10 V,注意鍵相探頭的安裝，不要正對(duì)著梢位安裝。鍵相器也

5、為振動(dòng)提供相位 信號(hào),以便對(duì)振動(dòng)進(jìn)行分析研究。1.4 轉(zhuǎn)速探頭的安裝汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速探頭也為8mm靈敏度為7.874V/mm 的渦流探頭 ,監(jiān)測(cè)的是大軸上有60個(gè)齒的齒輪,通過把監(jiān)測(cè)到的脈沖電壓序列,轉(zhuǎn)換成頻率的信號(hào),計(jì)算出汽機(jī)轉(zhuǎn)速口探頭安裝距離一般為距齒端1.1 mm,安裝時(shí)用塞尺測(cè)量比較方便。2 系統(tǒng)簡(jiǎn)述隨著機(jī)組容量的增大,汽輪機(jī)安全監(jiān)視與保護(hù),已成為汽輪機(jī)的重要組成部分；同時(shí),對(duì)汽輪機(jī)的各種安全裝輅的動(dòng)作的準(zhǔn)確性和可靠性提出了更高的要求。汽輪機(jī)的安全檢測(cè)系統(tǒng)是對(duì)汽機(jī)的轉(zhuǎn)速、軸承振動(dòng)、軸向位移、高低壓缸差脹、蓋振、偏心、絕對(duì)膨脹進(jìn)行時(shí)實(shí)監(jiān)測(cè),并當(dāng)某一參數(shù)越限時(shí),監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及時(shí)的發(fā)出報(bào)警或跳機(jī)信號(hào),

6、保護(hù)汽輪機(jī)設(shè)備運(yùn)行安全。滕州電廠汽輪機(jī)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)使用了本特利 3500型監(jiān)測(cè)系統(tǒng),其方便的軟件組態(tài)形式和可靠硬件質(zhì)量,將為電廠的安全運(yùn)行提供了有力保障。3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)3.1 儀表框架部分儀表框架部分包括:電源輸入模塊1 個(gè),框架接口模塊1 個(gè),兩通道鍵相監(jiān)測(cè)模塊1 個(gè), 四通道電渦流位移傳感器或速度加速度傳感器監(jiān)測(cè)模塊4 個(gè)、四通道差脹或軸向位移監(jiān)測(cè)模塊2 個(gè),兩通道的轉(zhuǎn)速監(jiān)測(cè)模塊1 個(gè)。四通道的繼電器模塊2 個(gè)。3.2 現(xiàn)場(chǎng)傳感器部分傳感器部分主要有:各種渦流監(jiān)測(cè)探頭和速度式探頭、延長(zhǎng)電纜和前輅器及信號(hào)線。3.3 計(jì)算機(jī)及軟件3500 軟件包包括:框架配輅軟件；數(shù)據(jù)采集/服務(wù)器軟件；操作員顯

7、示軟件。各種監(jiān)測(cè)模塊的內(nèi) 部設(shè)輅，可以通過連接裝有框架組態(tài)軟件的計(jì)算機(jī)的RS23艱口和框架接口模塊的組態(tài)專用接口，在計(jì)算機(jī)上設(shè)輅女?各模塊的參數(shù)，下裝到各模塊，及完成對(duì)各監(jiān)測(cè) 器的量程、報(bào)警點(diǎn)、探頭類型和繼電器輸出的設(shè)輅。沾化電廠沒有定購操作員 顯示軟件,所以各種測(cè)量數(shù)值通過模塊4-20mA輸出到DCS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)顯示。3.4 電渦流傳感器和速度式傳感器的監(jiān)測(cè)原理電渦流傳感器是根據(jù)渦流效應(yīng)原理工作的，渦流傳感器的線圈L與一個(gè)電容 C并聯(lián)，構(gòu)成一個(gè)并聯(lián)諧振電路。由前輅器內(nèi)的晶體振蕩器供給穩(wěn)定的高頻電流 來激勵(lì)，在線圈周圍產(chǎn)生高頻交變磁場(chǎng)俑，當(dāng)被測(cè)主軸靠近次交流磁場(chǎng)小用范圍 時(shí) ,在被測(cè)主軸表面產(chǎn)

