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.pdf

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;TK268

0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TurbineSupervisoryInstrumentation（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FOXBOROI/A

Series系统。利用DCS实现汽轮机紧急跳闸系统emergencytripsystem（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。由TSI输出的轴向位移1/2超

限停机信号、高中压缸胀差超限停机信号以及低压缸胀差超限停机信号分别送至3

块FOXBOROFBM219卡件进行“或”逻辑判断后，3块FBM219卡件每块输

出2副DO信号再进行3取2继电器硬逻辑判断后输出ETS跳闸信号。

1.2给水泵汽轮机系统说明（简称小机）

芜湖发电公司给水泵有3台，1台30%的电动给水泵，2台50%的汽动给水泵，

给水泵汽轮机为杭汽提供的型号为NK63/71，单缸、单流程、下排汽凝汽式汽轮

机，通过联轴器直接带动给水泵运行。额定工况功率9.21MW，额定转速5506

r/min；额定进汽压力1.185MPa；额定排汽压力6.6kPa。该汽轮机在设计工况

运行时，采用双机并列运行，即每台汽动给水泵供给锅炉50%的额定给水量。每

台给水泵汽轮机轴向位移传感器系统设置两套，以满足重要参数二取一的选择原则。
2安装前电缆的绝缘测试

在胀差和轴向位移安装之前，将轴向位移、胀差前置器至监测卡件的信号线全部拆

除，使前置器、探头与TSI系统全部分离[3]，然后用500V兆欧表对电缆进行绝

缘测试，绝缘电阻不低于1MΩ。

3轴向位移测量系统

芜湖发电有限责任公司每台机组出厂设计了6套轴向位移测量系统，其中大机2

套，给水泵汽轮机A/B每台2套,分别安装于大、小机轴承箱内。轴向位移监测系

统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

[4]。

3.1大机轴向位移测量系统

轴向位移电涡流传感器位于汽轮机中间轴承箱右侧，两只轴向位移传感器安装于

#2与#3轴承箱的侧面，固定在同一支架上，探头朝汽轮机方向安装，见图1。轴

向位移检测的是推力轴承相对于汽缸的相对位移，在机组运行过程中，要使动静部

件之间保持一定的轴向间隙及油膜，避免汽轮机转动部件和静止部件之间发生摩擦

和碰撞[5]。

轴向位移监测采用了两只传感器，对应-2～+2mm的轴向位移测量范围，型号为

MMS6000PR6424/010-040（根据MMS6000用户手册说明PR6424/010-040

表示该传感器为公制螺纹M18×1.5、电缆有铠装、传感器头的长度13mm、螺

纹长度40mm、1m电缆处有接头、电缆总长度10m、电缆末端为LemoCON

插头），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0～24VDC电压信号，送至MMS6