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【摘 要】 本文以陕西德源府谷能源有限公司2号汽轮机即600MW亚临界空冷机组为例，主要介绍汽轮机TSI系统探头的安装及调试技术，保证了TSI数据的真实性，为运行人员能更好监视汽轮机的运行状态提供重要依据，从而保证了机组的安全稳定运行。
【关键词】 汽轮机 TSI 安装 调试
1 设备概况
1.1 机组概况
陕西德源府谷能源有限公司2号机组汽轮机为东方汽轮机厂生产的亚临界、中间再热、冲动式、单轴、三缸四排汽、直接空冷、凝汽式600MW汽轮机，型号为NZK600—16.7/538/538；发电机为东方电机股份有限公司出品，型号为DH—600—G。机组轴系结构如图1所示。
图1 机组轴系结构简图
1.2 测量系统概况
陕西德源府谷能源有限公司TSI系统主要由智能板件、传感器及配套前置器组成。传感器及配套前置器是将汽轮机的机械振动量、位移、转速等转换为电量信号的机电转换装置。根据传感器及配套前置器的性能和测试对象要求，利用电涡流传感器对汽轮机的转速、键相、偏心、轴位移、轴振动、胀差进行测量，利用速度传感器对盖振进行测量，利用线性位移可变差动变压器（LVDT）对汽缸膨胀进行测量。我公司#1、#2机组使用的汽轮机监测仪表（TSI）是由东方汽轮机厂成套提供的德国EPRO公司生产的 MMS6000系列，安全监视装置由转速监视器、偏心监视器、轴位移监视器、胀差监视器、盖振监视器、轴振监视器和热膨胀监视器组成。同时，我公司的汽轮机监测仪表（TSI）留有了与TDM系统的通讯接口，通过通讯方式将其测量信号提供给了TDM系统，从而实现汽轮机自动停机以及提供用于汽轮机轴系故障诊断分析量的测量。
2 测点及传感器安装位置介绍
2.1 测点概况
我公司2×600MW机组中，每台汽轮发电机TSI系统监视和测量的主要参数有：转速测量测点8点、键相1点、高中压缸胀差1点、低压缸胀差2点、轴位移3点、轴振动X/Y方向各8点、偏心1点、盖振8点、熱膨胀2点、经TSI本体监测系统进行信号整定、转换后输出一路4-20mADC模拟量信号进入DEH系统用于操作员监视，通过通讯接口方式进入TDM系统用于汽轮机运行状态监测分析。同时，各自输出的两路开关量接点信号（报警、停机）分别进入ETS 系统用于汽轮机保护停机。
2.2 测点安装位置
转速8点（TSI零转速作为盘车的启动信号、TSI超速保护3点；DEH测速3点；智能转速表1点）、高中压缸差胀、偏心、键相探头安装于汽轮机前轴承箱内。 热膨胀探头共2只，分别安装于汽轮机机头（前轴承箱外）左右两侧，主要用于对汽缸的绝对膨胀进行测量。 X、Y向的轴承振动及各自的壳振分别安装于所对应的轴承处。轴向位移探头共三只，安装于汽轮机#2轴承后、推力轴承前的位置处。低压缸差胀探头安装于#6轴承后#7轴承前。
3 传感器的安装要求
3.1 转速、零转速及超速
把8只测速传感器，牢固装于测速传感器支架上，探头至60齿测速齿盘的间隙约为0.8-1.0mm ，再把各传感器接线接至前箱接线盒对应的端子上。
3.2 轴向位移
轴向位移测的是推力轴承相对汽缸的轴向位移，在机组运行过程中，使动静部件之间保持一定 的轴向间隙，避免汽轮机内部转动部件和静止部件之间发生摩擦和碰撞。两只轴向位移传感器探头安装在2号轴承处，分别装于甲乙两侧，大轴相对于汽缸的设计零点为止推轴承靠在工作瓦面为大轴零位。在安装轴向位移和低压差胀传感器前，首先要把大轴推到零位，然后按要求安装。轴向位移的量程范围为-2 mm一+ 2 mm
3.3 胀差
将一只高压缸胀差探头牢固装于高压缸胀差传感器支架上，把另两只低压缸胀差探头牢固装于低压缸胀差支架上。与轴位移一样，机务确认汽轮机转子距工作面0.20mm，我们根据此位置确定了高胀和低胀的初始值，再把各传感器接线至相应的输入端子上，然后在就地调整高胀和低胀支架直到DCS分别显示为+0.2mm和﹣0.2mm时固定好.用万用表测试相应位移值的间隙电压并做好记录。