8、生電渦流,而此電渦流又產(chǎn)生一個(gè)新交變磁場(chǎng)來阻礙主磁場(chǎng)的變化，這一過程將消耗能量，因而使線圈的Q值發(fā)生變化。在被測(cè)主軸與傳感器 之間的間隙d改變時(shí)，傳感器線圈的Q值也隨之變化。在電路中線圈 Q 值與線圈是電感量之間的關(guān)系為 :Q=XL/R式中 L線圈是電感量;R - - -電路中的禍合電阻。上式說明，線圈的電感量隨Q值變化而變化，亦即隨間隙d的變化而變化。而 線圈電感量的變化 ,使線圈的輸出電壓U 發(fā)生變化。這樣渦流傳感器便將間隙d的變化轉(zhuǎn)變成電壓的變化。信號(hào)經(jīng)前輅器放大以后為0- 24VDC信號(hào)進(jìn)儀表框架。速度傳感器的原理如下 :壓電式速度傳感器安裝在軸承殼上或機(jī)殼上,機(jī)械振動(dòng)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)壓力或

9、張力作用在晶體上,而晶體的作用相當(dāng)一個(gè)彈簧,它會(huì)依次反抗壓力或張力,這樣 ,晶體就會(huì)產(chǎn)生移動(dòng)的電荷,該電荷由積分電子線路進(jìn)行調(diào)節(jié)。監(jiān)測(cè)器提供電源,同時(shí)從傳感器上取得信號(hào)。4本特利3500儀表的內(nèi)部組態(tài)設(shè)輅4.1 電源模塊組態(tài)350 監(jiān)測(cè)系可接受三種類型電源:交流電源，高壓直流電源和低壓直流電源。還可設(shè)輅單電源和雙電源運(yùn)行模式。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)安裝情況,選擇單電源模式和高壓交流電源。在電源模塊組態(tài)里還可設(shè)輅連接密碼和組態(tài)密碼。最好不要設(shè)輅，以免時(shí)間長(zhǎng)了忘記密碼。其它設(shè)輅 取默認(rèn)的即可。4.2 振動(dòng)模塊的組態(tài)卡件可根據(jù)要求組態(tài)成軸振、瓦振、偏心、軸向位移、速度、加速度模塊?？炙耐ǖ?1 和 2通道、

10、3和 4通道成對(duì)組態(tài),可以先完成1 通道,再復(fù)制到2和3 、 4 通道 ,減少組態(tài)工作量。徑向振動(dòng)組態(tài)可選擇有鍵相或無鍵相信號(hào)。當(dāng)選擇了有鍵相信號(hào)時(shí)，可選擇1X（ 1倍頻）幅值，IX的相位滯后角；2X（2倍頻）幅值;2X 的相位滯后角；非1X幅值;Smax停峰最大值）幅值。這些都是為機(jī)組事故分析時(shí) 提供依據(jù)的;還可選擇鉗位值,即通道或傳感器故障后,通道電壓被鉗制在設(shè)定的值上,默認(rèn)值為零；記錄儀的輸出為振動(dòng)通頻幅值，輸出設(shè)輅為4-20 mA;繼電器的延時(shí) 可采用默認(rèn)設(shè)輅，即報(bào)警值延時(shí)3秒，危險(xiǎn)值延時(shí)1秒;徑向振動(dòng)傳感器的類型可選 擇為 擲mm的渦流傳感器；報(bào)警和危險(xiǎn)繼電器模式都選擇為閉鎖；探頭安

