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【摘 要】本文着重介绍了汽轮机轴向位移的测量原理，以及轴向位移探头在核电厂中的安装、调试及故障处理情况。
【关键词】汽轮机;轴向位移;核电
1 汽轮机轴向位移简介
轴向位移监测是用来间接监测汽轮机推力轴承磨损情况的重要监测项目，由四个涡流传感器输入。在汽轮机运行中，如果由于某种原因造成轴向推力过大时，推力轴承过负荷，破坏油膜，将会使推力轴承的巴氏合金熔化，此时汽轮机转子就产生了不允许的轴向移动，致使机组动静部分摩擦严重时可导致设备损坏事故。轴向位移监测的主要目的就是为了保证消除机组转子和定子之间的轴向摩擦，当被监测的轴向位移超过正常工作范围达到一定数值后，首先发出报警信号，提醒运行人员检查处理，如轴向位移继续增加到某一危险数值后，将发出危险停机信号，迫使汽轮机停机。一般情况下，在转子的推力盘位于推力瓦的中间位置时，作为轴向位移的机械零位，转子向发电机方向移动为正向。
2 轴向位移测量原理和安装调试
2.1 轴向位移测量原理
轴向位移探头采用涡流传感器PR 642X/XX系列（用于静态和动态位移量的非接触式测量），型号为EPRO PR6424/000-030+CON021。
工作原理：涡流传感器与前置器形成一个振荡器，振幅随着传感器探头与金属被测物的接近而衰减，衰减的幅度与传感器和被测物之间的距离成正比。
出厂前已经使用校准材料42CrMo4对传感器与前置器成套地进行了线性校准，因此安装时不需要再做校准。用户只需要调整传感器和测量面之间的间隙，可从前置器的输出得到相应测量信号。
2.2轴向位移测量原理和安装调试
对于轴位移PR6424传感器，轴位移探头为电涡流型传感器，灵敏度为4V/mm，安装时也要采用电压定位，在不考虑推力轴承间隙的情况下，量程对称（为-2.0mm～2.0mm，往发电机方向移动为正，往汽轮机机头方向为负），零位定位电压-12V（传感器工作电压为-4—-20V）。如考虑K 值（推力总间隙值）及转子的实际位置，需要将测得的位移量，转化为电压值，再根据推轴方向和机组的正方向在零位定位电压（-12V）的基础上增加或减去测得的推轴位移电压，并以此电压定为探头
如果探头检测面的安装方向的朝向与机组的正方向相反，则在组态中要勾取反向。注意：在安装探头时，调试人员一定要在机柜侧通过TSI组态调试软件监视传感器的反馈电压，就地万用表测得的电压值只能用于参考，以机柜侧软件监视到的电压为准。按以下公式计算安装电压：定位公式：安装间隙电压值=-12V±（推力总间隙值K/2）*4v/mm;间隙越大（远离探头测量表面），电压绝对值越大。
+：推力盘在工作面，靠近探头测量表面，电压绝对值越小;
-：推力盘在非工作面，远离探头测量表面，电压绝对值越大。
3 现场使用及缺陷情况
由于轴向位移探头测量信号直接参与停机逻辑计算，当测量信号故障时，有误触发停机信号或不能及时触发停机信号的风险，不利于机组的安全稳定运行。
通过分析统计轴向位移测量信号故障情况，主要有以下几点原因：
1）轴向位移探头松动：
轴向位移探头安装在推力轴承处，通过前后两个螺母固定安装。在安装时，由于安装空间狭窄以及没有专用工具固定安装，随着汽轮机正常运行存在的振动，固定螺母可能会存在松动导致测量值偏大或偏小。
目前可以在安装时，对固定螺母增加止动垫片（一面固定螺母，另一面固定在安装支架上），这样能有效防止螺母松动导致测量值不准。
2）轴向位移探头自带电缆和延长线直接航空插头松动或损坏：
