龐長國

摘要：TSI探頭是火電廠熱控安裝不可或缺的最重要的組成部分，TSI探頭的安裝與調試是一個較為復雜和精細的工作，由于它的特殊性，往往在安裝調試過程中出現(xiàn)一些問題。本文對TSI探頭在實際安裝時應注意的細節(jié)問題做了詳盡的闡述。

關鍵詞：TSI；探頭：電渦流傳感器

在大型的火電廠中，汽輪機在啟動、運行或者是停止工作的過程中，如果操作控制不得當，就會很容易造成大型汽輪機的各個部分被磨損、推力瓦會損壞等比較嚴重的事故。為了避免事故發(fā)生，我們可以在火電廠安裝TSI探頭。TSI探頭可以對火電廠的汽輪機的各項參數(shù)進行監(jiān)視，如果參數(shù)值不正常，它就會自動發(fā)出警報，或者是緊急停機。TSI探頭是火電廠熱控安裝不可或缺的最重要的組成部分，TSI探頭的安裝與調試是一個較為復雜和精細的工作，由于它的特殊性，往往在安裝調試過程中出現(xiàn)一些問題。本文對TSI探頭在實際安裝時應注意的細節(jié)問題做了詳盡的闡述。

一、TSI概述

汽輪機監(jiān)視裝置，簡稱TSI，用來連續(xù)測量汽輪機的轉速、振動、膨脹、位移等機械參數(shù)，并將測量結果送入控制、保護系統(tǒng)，一方面供運行人員監(jiān)視、分析旋轉機械的運轉情況，同時在參數(shù)越限時執(zhí)行報警和保護功能。

TSI設備主要由四個部分組成，分別是顯示儀表、連接電纜、變送單元以及就地測量單元。它有許多特點，最為突出的便是可靠性、準確性、靈活性，TSI探頭對于汽輪機機組的各種參數(shù)可以及時、準確的進行測量，同時對于固定的周期采集的信息數(shù)據(jù)，能夠迅速的對機組的運行狀態(tài)進行準確識別，在發(fā)生故障的時候，它能夠迅速的進行危急識別、故障診斷、震動報警，它甚至能夠對汽輪機進行關機操作。

二、TSI的使用目的

由于隨著科學技術的不斷發(fā)展，電能需求的日益增加，單機容量的不斷擴大等原因，大型發(fā)電機組要求有更高的可靠性和自動化水平，否則它的事故將給電廠造成巨大的損失。因此，在大型機組中，監(jiān)測和保護系統(tǒng)是非常重要的，它不僅可以提高勞動生產(chǎn)率和電能質量，還能降低發(fā)電成本，改善勞動條件，并為大型機組的安全、經(jīng)濟運行提供可靠保證。TSI系統(tǒng)能連續(xù)地監(jiān)測汽輪機的各種重要參數(shù)，例如：可對轉速、超速保護、偏心、軸振、瓦振、軸位移、脹差、熱膨脹等參數(shù)進行監(jiān)測，幫助運行人員判明機器故障，使得這些故障在引起嚴重損壞前能及時遮斷汽輪機發(fā)電機組，保證機組安全。

三、TSI探頭工作原理

電渦流傳感器采用的是感應電渦流原理，當帶有高頻電流的線圈靠近被測金屬時，線圈上的高頻電流所產(chǎn)生的高頻電磁場便在金屬表面上產(chǎn)生感應電流，電磁學上稱之為電渦流。電渦流效應與被測金屬間的距離及電導率、磁導率、線圈的幾何形狀、幾何尺寸、電流頻率等參數(shù)有關。通過電路可將被測金屬相對于傳感器探頭之間的距離變化轉換成電壓或電流變化。電渦流傳感器就是根據(jù)這一原理實現(xiàn)對金屬物體的位移、振動等參數(shù)的測量。

四、TSI探頭安裝

1.位移傳感器探頭的安裝

在進行軸向位移探頭安裝前，必須確保探頭完好、無機械、電氣損傷等，須進行探頭的軸向位移測試。方法是將兩個軸位移傳感器裝下位移試驗臺上，再把各傳感器接線至相應的輸入端子上，用百分表驗證其位移值，用萬用表測試相應位移值的（4—20）mA和（0—10）V模擬量輸出及報警、停機繼電器輸出等，確保探頭完好且線性特性良好，軸向位移測的是推力軸承相對汽缸的軸向位移，在機組運行過程中，使動靜部件之間保持一定的軸向間隙，避免汽輪機內(nèi)部轉動部件和靜止部件之間發(fā)生摩擦和碰撞。兩只軸向位移傳感器探頭裝于大軸的同一側，探頭朝向低壓缸方向，探頭為Φ14mm探頭，靈敏度為3.937V/mm，前置器供電電壓為-24V。用兩個探頭同時探測一個對象，要求兩個探頭的安裝位置離軸上止推法蘭的距離應<305mm，如果過大，由于熱膨脹的影響，所測到的間隙，不能反映軸上法蘭與止推軸承之間的間隙。兩個渦流探頭測量轉子的軸向變化，輸出探頭與被測法蘭的間隙成正比的直流電壓值，板件接受此電壓值后，經(jīng)過計算處理，顯示出位移值。為了避免誤報警，停機邏輯輸出為“與”邏輯。軸向位移的量程范圍為2mm—+2mm，安裝電壓為（-9.75+0 2）V。