11、裝方向 為朝向探頭,沒有安全柵,報(bào)警倍增為1。4.3 軸向位移和差脹的組態(tài)軸向位移和差脹使用卡件編程?？赏瓿奢S向位移、差脹,斜面式差脹和補(bǔ)償式差脹功能。滕州電廠卡件 ,1、 2通道為軸向位移 ,3通道為高壓差脹,4通道為低壓差脹。軸向位移組態(tài)量程為-2 mm-+ 2 mm探頭零位安裝間隙電壓-9.75 V,傳感器選擇為7200型014 mm,兩個(gè)通道均設(shè)輅為遠(yuǎn)離為正。高、低 壓差脹量程組態(tài)為-2 mm- + 10 mm-根據(jù)安裝要求選擇好零位電壓。高壓差脹設(shè) 輅為朝向?yàn)檎?，低壓差脹設(shè)輅為遠(yuǎn)離為正。當(dāng)探頭安裝完畢后，在DCS顯示畫面上看到不準(zhǔn)確后,可打開零位調(diào)節(jié)畫面,調(diào)節(jié)零位安裝電壓,但可調(diào)

12、范圍受到量程和通道OK范圍的限制。4.4 轉(zhuǎn)速通道的組態(tài)轉(zhuǎn)速通道選用卡件，為雙通道卡件。轉(zhuǎn)速量程設(shè)輅為0-5000轉(zhuǎn)/分，門檻電壓設(shè)為自動(dòng)，滯回電壓為1VDC信號(hào)極性為凹梢，每轉(zhuǎn)的事件數(shù)60,即每轉(zhuǎn)60個(gè)脈沖 電壓。同樣可以設(shè)輅記錄儀的輸出和報(bào)警繼電器的輸出。轉(zhuǎn)速通道的組態(tài)主要 注意 :門檻電壓值設(shè)為自動(dòng),此值是大多數(shù)輸入信號(hào)的正峰值和負(fù)峰值的中間值,隨輸入信號(hào)的變化而變化。自動(dòng)門檻值需要的最小信號(hào)的幅值為1V 峰峰值,最小頻率為0.0167H乙如果門檻彳1設(shè)為手動(dòng)，該值可在十9.9至-23.6 之間進(jìn)行調(diào)整,手動(dòng)門檻值需要最小信號(hào)的幅值為500 mV 峰峰值。4.5通道報(bào)警和繼電器的輸出的組

13、態(tài)每個(gè)通道提供兩個(gè)值的報(bào)警點(diǎn)，可設(shè)輅高于某一值報(bào)警或低于某一值報(bào)警，也 可根據(jù)需要，設(shè)輅報(bào)警有效或無效，對(duì)每個(gè)模擬量的通道進(jìn)行報(bào)警點(diǎn)設(shè)輅完成之后 就可以組態(tài)繼電器的輸出通道了口繼電器輸出采用卡件 4 通道的繼電器模塊。每個(gè)繼電器的輸出都可以利用與（AND域（OR貶算器編程。每個(gè)繼電器的報(bào)警驅(qū)動(dòng)邏輯,都可以用來自框架中任何監(jiān)測(cè)器通道的報(bào)警輸入。例如:繼電器 1 通道為振動(dòng)大報(bào)警，可組態(tài)為 6 個(gè)振動(dòng)報(bào)警或運(yùn)算以后,從繼電器1 通道輸出。這樣,既節(jié)約了通道也減少了電廠熱工人員的維護(hù)工作量,這是以前的3300系統(tǒng)做不到的。每個(gè)繼電器可設(shè)輅為常開或常閉。所有的組態(tài)都必須在軟件下裝后才起作用。5 本特利

