華科同安機組在線監(jiān)測系統(tǒng)

機組在線監(jiān)測系統(tǒng)前言：據(jù)統(tǒng)計，發(fā)電機組50%的故障來自軸承和振動問題,40%來自定子繞組絕緣問題,10%來自轉(zhuǎn)子繞組問題。根據(jù)上面三個問題可分別應(yīng)用三種不同的方法來檢測及監(jiān)視。1）振動問題屬于機械故障可以采用①在線振動監(jiān)測2）繞組絕緣問題可以采用②在線局放監(jiān)測3）轉(zhuǎn)子繞組問題可以采用③在線磁通監(jiān)測1.2.機組在線監(jiān)測系統(tǒng)功能1）采集水輪發(fā)電機組運行過程中產(chǎn)生的①振動、②擺度、③壓力脈動、④空氣間隙、⑤磁場強度？、⑥局部放電？以及其它相關(guān)狀態(tài)參數(shù)。2）長期記錄對設(shè)備管理、診斷有用的數(shù)據(jù)，提供專業(yè)的診斷圖譜，自動生成機組狀態(tài)分析報告，最終把數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)上傳輸與發(fā)布3）及時識別機組的狀態(tài)、發(fā)現(xiàn)故障早期征兆，對故障原因、嚴(yán)重程度、及發(fā)展趨勢做出判斷，從而可以及時消除故障隱患，避免破壞性事故的發(fā)生，為機組實現(xiàn)狀態(tài)檢修提供了堅實的技術(shù)基礎(chǔ)4）在水電廠實施狀態(tài)監(jiān)測，可及時掌握和分析水電機組各主要關(guān)鍵設(shè)備的運行狀態(tài)，為設(shè)備的運行和維護(hù)提供決策參考，可減輕電站運行人員的勞動強度，優(yōu)化機組運行，指導(dǎo)機組檢修，提高檢修維護(hù)質(zhì)量，提升管理水平，有利于保障機組安全經(jīng)濟(jì)運行。某電站采用華科同安TN8000水電機組狀態(tài)監(jiān)測分析故障診斷系統(tǒng)

中控層及現(xiàn)地層相關(guān)設(shè)備介紹2.1.系統(tǒng)配置°云帀鬲:一狀態(tài)數(shù)據(jù)

服務(wù)器Hill狀態(tài)數(shù)據(jù)

服務(wù)器Hill2.2.網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)電廠MIS網(wǎng)(TCP/IP)數(shù)拓采集箱數(shù)據(jù)采集箱敖堀采集簡￡斥圧力工況動度H動養(yǎng)數(shù)振擺壓力工況動度脈動養(yǎng)數(shù)振擺壓力工況動度1&訥奏數(shù)空氣局部間隙放電空氣局部間隙放電空吒局部間隙敵電空吒局部間除放電狀為數(shù)據(jù)JK務(wù)器4斷中心振擺壓力工況動度脈動奏數(shù)救拯采集箱振搖壓力工況動度麻動養(yǎng)數(shù)狀奩數(shù)據(jù)

服務(wù)曙2電廠MIS網(wǎng)(TCP/IP)數(shù)拓采集箱數(shù)據(jù)采集箱敖堀采集簡￡斥圧力工況動度H動養(yǎng)數(shù)振擺壓力工況動度脈動養(yǎng)數(shù)振擺壓力工況動度1&訥奏數(shù)空氣局部間隙放電空氣局部間隙放電空吒局部間隙敵電空吒局部間除放電狀為數(shù)據(jù)JK務(wù)器4斷中心振擺壓力工況動度脈動奏數(shù)救拯采集箱振搖壓力工況動度麻動養(yǎng)數(shù)狀奩數(shù)據(jù)

