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轴承知识

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浅谈汽轮机组轴承振动监测保护系统

简单介绍

汽轮发电机转子是一个高速旋转机械,如果转子的质心与旋转中心不重合则会因为转子的不平衡而产生一个离心力,这个离心力对轴承产生一个激振力使之引起机组振动,如果这个离心力过大,则机组的振动就会异常。当机组轴承振动超过规定范围时,将会引起设备的损坏。所以汽轮机组的振动是机组运行必须要监测的一个非常重要的参数,轴承振动的大小直接关系到机组能否安全运行。



结构组成

01 电涡流探头

轴振即转轴的相对振动,目前我厂轴振普遍采用电涡流探头来测得。其探头中的线圈有高频电流通过时,产生高频电磁场并使得被测转子轴颈表面产生感应电流,并转化成电压表示出来。而这个电压随轴表面与传感器之间距离改变而变化,如此即实现了对转轴振动的测量。

电涡流传感器探头对正被测体表面,它能精确地探测出被测体表面相对于探头端面间隙的变化。通常探头由线圈、头部、壳体、高频电缆、高频接头组成,其典型结构如图所示。




02 前置器和延长线

前置器是一个电子信号处理器。一方面前置器为探头线圈提供高频交流电流;另一方面,前置器感受探头前面由于金属导体靠近引起探头参数的变化,经过前置器的处理,产生随探头端面与被测金属导体间隙线性变化的输出电压或电流信号。我厂前置器共有三个接线端子power、out和com,正常工作电压为24VDC。



03 TSI卡件和DCS系统

3500在线机械保护系统是美国本特利内华达公司研制的系统,它采用数字电路技术,是计算机化的监测保护系统,也是目前上Z先进的系统。它具有操作简单、使用灵活、维护方便、系统易于集成、与DCS系统采用网络或串行数字通讯、提供操作人员更多的机械保护信息、历史数据储存、报警事件追忆、计算机编程组态、一种模块可组态成多种功能等特点。简单来说就是接受前置器发送过来的模拟量信号,经处理后送至DCS系统。

安装方式

测量轴承的相对振动时,每个轴承应安装两个电涡流传感器,两个探头分安装在轴承两边的同一平面上相隔90°。定义为X向和Y向振动探头。

安装时将探头、延伸电缆、前置器联接起来,给传感器系统接上电源,用万用表监测前置器的输出,同时调节探头与被测面的间隙,当前置器的输出等于安装间隙所对应的电压或电流值时(我们厂本特利3500系统安装间隙电压为10VDC),再紧固两个螺母即可。


联锁保护

我们厂普遍采取“二取二”的组合逻辑方案。也就是任意一个轴承的X或/Y方向振动中一个达到报警值,另一个达到跳闸值即触发振动保护跳闸。默认下,我们厂轴承振动报警值为125um,跳闸值为254um。当振动测点损坏至坏点时,通过测点品质判断逻辑,将该点退出跳闸逻辑,不再参与跳闸,但仍会报警。

(来源:国电石横发电有限公司)

发布时间:2020-09-27
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