14、 3500系統(tǒng)與 3300 系統(tǒng)的區(qū)別5.1 組態(tài)方式的不同330系統(tǒng)卡件是以電子線路集成為基礎(chǔ)的單獨(dú)系統(tǒng)，組態(tài)方式通過設(shè)輅線路 上的短接塊，使卡件實(shí)現(xiàn)不同功能。這樣每次改變卡件設(shè)輅時(shí)，須拔插卡件，易損壞 電子線路。3500系統(tǒng)卡件是以總線方式構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，通過計(jì)算機(jī)RS23艱口 以軟件的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)卡件功能的設(shè)輅。即方便快捷，又不會(huì)損壞卡件。5.2 數(shù)據(jù)顯示方式的不同3300 系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)是通過卡件前面板的棒狀液晶顯示屏顯示。棒狀顯示數(shù)據(jù)精確度較低,而且量程和刻度改變不方便。3500 系統(tǒng)在監(jiān)測(cè)框架上沒顯示屏,所以在操作員計(jì)算機(jī)上安裝操作員顯示軟件,通過顯示軟件可顯示機(jī)組圖、棒狀圖、當(dāng)前值、

15、選定的事件段顯示趨勢(shì)圖、報(bào)警事件序列、系統(tǒng)事列表、計(jì)算機(jī)日志。顯示軟件強(qiáng)大的監(jiān)視功能為運(yùn)行員更好了解機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)提供了保證。數(shù)據(jù)顯示也可通過監(jiān)測(cè)框架 4-20 mA輸出到DCS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)監(jiān)視，沾化電 廠即用此方式。5.3 通訊方式的不同3300 系統(tǒng)通過本特利公司的通訊處理器或 3300 串行接口實(shí)現(xiàn)與程序控制器和分散控制系統(tǒng)的通訊,這種通訊方式一般不采用,在現(xiàn)場(chǎng)通常用硬接線的方式實(shí)現(xiàn)與其它系統(tǒng)的通訊。3500除了具有3300通訊功能以外，可用RS23艱口實(shí)現(xiàn) 主機(jī)和框架之間的通訊，也可通過RS42端口實(shí)現(xiàn)幾個(gè)框架之間的通訊，3500系統(tǒng) 還可通過調(diào)制解調(diào)器實(shí)現(xiàn)框架和框架之間、主機(jī)和主機(jī)之

16、間的遠(yuǎn)程通訊。 3500 與 3300 通訊方式相比的顯著特點(diǎn)是3500 對(duì)網(wǎng)絡(luò)的支持程度大大提高了。6 調(diào)試過程中遇到問題及解決方法(1)在高壓差脹探頭和低壓差脹探頭安裝完畢一天后 ,發(fā)現(xiàn)高壓差脹偏離零位2 mm,低壓差脹為0.5 mm,在現(xiàn)場(chǎng)了解到低壓缸有輕微的加熱，但高壓差脹偏離太大，為不正常 現(xiàn)象。分析其原因可能有:一、探頭安裝不太牢靠,產(chǎn)生松動(dòng);二、大軸零位移動(dòng)。最后決定打開前箱上蓋 ,檢查調(diào)整高壓差脹探頭。打開后發(fā)現(xiàn)探頭并無松動(dòng)現(xiàn)象,可能的原因就是在安裝過程中大軸發(fā)生移動(dòng),重新調(diào)整探頭的安裝零位后,高壓差脹為0.3 mm,恢復(fù)正常。(2)在機(jī)組運(yùn)行期間,發(fā)現(xiàn)有一轉(zhuǎn)速信號(hào)不穩(wěn)定。汽機(jī)實(shí)際3000轉(zhuǎn)/分時(shí) ,最低顯示 2000 轉(zhuǎn)/分左右。經(jīng)分析可能是現(xiàn)場(chǎng)存在干擾,檢查信號(hào)屏蔽電纜,發(fā)現(xiàn)信號(hào)線不是所要求的三芯屏蔽電纜,而是一根多芯的電纜,這樣就有可能造成信號(hào)之間的干擾。最后通過把多芯線上的部分信號(hào)轉(zhuǎn)移到其它備用芯上,轉(zhuǎn)速恢復(fù)正常。7 本特利 35