服務(wù)曙2iebIR^數(shù)抵采集箱數(shù)抵采集箱空氣眉部間陳放電f4fll2?3?TN8OO0數(shù)據(jù)采集站配置2.4.2.5.TN8000數(shù)據(jù)采集箱配置數(shù)據(jù)采集箱配置根據(jù)每臺機組監(jiān)測的參數(shù)數(shù)量和信號類別來確定，一般振動、擺度、壓力脈動等穩(wěn)定性參數(shù)共用一個數(shù)據(jù)采集單元，空氣間隙、磁場強度和局部放電等發(fā)電機參數(shù)共用另一個數(shù)據(jù)采集單元。2.6.TN8016傳感器供電電源每個數(shù)據(jù)采集站配置1套TN8016傳感器供電電源，為各種傳感器提供直流工作電壓，該電源采用工業(yè)級線性電源模塊，能滿足為所有類型傳感器提供電源。傳感器供電電源指標(biāo)參數(shù)如下:序號項目指標(biāo)1輸入電壓交流220V2輸出電壓+24V/3A,—24V/1A，±12V,各1A3其他特性每個通道均可獨立供電，提供短路保護(hù)功能，相鄰?fù)ǖ阑ゲ挥绊憽?.7.狀態(tài)數(shù)據(jù)服務(wù)器用于存儲和管理從各數(shù)據(jù)采集箱傳送過來的機組實時狀態(tài)數(shù)據(jù)、歷史狀態(tài)數(shù)據(jù)及各特征數(shù)據(jù)對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動分析和診斷與GPS的通訊也由狀態(tài)數(shù)據(jù)服務(wù)器負(fù)責(zé)狀態(tài)數(shù)據(jù)服務(wù)器也可供現(xiàn)場工程師進(jìn)行相關(guān)系統(tǒng)設(shè)置和監(jiān)測分析工作網(wǎng)絡(luò)安全隔離設(shè)備某電站電廠機組在線監(jiān)測系統(tǒng)采用鴻瑞Hrwall-85M-II電力系統(tǒng)專用網(wǎng)絡(luò)隔離裝置。即數(shù)據(jù)只能由內(nèi)網(wǎng)向外網(wǎng)單向傳送，完全單向通訊方式(UDP)和單向數(shù)據(jù)IBit返回方式(TCP)；該裝置除采用基本的防火墻、代理服務(wù)器等安全防護(hù)技術(shù)之外，關(guān)鍵采用了“雙機非網(wǎng)”的物理隔離技術(shù)，阻斷網(wǎng)絡(luò)邏輯連接，即TCP/IP必須被剝離，將原始數(shù)據(jù)非網(wǎng)方式傳送；隔離傳輸機制具有不可編程性。監(jiān)測點相關(guān)傳感器介紹3.1.TN80O0系統(tǒng)監(jiān)測參數(shù)穩(wěn)定性監(jiān)測參數(shù)：大軸擺度、機架振動、壓力脈動？、軸向位移？、轉(zhuǎn)輪間隙？、鍵相？。發(fā)電機監(jiān)測參數(shù)：空氣間隙、磁場強度？、局部放電？、鐵芯振動、線棒端部振動、定子溫度、轉(zhuǎn)子溫度工況參數(shù)：有功/無功功率、勵磁電流/電壓、導(dǎo)葉/槳葉開度、水頭、流量、發(fā)電機出口開關(guān)、勵磁開關(guān)。其他參數(shù)：瓦溫、油溫、油位等。3.2.TN8000測點布置圖上機架X向水平振動上機架X向水平振動上機架Y向水平振動上機架Z向垂直振動局部放電空氣間隙定子機架X向水平振動定子機架Y向水平振動定子鐵芯水平振動定子鐵芯垂直振動下機架X向水平振動下機架Y向水平振動下機架Z向垂直振動頂蓋X向水平振動頂蓋Y向水平振動頂蓋Z向垂直振動集電壞X向擺度集電壞￥向擺度上導(dǎo)X向擺度上導(dǎo)Y向擺度下導(dǎo)X向擺度下導(dǎo)Y向擺度大軸軸向竄動袪蘭X向擺度法蘭￥向擺度水導(dǎo)X向擺度水尋Y向擺度犍相頂蓋壓力脈動導(dǎo)葉后壓力膵動蝸殼進(jìn)口壓力脈動尾水管壓力脈動上機架振動：低頻振動傳感器局部放電：電容耦合器空氣氣隙：電容式傳感器集電環(huán)擺度：電容器傳感器擺度監(jiān)測\鍵相\大軸軸向竄動：渦流傳感器壓力脈動：脈動傳感器3.3.振動監(jiān)測之MLS-9型低頻振動速度傳感器MLS-9型低頻速度傳感器由北京豪瑞斯公司生產(chǎn)。與其它振動傳感器相比，MLS-9型低頻振動速度傳感器具有工作頻率低、長期運行可靠、互換性好的特點。對于水輪機組來說，低頻振動是其固有的特性,低頻振動的測量更顯困難，尤其要給予重視。4）用于測量水輪機組固定部件振動的傳感器一般選用速度傳感器，一般不宜采用加速度傳感器。5）速度傳感器安裝簡單，屬無源器件，使用時不用外接電源，將信號電纜直接引至表計即可，靈敏度高、輸出阻抗低，可使用較長的電纜。3.3.1MLS-9型傳感器技術(shù)參數(shù)原理：磁電式（慣性式）低頻振動傳感器工作頻響范圍：0.3?200Hz（-3dB）靈敏度：300mV/mm/s（速度型）輸出形式：-10V?+10V,4~20mA供電電源：±12VDC、+24VDC、-24VDC量程：±1mm（同靈敏度相關(guān)聯(lián)，靈敏度越大，量程越小。靈敏度越小，量程越大。）使用溫度范圍：一30?60°C環(huán)境條件：防塵，防潮（95％不冷凝）3.3.2某電站電廠MLS-9型傳感器的應(yīng)用（測振動）1）上機架、下機架、頂蓋X、Y、Z方向各安裝一個MLS-9型低頻速度傳感器2）定子機座X、Y向各安裝一個低頻速度傳感器3）定子鐵芯水平和垂直方向共安裝六個振動傳感器備注：X、Y向以及安裝的是MLS-9H型低頻速度傳感器Z向安裝的是MLS-9V型低頻速度傳感器