轴向位移探头自带电缆跟延长线线通过航空插头连接，该航空插头没有很强的自带锁紧功能且比较脆弱。在经过多次拆装后，航空插头会有松动或损坏情况，所以在回装轴向位移探头期间，一定要注意检查确认。
目前可以通过在航空插头安装后，用手轻晃动航空插头处，检查测量电源值波动情况。在航空插头没有问题时，电压值正常波动范围为±0.03V DC，当波动数值超过该范围后，需要更换探头、延长线和前置器（三者配套使用），在确认电压值没有问题后，先用绝缘胶带绑扎紧固，再用热缩管缩紧。
3）前置器航空插头损坏、松动或未插到位：
轴向位移探头前置器型号为EPRO CON 021，延长线跟前置器是通过航空插头连接，在经过多次拆装后，航空插头会有松动或损坏情况，另外，回插航空插头时，需要按水平方向用力插直到听到咔塔声则表示已插到位，所以在回装轴向位移探头期间，一定要注意检查确认。
4）轴向位移信号线松动：
轴向位移信号线回来有多处接线端子（就地转接箱、电气间控制柜内进线端子、出线端子、分析处理卡件进线端子、分析处理卡件出线端子），信号线接线段多了，松动故障率就会增加，所以在大修期间必须认真核查接线情况。
5）轴向位移探头测量卡件损坏：
轴向位移探头测量卡件型号为EPRO A6210，在大修期间，需要认真做卡件测试工作，确保卡件信号。
4 結论
本文介绍了轴向位移测量原理、安装调试方法以及常见故障处理方法，为机组安全稳定运行提供了有力支持。希望通过本文的解析，能够为电厂汽轮机轴向位移安装调试和故障问题的处理提供思路和方法借鉴。
作者简介：
冯灯，工程师，维修处，现从事核电厂汽轮机监视、控制系统、全厂数字化控制系统等仪控运维工作。
李斌，工程师，设备管理处，现从事核电厂常规岛控制系统、全厂数字化控制系统等设备管理工作。
汪文耀，工程师，维修处，现从事核电厂汽轮机控制系统、全厂数字化控制系统等仪控运维工作。
（作者单位：海南核电有限公司）
【关键词】汽轮机;轴向位移;核电
1 汽轮机轴向位移简介
轴向位移监测是用来间接监测汽轮机推力轴承磨损情况的重要监测项目，由四个涡流传感器输入。在汽轮机运行中，如果由于某种原因造成轴向推力过大时，推力轴承过负荷，破坏油膜，将会使推力轴承的巴氏合金熔化，此时汽轮机转子就产生了不允许的轴向移动，致使机组动静部分摩擦严重时可导致设备损坏事故。轴向位移监测的主要目的就是为了保证消除机组转子和定子之间的轴向摩擦，当被监测的轴向位移超过正常工作范围达到一定数值后，首先发出报警信号，提醒运行人员检查处理，如轴向位移继续增加到某一危险数值后，将发出危险停机信号，迫使汽轮机停机。一般情况下，在转子的推力盘位于推力瓦的中间位置时，作为轴向位移的机械零位，转子向发电机方向移动为正向。
2 轴向位移测量原理和安装调试
2.1 轴向位移测量原理
轴向位移探头采用涡流传感器PR 642X/XX系列（用于静态和动态位移量的非接触式测量），型号为EPRO PR6424/000-030+CON021。
工作原理：涡流传感器与前置器形成一个振荡器，振幅随着传感器探头与金属被测物的接近而衰减，衰减的幅度与传感器和被测物之间的距离成正比。
出厂前已经使用校准材料42CrMo4对传感器与前置器成套地进行了线性校准，因此安装时不需要再做校准。用户只需要调整传感器和测量面之间的间隙，可从前置器的输出得到相应测量信号。
2.2轴向位移测量原理和安装调试
