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摘要:目前汽轮机监视系统已成为必备系统,其中VUBRO-METER公司VM600、EPRO公司MMS6000、BENTLY公司3500仪表应用比较普遍,通过其基本构成,组态与配置,安装与使用等方面进行比较。
关键词:监测系统;汽轮机;比较
1.TSI的使用目的
在大型机组中,监测和保护系统(TSI和ETS)是非常重要的。它不仅可以提高劳动生产率和电能质量,还能降低发电成本,改善劳动条件,并为大型机组的安全、经济运行提供了可靠的保证。TSI系统能连续地监测汽轮机的各种重要参数,帮助运行人员判明机器故障,使得这些故障在引起严重损坏前能及时遮断汽轮发电机组,保证机组安全。另外TSI监测信息提供了动平衡和在线诊断数据,维修人员可通过诊断数据的帮助,分析可能的机器故障,帮助提出机器预测维修方案,预测维修信息能推测出旋转机械的维修需要,使机器维修更有计划性,减少维修时间,其结果是减少了维修费用,提高了汽轮机组的可用率。
2.TSI的主要原理及功能
因为TSI系统主要由传感器及智能板件组成。首先应该知道传感器是将机械振动量、位移、转速转换为电量的机电转换装置。根据传感器的性能和测试对象的要求,利用电涡流传感器,对汽轮机组(纯电调)的转速、偏心、轴位移、轴振动、胀差进行测量。
2.1电涡流传感器
电涡流传感器是通过传感器端部线圈与被测物体(导电体)间的间隙变化来测物体的振动相对位移量和静位移的,它与被测物之间没有直接的机械接触,具有很宽的使用频率范围(从0~10Hz)。电涡流传感器的变换原理简要介绍如下:在传感器的端部有一线圈,线圈通以频率较高的交变电压,当线圈平面靠近某一导体面时,由于线圈磁通链穿过导体,使导体的表面层感应出一涡流ie,而ie所形成的磁通链又穿过原线圈,这样原线圈与涡流“线圈”形成了有一定耦合的互感,最终原线圈反馈一等效电感。而耦合系数的大小又与二者之间的距离及导体的材料有关,当材料给定时,耦合系数K1与距离d有关,K=K1(d),當距离d增加,耦合减弱,K值减小,使等效电感增加,因此,测定等效电感的变化,也就间接测定d的变化。
2.2速度传感器
它的工作原理是基于一个惯性质量和移动壳体,传感器有一个永久磁铁,它被固定在传感器壳体上,围绕着磁铁是一个惯性质量线圈,通过弹簧连在壳体上。测量时,将传感器刚性固定在被测物体上,随着被测物振动,磁铁运动,使其产生磁场运动。而线圈因固定在弹簧上,具有较大的惯性质量,即相对高频振动的物体,其是相对静止的。这样,线圈在磁场中作直线运动,产生感应电动势,其大小与线圈运动的线速度成正比。通过对感应电动势的检测,即能获得被测物体的线速度。
2.3LVDT传感器
其工作原理是利用电磁感应中的互感现象,实质上就是一个变压器,如图1-4所示。变压器上初级线圈W和两个参数完全相同的次级线圈W1,W2组成,线圈中心扦入圆柱形铁心,次级线圈W1和W2反极性串联,当初级线圈W加上交变电压时,次级W1和W2分别产生感应电势e1和e2,其大小与铁心位置有关。
2.4差动式磁感应传感器
差动式磁感应传感器的工作原理是利用一个差动式敏感元件。该元件由一块永久性磁铁上的两个相互串联的磁敏半导体电阻组成。在传感器电路中,这两个电阻组成一个差动电感电桥。当磁铁或钢的触发体接近或远离传感器且相互成直角时,它干扰了传感器内部的磁场,使差动电感电桥失去平衡而输出一电压。通过对这一电压测量,即能获得被测物与传感器探头间的间隙变化。
在TSI测量实际应用中,我们一般用该磁感应传感器测量机组转速,就是通过测量探头与测速齿盘轮间的高、低电压变化所形成脉冲信号的数量,来得到实际转速值。
2.5智能板件
各种测量板件接受相应传感器的电量信号后进行整形、计算、逻辑处理等以后,显示出精确、直观的监测数据和报警指示。输出标准的模拟量信号和继电器接点。智能板件可对传感器联线和自身的运行情况进行检测,具有计算机通讯接口,可对测量范围和逻辑输出进行组态,具有缓冲传感器信号输出等功能。对于重要的测量可进行冗余的配置,增强了可靠性。
3.三种TSI比较
3.1硬件方面
2.2软件方面
2.3通讯与传感器
3.结论
三种系统在现已投入电厂正常运行,且运行稳定。使对汽轮机监视迈上新的台阶。
参考文献:
[1]刘吉臻,协调控制与给水合成控制【M】,北京:水里电力出版社,1995。
[2]巨林仓,火电厂热工过程自动调节【M】,西安:西安交通大学出版社,1994。
关键词:监测系统;汽轮机;比较
1.TSI的使用目的
在大型机组中,监测和保护系统(TSI和ETS)是非常重要的。它不仅可以提高劳动生产率和电能质量,还能降低发电成本,改善劳动条件,并为大型机组的安全、经济运行提供了可靠的保证。TSI系统能连续地监测汽轮机的各种重要参数,帮助运行人员判明机器故障,使得这些故障在引起严重损坏前能及时遮断汽轮发电机组,保证机组安全。另外TSI监测信息提供了动平衡和在线诊断数据,维修人员可通过诊断数据的帮助,分析可能的机器故障,帮助提出机器预测维修方案,预测维修信息能推测出旋转机械的维修需要,使机器维修更有计划性,减少维修时间,其结果是减少了维修费用,提高了汽轮机组的可用率。
2.TSI的主要原理及功能
因为TSI系统主要由传感器及智能板件组成。首先应该知道传感器是将机械振动量、位移、转速转换为电量的机电转换装置。根据传感器的性能和测试对象的要求,利用电涡流传感器,对汽轮机组(纯电调)的转速、偏心、轴位移、轴振动、胀差进行测量。
2.1电涡流传感器
电涡流传感器是通过传感器端部线圈与被测物体(导电体)间的间隙变化来测物体的振动相对位移量和静位移的,它与被测物之间没有直接的机械接触,具有很宽的使用频率范围(从0~10Hz)。电涡流传感器的变换原理简要介绍如下:在传感器的端部有一线圈,线圈通以频率较高的交变电压,当线圈平面靠近某一导体面时,由于线圈磁通链穿过导体,使导体的表面层感应出一涡流ie,而ie所形成的磁通链又穿过原线圈,这样原线圈与涡流“线圈”形成了有一定耦合的互感,最终原线圈反馈一等效电感。而耦合系数的大小又与二者之间的距离及导体的材料有关,当材料给定时,耦合系数K1与距离d有关,K=K1(d),當距离d增加,耦合减弱,K值减小,使等效电感增加,因此,测定等效电感的变化,也就间接测定d的变化。
2.2速度传感器
它的工作原理是基于一个惯性质量和移动壳体,传感器有一个永久磁铁,它被固定在传感器壳体上,围绕着磁铁是一个惯性质量线圈,通过弹簧连在壳体上。测量时,将传感器刚性固定在被测物体上,随着被测物振动,磁铁运动,使其产生磁场运动。而线圈因固定在弹簧上,具有较大的惯性质量,即相对高频振动的物体,其是相对静止的。这样,线圈在磁场中作直线运动,产生感应电动势,其大小与线圈运动的线速度成正比。通过对感应电动势的检测,即能获得被测物体的线速度。
2.3LVDT传感器
其工作原理是利用电磁感应中的互感现象,实质上就是一个变压器,如图1-4所示。变压器上初级线圈W和两个参数完全相同的次级线圈W1,W2组成,线圈中心扦入圆柱形铁心,次级线圈W1和W2反极性串联,当初级线圈W加上交变电压时,次级W1和W2分别产生感应电势e1和e2,其大小与铁心位置有关。
2.4差动式磁感应传感器
差动式磁感应传感器的工作原理是利用一个差动式敏感元件。该元件由一块永久性磁铁上的两个相互串联的磁敏半导体电阻组成。在传感器电路中,这两个电阻组成一个差动电感电桥。当磁铁或钢的触发体接近或远离传感器且相互成直角时,它干扰了传感器内部的磁场,使差动电感电桥失去平衡而输出一电压。通过对这一电压测量,即能获得被测物与传感器探头间的间隙变化。
在TSI测量实际应用中,我们一般用该磁感应传感器测量机组转速,就是通过测量探头与测速齿盘轮间的高、低电压变化所形成脉冲信号的数量,来得到实际转速值。
2.5智能板件
各种测量板件接受相应传感器的电量信号后进行整形、计算、逻辑处理等以后,显示出精确、直观的监测数据和报警指示。输出标准的模拟量信号和继电器接点。智能板件可对传感器联线和自身的运行情况进行检测,具有计算机通讯接口,可对测量范围和逻辑输出进行组态,具有缓冲传感器信号输出等功能。对于重要的测量可进行冗余的配置,增强了可靠性。
3.三种TSI比较
3.1硬件方面
2.2软件方面
2.3通讯与传感器
3.结论
三种系统在现已投入电厂正常运行,且运行稳定。使对汽轮机监视迈上新的台阶。
参考文献:
[1]刘吉臻,协调控制与给水合成控制【M】,北京:水里电力出版社,1995。
[2]巨林仓,火电厂热工过程自动调节【M】,西安:西安交通大学出版社,1994。