3.3.3MLS-9型傳感器原理MLS-9型傳感器是磁電式（慣性式）低頻振動傳感器，所謂磁電式傳感器就是通過電磁感應(yīng)原理將被測量（如振動、位移、轉(zhuǎn)速等）轉(zhuǎn)換成電信號的一種傳感器3.3.3.1電磁感應(yīng)定律當(dāng)N匝線圈在均恒磁場中運動時,線圈感應(yīng)電勢:e―紅設(shè)穿過線圈的磁通為根據(jù)電磁感應(yīng)定律，得出問:NBlj°W、N、L、等分別表示什么?NBlvsinO3.3.4慣性式磁電振動傳感器等效系統(tǒng)vo,殼體（被測物）振動速度vrat質(zhì)量塊的絕對迄動速度V:質(zhì)量塊相對寫外克的運動速度m—AJ-0

v,?(C—v(r)iv0(rt和"1+亡皿W)…RS(O+e-dfdl-ms2傳謹(jǐn)函數(shù)叫=加琨j+K—nia>頻響函數(shù)H{aj)=H{s)?—mar+/cw-v-A_rwk|vo(f)//(e)=[I一（q/①門+丿2疔（e/con）蟲（4）=?.丁[1一（血/呵〉于+4嚴(yán)（。/4）2%=Vat/fl?/ilrr?-一^%=Vat/fl?/ilrr?-一\—3叫y磁電式速度傳感器的頻率響應(yīng)特性曲線>理想情況，當(dāng)3〉>3。感應(yīng)電勢：e—NBlv靈敏度二s-NBI>3>>3口的情況下,40相對速度V（t）的大小才可作為被測振動速度V0（t）的量度。因此磁電式速度傳感器的頻率較低，一般為10?15Hz。3.3.5原理擴(kuò)充I3.3.5原理擴(kuò)充I/io/iy磁電感應(yīng)式傳感器是速度傳感器，可以通過微分器獲得加速度信號，通過積分電路獲得位移信號。3.4.局部放電監(jiān)測系統(tǒng)某電站采用加拿大IRIS公司HYDROTRAC系統(tǒng)局放傳感器：由環(huán)氧云母制成的電容耦合式耦合器各機組每相2個，共安裝6個電容耦合器（型號：EMC）電容耦合器參數(shù)：帶寬：5-350MHz電容值：80PF（±3PF）損耗因數(shù)：<0.05%工作溫度：-55°C?125°C局部放電傳感器安裝