3.4 轴振动
把轴振动探头，牢固装于轴振动支架上，零点应在前置器输出电压约-12VDC处。安装过程中必须将支架安装牢固，不能有转动的可能，否则会影响轴振数据的测量。
3.5 热膨胀
在机组冷态时应把2只LVDT传感器牢固装于汽轮机前轴承箱外机头两侧的热膨胀安装支架上，将零点调至传感器上指针指示的零位置。
3.6 鉴相
把一只鉴相探头牢固装于鉴相支架上，间隙约为0.8-1.0mm。
3.7 偏心
把一只偏心探头牢固装于偏心支架上，零点应在前置器的输出电压约为-12V DC处。
4 传感器现场安装注意事项
4.1 在探头安装时，为了防止机械损坏，应断开探头引线与延伸电缆的连接，并且不能采用握住传感器引线旋入的方法进行安装，正确的方法及要求如下所述：
4.2 用工具夹住探头上的扳手平台进行传感器的旋入，并保证探头引线随之旋转。
4.3 每个传感器头端面对于被测面都要求垂直，最大偏移角度小于1°。
4.4 按要求紧固探头后，接好探头引线与延伸电缆接头，再捆扎好固定在箱体内，防止运行时损坏电缆。
4.5 对轴位移和胀差传感器的安装，应使探头的中心与有效被测面的中心对应或相对于大轴偏外一些。
4.6 特别注意的是：当安装EPRO公司的PR9376转速传感器时，必须按照资料的要求，把传感器上的定位标记点对着汽轮机轴向方向。
4.7 传感器系统的连接 傳感器系统在现场的连接有以下几点需要注意，以保证测量系统的正常工作。
4.8 接地：严格按照厂家图样和资料的要求，对装置和信号输入单端接地，接地电阻应小于4Ω。
4.9 电缆：电缆的铺设应按有关要求进行，信号输入电缆的铺设应与强电电缆分开，强弱电交汇处应相互垂直。每个传感器测点应采用单独的屏蔽电缆进行连接，不允许几个信号混入一根多芯屏蔽电缆中。转速和超速的传感器系统应采用对绞电缆进行连接。
4.10 绝缘：探头电缆与延伸电缆之间的接插件连接好后，应用热缩套管封装，使之与外部铠装电缆绝缘；此处禁止采用绝缘胶布等易腐材料进行封装，否则会影响传感器的阻抗，导致测量误差。
4.11 通电要求
所有接线应在断电情况下进行，并且通电前应仔细比照相关图纸认真核对，确认无误后方可通电。特别是对于带前置器的接线，更应正确区分电源、地与信号端，切忌接反，以免产生不良后果。
5 常见故障及处理
5.1 故障
延伸电缆与探头接头处易断。
安装过程中易碰到探头。
电缆绝缘损坏或各接头处因污垢造成电阻增大使显示不准确。
正常运行时传感器的延伸线由于在油箱中未固定导致断开。
轴向位移和高低缸差胀测量偏差大
处理方法
更换探头，平时安装时则要小心。
安装时随时监视，发现探头移位立即处理。
用精密仪器清洗液清理干净油污及泥沙。
在安装探头时需将线缆顺油箱缸体内打卡子固定。
在安装轴向位移和高低缸差胀时，大轴零位一定要统一，避免汽机大轴零位不一致带来测量误差。
6 我厂在大小修安装TSI探头中的经验
6.1 将所有TSI探头更换为带无中间接头延伸电缆的新探头。
6.2 派有经验的人员安装，设备厂家现场指导。
6.3 安装前做好一切检查，包括外护管与线缆间绝缘等外观检查。
6.4 安装时定位螺栓、垫片作好检查，探头紧固过程中必须防止外护管拧劲，导致线缆的损坏。
6.5 由于线缆在轴上的部分无法固定，所以利用外缸重新安装紧固卡子，将到前置器的线缆全部进行绑扎，以减低油量冲击力，走线绕过回油孔，避免冲击。
6.6 将TSI各探头，牢固装于轴承座的支架上，零点电压按传感器的安装要求进行。
6.7 复装TSI探头时，全程跟踪保证无人为损坏的可能。
6.8安装完成以后务必保证传感器同轴电缆内芯两端与铠装金属外壳没有短路现象.