2.振動傳感器探頭的安裝

在測量軸振時，常常把渦流探頭裝在軸承殼上，探頭與軸承殼變?yōu)橐惑w，因此所測結果是軸相對于軸承殼的振動。12個Φ8mm靈敏度為7.87V/mm的渦流探頭分別裝于1號、2號、3號、4號、5號和6號軸承處。每個軸承處安裝兩只互成90°，垂直于軸承，探頭與水平方向的夾角為45°，分別測量X、Y方向上的振動。安裝間隙電壓應為傳感器輸出特性曲線確定的線形中點位而定，Φ8mm靈敏度為7.87 V/mm的探頭安裝間隙電壓為9.75 V或1.2mm左右。由于傳感器線形電壓范圍太大超過測量范圍，所以安裝間隙允許有較大的偏差，只要保證測量范閉在線形段內(nèi)即可，但為了滿足故障診斷和可靠性的需要，一般要求安裝電壓（9.75±0.2）V。

在安裝蓋振探頭前，用信號發(fā)生器的正弦波信號（mV）接入個通道板進行校驗確保振動探頭完好無損傷。在軸振動的測量中已說明了大軸的振動可以傳遞到軸承殼上，利用速度傳感器測量機殼對于自由空間的運動速度，板件把從傳感器來的速度信號，進行較波和積分，變成位移值，并計算出相應的峰一峰值位置。機組瓦振的測量范圍：0μ m—100μm。

五、TSI探頭調試

對于TSI的調試，我們首先要查線，也就是說要按照系統(tǒng)原理圖，確認路線間的連接情況，保證路線連接正確，檢查路線是否絕緣、接地等問題，若是存在問題，就要及時解決，然后重新調試；控制柜送電的時候，工作人員要在送電前就對電源的電壓進行檢查，查看它是不是符合需求，此外，在送電后要檢查電源是不是正常，監(jiān)視系統(tǒng)的每一個卡件的狀態(tài)顯示是不是正常狀態(tài)；然后，對于汽輪機探頭的安裝位置，我們要記錄軸向位移方向和膨脹差，確定別的探頭時間安裝的間隙；接下來，在沒有電壓的情況下，查看其他監(jiān)視器設置和輸出的信號的量程是不是符合要求；最后，對運行的監(jiān)視器的動態(tài)進行調整。

六、TSI探頭安裝調試注意事項

1.在探頭安裝時為防止機械損壞，應把探頭引線與延伸電纜分開，不能握住傳感器引線旋轉，應用工具夾住探頭上的扳手平臺緊固，探頭引線隨之旋轉。

2.按要求緊固探頭后，接好探頭引線與延伸電纜接頭，再捆扎好固定在箱體內(nèi)，防止運行時損壞電纜。

3.每個傳感器對于被測面都要求垂直，最大偏移角度<1.0。

4.對應軸位移和漲差傳感器的安裝，應使探頭的中心與有效被測面的中心對應或偏外一些。

5.在高壓差脹探頭和低壓差脹探頭安裝完畢后，發(fā)現(xiàn)高壓差脹、低壓差脹偏離零位時，應先去現(xiàn)場了解低壓缸加熱情況，再分析產(chǎn)生不正?，F(xiàn)象的原因：探頭安裝不太牢靠產(chǎn)生松動或大軸零位移動，然后針對問題采取相應解決措施。

6.當發(fā)現(xiàn)軸向位移在增大時，軸向位移值增至±0.89mm時，應檢查負荷、蒸汽參數(shù)、凝汽器真空、密切監(jiān)視推力軸承金屬溫度、差漲變化并進行調整，通知熱工進行表計校驗，并傾聽機組有無異聲，各軸承有無振動，注意低壓缸排氣溫度，主蒸汽、再熱蒸汽溫度。

7.當振動出現(xiàn)異常時，注意潤滑油壓、油溫變化，是否是汽輪發(fā)電機組轉動部分動靜摩擦或大軸彎曲，同時注意發(fā)電機內(nèi)氫氣溫度變化情況。機組在中速暖機之前，軸承振動>0.03mm應打閘停機，通過臨界轉速時，軸承振動>0.1mm或軸振>0.254mm，應立即打閘停機，嚴禁強行通過臨界轉速或降速暖機。

七、結語

TSI系統(tǒng)作為火力發(fā)電機組熱控系統(tǒng)的重要組成部分，既向DCS的數(shù)采系統(tǒng)提供汽機軸系的各種監(jiān)視參數(shù)，又向保護系統(tǒng)提供跳閘動作信號，所以TSI系統(tǒng)對于機組的安全穩(wěn)定運行起著至關重要的作用。技術人員應嚴格依照相關規(guī)范要求，對TSI系統(tǒng)進行全面的分析檢驗，確保TSI系統(tǒng)正常運行，從而保證電廠汽輪機穩(wěn)定運行。