3.4.3發(fā)電機局部放電知識基礎(chǔ)局部放電：是發(fā)生在高壓定子繞組絕緣中的小電火花。隨著定子繞組絕緣的不斷惡化，局部放電將快速增長。絕緣材料的電擊穿強度是空氣電擊穿強度的100倍左右，如果電壓超過空氣的電擊穿強度，則發(fā)生局放：空隙越大，放電幅度越高空隙越多，脈沖次數(shù)越多問：問什么空隙越大放電幅度越高？局部放電監(jiān)測原理：通過測量發(fā)生在導(dǎo)體中的電流脈沖來監(jiān)測發(fā)生在絕緣中的局部放電。局部放電產(chǎn)生的小電火花是水輪發(fā)電機定子繞組絕緣老化的一種征兆。由于定子繞組絕緣在電應(yīng)力、機械應(yīng)力、熱應(yīng)力和化學(xué)應(yīng)力的作用下漸漸老化，從而導(dǎo)致定子繞組內(nèi)部的氣隙數(shù)目增多，局部放電的數(shù)量也隨著增加。（①氣隙增多一》局放增多）隨著單個②氣隙尺寸的變大，局部放電的幅值也隨著上升注意的是，定子繞組絕緣內(nèi)部的局部放電并不是直接導(dǎo)致絕緣惡化的原因，而是絕緣在不同老化應(yīng)力的作用下惡化了的征兆。總之，局放檢測通常可以提前至少數(shù)月或甚至提前數(shù)年預(yù)警定子繞組故障的來臨。(局放是絕緣惡化的結(jié)果而非導(dǎo)致絕緣惡化的直接原因造成發(fā)電機局部放電原因環(huán)氧樹脂浸漬不良制造質(zhì)量差或惡化了的半導(dǎo)體涂層繞組端部線圈間距不足線槽內(nèi)部線圈松動過熱(定子絕緣在長期熱作用下的熱退化現(xiàn)象)繞組由于受到水氣、油和灰塵等的污染電動機或發(fā)電機的交變負(fù)荷？電接觸不良(嚴(yán)格來講這并不是絕緣問題)局部放電脈沖信號特性上升時間極快的小電流脈沖，即：超窄脈寬的脈沖在放電原點處，脈沖的上升時間大約只有1到5納秒應(yīng)用公式f=1/T=1/(4Xt),f—頻率，t—上升時間4)即：局部放電脈沖的頻率f大約在50到250兆赫之間4)5）結(jié)論：監(jiān)測局放信號必須在高頻段監(jiān)測，至少在50—250兆赫3.4.6局部放電與噪聲脈沖盡管可以應(yīng)用許多不同的方法來采集局部放電數(shù)據(jù)，但檢測方法可靠性的主要標(biāo)準(zhǔn)是在發(fā)電機正常運行過程中局放檢測系統(tǒng)處理電干擾或電噪的能力當(dāng)機組并網(wǎng)運行時，存在著來自不同方面的電噪信號，如①電網(wǎng)系統(tǒng)的電暈，②電機滑環(huán)的電火花，③定子繞組外部的電接觸不良，④機組附近使用的電動工具或電焊設(shè)備等產(chǎn)生的電火花。上述電噪信號都會產(chǎn)生與局部放電特征類似的脈沖信號，但是幅值比局部放電信號的幅值高得多。（噪聲信號相對高幅值，相對低頻率高幅度的噪聲脈沖的頻率通常小于20兆赫，而局放信號至少在50—250兆赫，則在高頻譜范圍內(nèi)監(jiān)測局放信號可以獲得較高的信噪比3.4.7PDA監(jiān)測法某電站電廠局放監(jiān)測系統(tǒng)使用IRIS公司HYDROTRAC系統(tǒng)。其原理為PDA監(jiān)測法。3)3)PDA（PartialDischargeAnalyzer）利用繞組內(nèi)放電信號和外部噪聲信號在繞組中傳播時具有的不同特點來抑制噪聲。3.4.7.1PDA工作原理：若水輪發(fā)電機定子每相為雙支路（或偶數(shù)支數(shù)）對稱繞組，則在每條支路（在水輪機端部的環(huán)形母線上）永久性地安裝兩個耦合電容器，將兩對稱耦合電容器的輸出信號利用相同長度的電纜引至PDA的差分輸入放大器。對于外部噪聲信號，每相繞組的兩個信號耦合電容將產(chǎn)生相同的響應(yīng)，因而PDA的差分放大器無輸出，噪聲被抑制。對于內(nèi)部放電信號,由于信號傳播距離不同，在到達(dá)每相繞組的兩個耦臺電容器時將出現(xiàn)時延和幅值的差異，3?4.7?2PDA監(jiān)測原理通過時間差來區(qū)分干擾:1）干擾信號同時到達(dá)兩個傳感器并通過差分放大器抵消2）局放信號先后到達(dá)兩個傳感器并最終傳輸至局放監(jiān)測儀書書__el」-B-C尿合電容器撥電機側(cè)局部熾電任線監(jiān)測裝置C-B-C尿合電容器撥電機側(cè)局部熾電任線監(jiān)測裝置CBAMH；:50歐同軸電纜I