6.9 在汽轮机检修结束扣缸前对所有TSI探头外观、间隙电压进行检查测量。
6.10 TSI探头的根部进行热缩处理，将两层热缩管穿至探头的根部，用热风枪进行热缩，从而保证探头根部在受到冲击力时满足韧性要求（如图2所示）。
图2 探头根部进行热缩后
7 结束语
结合我厂自投产以来机组在TSI测量上出现的问题，结合历次大小修TSI探头进行了特殊防护，增强了探头在正常运行时抗外界冲击力的能力，从而真实的反应轴系TSI参数，保证了机组的健康稳定运行。
参考文献
1 菲利普MMS6000 TSI说明书
2 东方汽轮机安全监视装置说明书
作者简介 张来青 男 1983.9.25 本科 助理工程师 检修部热工班长 zhanglaiqing@126.com
样刊邮寄地址：陕西省榆林市府谷县庙沟门镇 陕西德源府谷能源有限公司 检修部 张来青，电话：15891172098
【关键词】 汽轮机 TSI 安装 调试
1 设备概况
1.1 机组概况
陕西德源府谷能源有限公司2号机组汽轮机为东方汽轮机厂生产的亚临界、中间再热、冲动式、单轴、三缸四排汽、直接空冷、凝汽式600MW汽轮机，型号为NZK600—16.7/538/538；发电机为东方电机股份有限公司出品，型号为DH—600—G。机组轴系结构如图1所示。
图1 机组轴系结构简图
1.2 测量系统概况
陕西德源府谷能源有限公司TSI系统主要由智能板件、传感器及配套前置器组成。传感器及配套前置器是将汽轮机的机械振动量、位移、转速等转换为电量信号的机电转换装置。根据传感器及配套前置器的性能和测试对象要求，利用电涡流传感器对汽轮机的转速、键相、偏心、轴位移、轴振动、胀差进行测量，利用速度传感器对盖振进行测量，利用线性位移可变差动变压器（LVDT）对汽缸膨胀进行测量。我公司#1、#2机组使用的汽轮机监测仪表（TSI）是由东方汽轮机厂成套提供的德国EPRO公司生产的 MMS6000系列，安全监视装置由转速监视器、偏心监视器、轴位移监视器、胀差监视器、盖振监视器、轴振监视器和热膨胀监视器组成。同时，我公司的汽轮机监测仪表（TSI）留有了与TDM系统的通讯接口，通过通讯方式将其测量信号提供给了TDM系统，从而实现汽轮机自动停机以及提供用于汽轮机轴系故障诊断分析量的测量。
2 测点及传感器安装位置介绍
2.1 测点概况
我公司2×600MW机组中，每台汽轮发电机TSI系统监视和测量的主要参数有：转速测量测点8点、键相1点、高中压缸胀差1点、低压缸胀差2点、轴位移3点、轴振动X/Y方向各8点、偏心1点、盖振8点、熱膨胀2点、经TSI本体监测系统进行信号整定、转换后输出一路4-20mADC模拟量信号进入DEH系统用于操作员监视，通过通讯接口方式进入TDM系统用于汽轮机运行状态监测分析。同时，各自输出的两路开关量接点信号（报警、停机）分别进入ETS 系统用于汽轮机保护停机。
2.2 测点安装位置
转速8点（TSI零转速作为盘车的启动信号、TSI超速保护3点；DEH测速3点；智能转速表1点）、高中压缸差胀、偏心、键相探头安装于汽轮机前轴承箱内。 热膨胀探头共2只，分别安装于汽轮机机头（前轴承箱外）左右两侧，主要用于对汽缸的绝对膨胀进行测量。 X、Y向的轴承振动及各自的壳振分别安装于所对应的轴承处。轴向位移探头共三只，安装于汽轮机#2轴承后、推力轴承前的位置处。低压缸差胀探头安装于#6轴承后#7轴承前。
3 传感器的安装要求
3.1 转速、零转速及超速
把8只测速传感器，牢固装于测速传感器支架上，探头至60齿测速齿盘的间隙约为0.8-1.0mm ，再把各传感器接线接至前箱接线盒对应的端子上。
3.2 轴向位移
轴向位移测的是推力轴承相对汽缸的轴向位移，在机组运行过程中，使动静部件之间保持一定 的轴向间隙，避免汽轮机内部转动部件和静止部件之间发生摩擦和碰撞。两只轴向位移传感器探头安装在2号轴承处，分别装于甲乙两侧，大轴相对于汽缸的设计零点为止推轴承靠在工作瓦面为大轴零位。在安装轴向位移和低压差胀传感器前，首先要把大轴推到零位，然后按要求安装。轴向位移的量程范围为-2 mm一+ 2 mm
3.3 胀差
将一只高压缸胀差探头牢固装于高压缸胀差传感器支架上，把另两只低压缸胀差探头牢固装于低压缸胀差支架上。与轴位移一样，机务确认汽轮机转子距工作面0.20mm，我们根据此位置确定了高胀和低胀的初始值，再把各传感器接线至相应的输入端子上，然后在就地调整高胀和低胀支架直到DCS分别显示为+0.2mm和﹣0.2mm时固定好.用万用表测试相应位移值的间隙电压并做好记录。