对于轴位移PR6424传感器，轴位移探头为电涡流型传感器，灵敏度为4V/mm，安装时也要采用电压定位，在不考虑推力轴承间隙的情况下，量程对称（为-2.0mm～2.0mm，往发电机方向移动为正，往汽轮机机头方向为负），零位定位电压-12V（传感器工作电压为-4—-20V）。如考虑K 值（推力总间隙值）及转子的实际位置，需要将测得的位移量，转化为电压值，再根据推轴方向和机组的正方向在零位定位电压（-12V）的基础上增加或减去测得的推轴位移电压，并以此电压定为探头
如果探头检测面的安装方向的朝向与机组的正方向相反，则在组态中要勾取反向。注意：在安装探头时，调试人员一定要在机柜侧通过TSI组态调试软件监视传感器的反馈电压，就地万用表测得的电压值只能用于参考，以机柜侧软件监视到的电压为准。按以下公式计算安装电压：定位公式：安装间隙电压值=-12V±（推力总间隙值K/2）*4v/mm;间隙越大（远离探头测量表面），电压绝对值越大。
+：推力盘在工作面，靠近探头测量表面，电压绝对值越小;
-：推力盘在非工作面，远离探头测量表面，电压绝对值越大。
3 现场使用及缺陷情况
由于轴向位移探头测量信号直接参与停机逻辑计算，当测量信号故障时，有误触发停机信号或不能及时触发停机信号的风险，不利于机组的安全稳定运行。
通过分析统计轴向位移测量信号故障情况，主要有以下几点原因：
1）轴向位移探头松动：
轴向位移探头安装在推力轴承处，通过前后两个螺母固定安装。在安装时，由于安装空间狭窄以及没有专用工具固定安装，随着汽轮机正常运行存在的振动，固定螺母可能会存在松动导致测量值偏大或偏小。
目前可以在安装时，对固定螺母增加止动垫片（一面固定螺母，另一面固定在安装支架上），这样能有效防止螺母松动导致测量值不准。
2）轴向位移探头自带电缆和延长线直接航空插头松动或损坏：
轴向位移探头自带电缆跟延长线线通过航空插头连接，该航空插头没有很强的自带锁紧功能且比较脆弱。在经过多次拆装后，航空插头会有松动或损坏情况，所以在回装轴向位移探头期间，一定要注意检查确认。
目前可以通过在航空插头安装后，用手轻晃动航空插头处，检查测量电源值波动情况。在航空插头没有问题时，电压值正常波动范围为±0.03V DC，当波动数值超过该范围后，需要更换探头、延长线和前置器（三者配套使用），在确认电压值没有问题后，先用绝缘胶带绑扎紧固，再用热缩管缩紧。
3）前置器航空插头损坏、松动或未插到位：
轴向位移探头前置器型号为EPRO CON 021，延长线跟前置器是通过航空插头连接，在经过多次拆装后，航空插头会有松动或损坏情况，另外，回插航空插头时，需要按水平方向用力插直到听到咔塔声则表示已插到位，所以在回装轴向位移探头期间，一定要注意检查确认。
4）轴向位移信号线松动：
轴向位移信号线回来有多处接线端子（就地转接箱、电气间控制柜内进线端子、出线端子、分析处理卡件进线端子、分析处理卡件出线端子），信号线接线段多了，松动故障率就会增加，所以在大修期间必须认真核查接线情况。
5）轴向位移探头测量卡件损坏：
轴向位移探头测量卡件型号为EPRO A6210，在大修期间，需要认真做卡件测试工作，确保卡件信号。
4 結论
本文介绍了轴向位移测量原理、安装调试方法以及常见故障处理方法，为机组安全稳定运行提供了有力支持。希望通过本文的解析，能够为电厂汽轮机轴向位移安装调试和故障问题的处理提供思路和方法借鉴。
作者简介：
冯灯，工程师，维修处，现从事核电厂汽轮机监视、控制系统、全厂数字化控制系统等仪控运维工作。
李斌，工程师，设备管理处，现从事核电厂常规岛控制系统、全厂数字化控制系统等设备管理工作。
汪文耀，工程师，维修处，现从事核电厂汽轮机控制系统、全厂数字化控制系统等仪控运维工作。
（作者单位：海南核电有限公司）