母線附近3?4?7?3高壓電容耦合器合器。由薄片狀云母電介質(zhì)與某電站電廠采合器。由薄片狀云母電介質(zhì)與可以有效阻止表面放電的環(huán)氧樹脂粘合而成。環(huán)氧云母電介質(zhì)的耗散系數(shù)不隨溫度變化而改變，即這種耦合器不會隨著運行溫度的上升而發(fā)生故障電容值為80PF。與50Q電阻串聯(lián)分壓，形成了高通電路，其等效電路的下限截止頻率在40MHz左右，而干擾信號分量一般都遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于該頻率，即信號的信噪比較高，可以避免誤警現(xiàn)象3?5■空氣間隙監(jiān)測之電容式傳感器（平板電容式）根據(jù)發(fā)電機的設(shè)計間隙，采用VibroSystm公司生產(chǎn)的VM5空氣間隙傳感器，其前置放大器型號為LIN351,測量范圍為5?50mm，滿足本項目發(fā)電機定子和轉(zhuǎn)子間氣隙的測量范圍要求。每臺機組需要配置8個氣隙傳感器，分上下兩層周向均勻布置在發(fā)電機定子內(nèi)壁。（轉(zhuǎn)子直徑小于7.5m時建議布置4個測點，大于7.5m時建議布置8個測點）。對于發(fā)電機轉(zhuǎn)子高度較高的機組，應(yīng)分別在定子上部和下部沿周向均勻布置4個或8個測點。3.5.1空氣間隙傳感器作用1)檢查氣隙均勻性，以檢驗機組的制造、安裝和維修質(zhì)量2)監(jiān)視不同工況下氣隙變化，以制定最佳運行工況監(jiān)視運行中氣隙變化，及時發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子磁極松動分析機組定子熱變形特性和轉(zhuǎn)子機械強度機組振動監(jiān)測的輔助分析工具3.5.2空氣間隙傳感器技術(shù)參數(shù)測量原理：采用平板電容式線性量程：5?50mm供電電源：18?32VDC(通常24VDC,150mA)輸出信號：4?20mA精度：在有效氣隙測量范圍內(nèi)(15?25mm)精度優(yōu)于土0.5%(±0.25mm),在全量程(50mm)范圍內(nèi)精度優(yōu)于3%抗干擾：抗電磁場干擾，抗磁強度2.0T(Tesla)專用電纜：傳感器自帶10米的延伸電纜連接至前置放大器，電纜采用帶屏蔽抗油污的并有足夠機械強度的專用電纜工作溫度：傳感器：0°C?+125°C前置放大器：-25C?+70C