3.4 轴振动
把轴振动探头，牢固装于轴振动支架上，零点应在前置器输出电压约-12VDC处。安装过程中必须将支架安装牢固，不能有转动的可能，否则会影响轴振数据的测量。
3.5 热膨胀
在机组冷态时应把2只LVDT传感器牢固装于汽轮机前轴承箱外机头两侧的热膨胀安装支架上，将零点调至传感器上指针指示的零位置。
3.6 鉴相
把一只鉴相探头牢固装于鉴相支架上，间隙约为0.8-1.0mm。
3.7 偏心
把一只偏心探头牢固装于偏心支架上，零点应在前置器的输出电压约为-12V DC处。
4 传感器现场安装注意事项
4.1 在探头安装时，为了防止机械损坏，应断开探头引线与延伸电缆的连接，并且不能采用握住传感器引线旋入的方法进行安装，正确的方法及要求如下所述：
4.2 用工具夹住探头上的扳手平台进行传感器的旋入，并保证探头引线随之旋转。
4.3 每个传感器头端面对于被测面都要求垂直，最大偏移角度小于1°。
4.4 按要求紧固探头后，接好探头引线与延伸电缆接头，再捆扎好固定在箱体内，防止运行时损坏电缆。
4.5 对轴位移和胀差传感器的安装，应使探头的中心与有效被测面的中心对应或相对于大轴偏外一些。
4.6 特别注意的是：当安装EPRO公司的PR9376转速传感器时，必须按照资料的要求，把传感器上的定位标记点对着汽轮机轴向方向。
4.7 传感器系统的连接 傳感器系统在现场的连接有以下几点需要注意，以保证测量系统的正常工作。
4.8 接地：严格按照厂家图样和资料的要求，对装置和信号输入单端接地，接地电阻应小于4Ω。
4.9 电缆：电缆的铺设应按有关要求进行，信号输入电缆的铺设应与强电电缆分开，强弱电交汇处应相互垂直。每个传感器测点应采用单独的屏蔽电缆进行连接，不允许几个信号混入一根多芯屏蔽电缆中。转速和超速的传感器系统应采用对绞电缆进行连接。
4.10 绝缘：探头电缆与延伸电缆之间的接插件连接好后，应用热缩套管封装，使之与外部铠装电缆绝缘；此处禁止采用绝缘胶布等易腐材料进行封装，否则会影响传感器的阻抗，导致测量误差。
4.11 通电要求
所有接线应在断电情况下进行，并且通电前应仔细比照相关图纸认真核对，确认无误后方可通电。特别是对于带前置器的接线，更应正确区分电源、地与信号端，切忌接反，以免产生不良后果。
5 常见故障及处理
5.1 故障
延伸电缆与探头接头处易断。
安装过程中易碰到探头。
电缆绝缘损坏或各接头处因污垢造成电阻增大使显示不准确。
正常运行时传感器的延伸线由于在油箱中未固定导致断开。
轴向位移和高低缸差胀测量偏差大
处理方法
更换探头，平时安装时则要小心。
安装时随时监视，发现探头移位立即处理。
用精密仪器清洗液清理干净油污及泥沙。
在安装探头时需将线缆顺油箱缸体内打卡子固定。
在安装轴向位移和高低缸差胀时，大轴零位一定要统一，避免汽机大轴零位不一致带来测量误差。
6 我厂在大小修安装TSI探头中的经验
6.1 将所有TSI探头更换为带无中间接头延伸电缆的新探头。
6.2 派有经验的人员安装，设备厂家现场指导。
6.3 安装前做好一切检查，包括外护管与线缆间绝缘等外观检查。
6.4 安装时定位螺栓、垫片作好检查，探头紧固过程中必须防止外护管拧劲，导致线缆的损坏。
6.5 由于线缆在轴上的部分无法固定，所以利用外缸重新安装紧固卡子，将到前置器的线缆全部进行绑扎，以减低油量冲击力，走线绕过回油孔，避免冲击。
6.6 将TSI各探头，牢固装于轴承座的支架上，零点电压按传感器的安装要求进行。
6.7 复装TSI探头时，全程跟踪保证无人为损坏的可能。
6.8安装完成以后务必保证传感器同轴电缆内芯两端与铠装金属外壳没有短路现象.
6.9 在汽轮机检修结束扣缸前对所有TSI探头外观、间隙电压进行检查测量。
6.10 TSI探头的根部进行热缩处理，将两层热缩管穿至探头的根部，用热风枪进行热缩，从而保证探头根部在受到冲击力时满足韧性要求（如图2所示）。
图2 探头根部进行热缩后
7 结束语
结合我厂自投产以来机组在TSI测量上出现的问题，结合历次大小修TSI探头进行了特殊防护，增强了探头在正常运行时抗外界冲击力的能力，从而真实的反应轴系TSI参数，保证了机组的健康稳定运行。
参考文献
1 菲利普MMS6000 TSI说明书
2 东方汽轮机安全监视装置说明书
作者简介 张来青 男 1983.9.25 本科 助理工程师 检修部热工班长 zhanglaiqing@126.com
样刊邮寄地址：陕西省榆林市府谷县庙沟门镇 陕西德源府谷能源有限公司 检修部 张来青，电话：15891172098