3.5.3空氣間隙傳感器安裝示例

90'31.55■、三岐右岸電站"6機俎發(fā)電機空氣何際監(jiān)測樂統(tǒng)轉(zhuǎn)子不罔度；2,9%定子不圓虧2,6%轉(zhuǎn)子聞怕距E0.1TUI轉(zhuǎn)子偏心甫：215.6°文件數(shù)裾分析工貝設(shè)置査看宙口幫朗機組名稱：#16機組時間：2008-06-2318:09:5690'31.55■、三岐右岸電站"6機俎發(fā)電機空氣何際監(jiān)測樂統(tǒng)轉(zhuǎn)子不罔度；2,9%定子不圓虧2,6%轉(zhuǎn)子聞怕距E0.1TUI轉(zhuǎn)子偏心甫：215.6°文件數(shù)裾分析工貝設(shè)置査看宙口幫朗機組名稱：#16機組時間：2008-06-2318:09:56轉(zhuǎn)速；75.lt/min北京華科同安監(jiān)控技術(shù)有限公司7弐隙昌虞圖定孑偏心距：0.2ml定子倔心角：10^°最小氣隙F31.0JU1騷小氣線逐極呂：31衆(zhòng)犬氣隙’33.4ien最大氣隙蠱極號"3平均氣隙；32.6mn.最衣氣隙偏產(chǎn)！5.S%理想轉(zhuǎn)子理想定子數(shù)據(jù)過澆實對對曙主現(xiàn)圖1UIT]Ig贏表棟圖那靛⑥I畫I回畫圖]弓用波形|伏態(tài)評價?S形粗比校頭記錄II一記汞I2"3.5.4平板電容式傳感器原理VibrosysTM公司VM5.0空氣間隙傳感器為平板電容式傳感器。傳感器本身是電容的一個極，另一個極則是發(fā)電機的磁極。由電容量計算公式00r~d可知:當(dāng)電容兩個極板面積一定，且兩極板之間的介電常數(shù)一定，兩極板間的電容量與兩極板間距離成反比,VM5.0空氣間隙傳感器傳感器就是應(yīng)用這一原理檢測到傳感器到磁極表面的距離。并應(yīng)用與之配合的線性化模塊，將傳感器檢測到的信號轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的4-20mA模擬量輸出。當(dāng)傳感器的wr和S為常數(shù)，初始極距為do時，即初始電容量—=強上d血若電容器極板間距離由初始值電縮小了Ad,電容量增大了AC,則c=增大了AC,則c=r0+Ar=昵'do：-AdCodo當(dāng)厶d/dO?lHf?1-(Ad/d0)2^l,C—Co+Cot/o廠1AdCo1dorAd

do3?6■擺度監(jiān)測之渦流傳感器3.6.1IN-081擺度傳感器技術(shù)參數(shù)IN-081傳感器可靠性好、性能穩(wěn)定、安裝方便，且線性量程起點（大于1mm）比一般渦流傳感器（通常0.25mm）要大，可以有效避免傳感器與被測面之間碰磨。主要技術(shù)參數(shù)如下:

測量原理：渦流頻響范圍：0?1kHz(-3dB)測量范圍：2mm平均工作位置：約2mm靈敏度：-8V/mm3.6.2擺度渦流傳感器安裝實例

幻i_EIp世l￡3-TB-4Wtrwlfr如IE!兩怙爼幻i_EIp世l￡3-TB-4Wtrwlfr如IE!兩怙爼iH^i^lEDivi幵覽皿?5W￡Jfl昱英at」Nfi*._ltkii.^IK=S*!fcTWIftWTe\=?Jfi3*ai?ffin*Sn-rtMi\...-[?￥8iI轉(zhuǎn)逋7Er.'mnMffi1S?U>百功JD7.D#10機組水導(dǎo)擺度瀑布圖#12機組水導(dǎo)擺度瀑布圖3.6.3擺度渦流傳感器工作原理渦流式傳感器不僅可以測出轉(zhuǎn)子軸的振動位移，而且還可以測出轉(zhuǎn)子軸心的靜態(tài)位置，這在判斷運轉(zhuǎn)過程中軸心是否處于正常的離心位置是有用處的。渦流式傳感器結(jié)構(gòu)見下圖：

0調(diào)節(jié)螺紋電渦iILlD偏心振動夾持螺母電纜插頭指示燈Z咚屏蔽電纜0調(diào)節(jié)螺紋電渦iILlD偏心振動夾持螺母電纜插頭指示燈Z咚屏蔽電纜探頭殼體電路板3.7.鍵相渦流傳感器鍵相渦流傳感器用于確定大軸旋轉(zhuǎn)不平衡相位，在機組動平衡試驗時，根據(jù)鍵相傳感器計算的不平衡相位進(jìn)行配重。大軸旋轉(zhuǎn)一周，鍵相渦流傳感器就獲得1個脈沖信號供計算機處理；鍵相傳感器除具備“鑒相”功能外，還具備精度很高的機組轉(zhuǎn)速測量功能。通常安裝位置：與水導(dǎo)+X向擺度傳感器共用一個安裝支架。223.7.1電渦流傳感器基本原理3.7.2電渦流等效原理圖電渦流線圈的等效阻抗Z的函數(shù)表達(dá)式(非線性)：Z=R+j?L=f(i,f,卩,p,d,x)111d為導(dǎo)體幾何尺寸；x為線圈與導(dǎo)體之間距離。間距X的測量：如果訂、f、u、P、d不變，則阻抗Z與間距x呈單值函數(shù)，即可實現(xiàn)非接觸式位移測量。煩率il振蕩器i'-V煩率il振蕩器i'-V集電環(huán)擺度的電容式傳感器機組集電環(huán)由于勵磁引線的影響，用電渦流傳感器測量上導(dǎo)擺度時會存在嚴(yán)重失真，需要采用抗電磁干擾的電容式傳感器某電站集電環(huán)擺度傳感器為加拿大Vibrosystm公司一體化電容式傳感器(型號：PCS-302),每臺機組的集電環(huán)X、Y向擺度安裝4個PCS-302電容式傳感器主要用于測量相對軸振動，它也可以用于分析由導(dǎo)體和半導(dǎo)體組成的任何構(gòu)件振動，PCS-302在300~2300um范圍內(nèi)呈線性，振動頻率，最高lKHz3?8?1PCS-302擺度傳感器技術(shù)參數(shù)測量類型：非接觸位移電容探測測量范圍：300?2300um精確度：±25um(25°C)頻率響應(yīng)：0?1KHz(-3db)靈敏度：8uA/um輸出：4-20mA(d(mm)+(Iout-4)/8+0.3)分辨率：0.5um電源電壓：+24VDC±15%線性度：±5%(25C時)

電纜連接:雙絞線電纜連接:雙絞線長度：100m(Max)3.8.2集電環(huán)擺度電容式感器安裝實例3.8.3非接觸擺度電容傳感器基本原理根據(jù)電容計算公式：C_eS_2\-3.8.3非接觸擺度電容傳感器基本原理根據(jù)電容計算公式：C_eS_2\-占Q~~d~d被測擺度△(!遠(yuǎn)小于電容兩極板間距離，即C-心+心Ad3.8.4電容我

傳感瞬應(yīng)用與之配合的線性化模塊，將傳感器檢測到的信號轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的4-20mA模擬量輸出。3?9■測量大軸軸向竄動的電渦流傳感器大軸軸向竄動傳感器測量量程相較擺度要求較大，某電站電廠采用的是中國航空動力機械研究所(原湖南天瑞)的TR-81電渦流傳感器，其測量范圍為20mm抬機量傳感器一般布置在大軸易于安裝的軸肩或法蘭面上，某電站布置?根據(jù)測點配置情況，某電站每臺機組配置1套測量抬機量的渦流傳感器TR-81電渦流傳感器技術(shù)參數(shù)頻響范圍：0?10KHz(-3dB)測量范圍：20mm靈敏度：-0.5mV/口m線性誤差：±1%靈敏度誤差：±2%工作溫度：-10?+150°C供電電壓：-24VDC，@5mA安裝實例3.9.3TR-81電渦流傳感器基本原理C1UxUo024卜6被測金屬體*C1UxUo024卜6被測金屬體*檢波濾波甲放大H線性修正卜*其基本原理與測量擺度及鍵相渦流傳感器一致。3.10.Keller壓力脈動傳感器水輪機的穩(wěn)定性問題很大程度上是由水力方面的原因造成的，所以對水輪機各過流段的壓力脈動進(jìn)行監(jiān)測分析，可以全面掌握機組的水力特性，指導(dǎo)機組運行。大型機組不僅要求所選變送器具有很高的測量精度，而且要求具有良好的動態(tài)特性以滿足實時監(jiān)測的要求。某電站電廠壓力（脈動）傳感器采用瑞士KELLER公司的21Y系列壓力傳感器，該傳感器頻響高，響應(yīng)速度為0.5ms,并且可測量尾水管區(qū)的負(fù)壓。3.10.1某電站電廠壓力脈動傳感器的應(yīng)用序號測點名稱單機數(shù)量傳感器類型傳感器型號生產(chǎn)廠家1尾水管進(jìn)口壓力脈動2壓力變送器21Y瑞士Keller2尾水肘管壓力脈動2壓力變送器21Y瑞士Keller3頂蓋壓力脈動1壓力變送器21Y瑞士Keller4蝸殼進(jìn)口壓力脈動2壓力變送器21Y瑞士

Keller5導(dǎo)葉后壓力脈動1壓力變送器21Y瑞士Keller3.10.2Keller壓力脈動傳感器技術(shù)參數(shù)量程：可選精度誤差：W±0.2%輸出：4?20mA,二線制工作電壓：24VDC響應(yīng)速度：W0.25ms工作電源：8?32VDC外殼防護(hù)等級：IP66溫度極限：一40?120°C

3.10.3壓力脈動傳感器工作原理3.10.3.1壓力脈動定義：紊流中一點處壓強隨時間作隨機變化的現(xiàn)象。脈動壓力是相對對稱循環(huán)壓力而言的，所謂脈動壓力就是壓力作用于被作用對象上并不均勻，在某個部位有較集中的或是較大的壓力，且這種壓力單次持續(xù)的時間不長，有可能呈現(xiàn)一定的周期性，而對稱循環(huán)壓力則是被作用對象所受的壓力在各個部位比較均勻。某電站電廠采用Keller公司的21Y系列壓力傳感器為擴(kuò)散硅壓阻式壓力傳感器。不銹鋼隔離、承壓膜片不銹鋼隔離、承壓膜片壓阻式傳感器的靈敏系數(shù)大，分辨率高。頻率響應(yīng)高，體積小。它主要用于測量壓力、加速度和載荷等參數(shù)。因為半導(dǎo)體材料對溫度很敏感，因此壓阻式傳感器的溫度誤差較大，必須要有溫度補償。Keller公司21Y系列壓力變送器具有極小的溫度誤差，它使用一種溫度補償附加電路，這種溫度補償電路中包含一個溫度傳感器，將溫度劃分為若干小區(qū)間，每個小區(qū)間的零位和補償都被分別寫入補償電路中。3.10.3.2壓阻式壓力傳感器結(jié)構(gòu)1—低壓腔2—高壓腔3—