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摘要：汽轮机监测仪表系统作为保证汽轮机稳定、安全运行的重要组成部分，其重要性不言而喻。本文以攀钢电厂汽轮机监测仪表系统为例，介绍了其系统组成、传感器的安装及注意事项。
关键词：汽轮机监测仪表系统组成；传感器安装；注意事项
1前言
汽轮机监测仪表系统简称TSI（Turbine Supervisory Instrumentation），是一种可靠的连续监测汽轮机运行参数的多通道监控系统，它能连续显示机组的启、停及运行状态，将信号输出进行显示，并在被测参数超出运行极限时发出信号，提醒操作人员或者对机组遮断保护。其一般由传感器、仪表支架及电源装置、报警等组成。传感器安装在机组的相应检测位置上，检测到的信号送到监测器。传感器是汽轮机监测仪表系统最基本的组成部分，一般分为：电涡流传感器、速度传感器、LVDT传感器、转速传感器等。仪表支架是用来容纳电源、系统监测器以及其他各种形式的监测器。电源单元将交流电压变成直流电压，可靠地为监测器及其所连接的传感器提供电源。系统监测器主要对监测系统进行监测，对任何一个监测器的报警设置点进行调整。报警电路可以实现报警和跳闸功能，该回路输出的开关量信号提供给报警显示和跳闸用。
一般测量和监视的内容有：转速、轴向位移、胀差、振动、偏心等，对于不同机组，应根据其型式、结构特点等，确定需要监视和保护的项目。本文以攀钢电厂汽轮机监测仪表系统为例，重点介绍其系统组成、传感器的安装。
2攀钢电厂汽轮机监测仪表系统
2.1系统组成
攀钢电厂汽轮机监测仪表系统采用的是ENTEK监控系统，由框架、电源、监测器及其配套的传感器等组成。
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汽轮机监测仪表系统组成框图
其主要的监测器包括：轴向位移监视模件XM-320；偏心监测模件XM-120E；转速监测模件XM-220；振动模件XM-120；绝对膨胀监测器DF9032等。
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汽轮机监测仪表系统测点示意图
表1.汽轮机监测仪表系统配套传感器数据
2.2系统传感器安装
2.2.1电涡流式传感器安装
电涡流式传感器是利用高频电磁场与被测导体间的涡流效应原理而制成的，由探头、延长电缆、前置器组成。电涡流传感器由于测量线性范围大、灵敏度高、结构简单、抗干扰能力强、不受油污等介质的影响，特别是非接触测量的优点,得到了广泛的应用。它可作为主要的传感器用于转速、位移、振动、偏心、胀差等的测量与监测。
攀钢电厂汽轮机监测仪表系统选用了ENTEK2100系列电涡流传感器，具体规格详见表1。
1)轴向位移传感器安装
传感器可以安装在轴的端部或推力盘的内、外侧，但安装位置距推力盘应不大于300mm(避免热膨胀或其他与系统无关的变化，影响测量结果)，同时传感器头部侧边与被测轴或测量凸缘的侧边的距离不小于4mm，安装部位应当使轴向位移为正时，检测间隙增加。在安装轴向位移传感器前，首先要把大轴推到零位，在安装过程中严禁移动大轴。
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机组一般要求位移指示值正反量相等，安装间隙即为线性中点位置的间隙。由于线性度超过实际使用范围，允许安装间隙有一定偏差，只要保证仪表工作在线性区即可。松开紧固螺母,小心将传感器旋入安装孔，避免高频电缆缠绕,其安装间隙通过测量前置器输出电压确定。间隙调整好后，旋紧紧固螺母。
2)轴振动、偏心传感器安装
轴振动和偏心传感器安装方法是一样的，传感器与被测体间的安装间隙可根据传感器—前置器的输出特性曲线确定的线性中点位置决定。如在一个轴断面上安装两个轴振动传感器，则应安装在垂直中心左右两侧45°角，且两传感器互为90°角（±5°）。
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3)胀差传感器安装
将传感器装在拖架支板上固定好，调整拖架支板上的调节螺丝移动传感器，直到前置器输出电压到预期值，紧固好拖架支板，其余同轴向位移传感器的安装。
要求传感器的中心距被测物体内缘≮40㎜，距被测物体外缘≮18㎜，且应垂直于被测物体。
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高中压缸胀差 低压缸胀差
4)注意事项
电涡流式传感器与前置器都是配套供货、安装，任何一种影响电涡流效应因素的出现均会造成测量误差，使用中要加以注意。要求被测体表面不能有凹凸不平（轴标记除外）；注意传感器的使用温度，否则会导致灵敏度下降甚至造成损坏；检测面应为探头直径的三倍以上，且在此空间不能有其他金属物质存在，否则会影响测量的精度与灵敏度；高频电缆的长度禁止随意改变，否则会导致测量误差；安装支架应有足够的刚性；前置器应浮空安装在就地接线盒内；高频电缆中间接头应上紧并密封好（防止松动或接触不良），高频接头在穿过机组外壳时必须绝缘、浮空；注意高频电缆、信号电缆的屏蔽层不能与前置器的端子相碰以免影响测量，甚至导致前置器损坏；信号电缆应使用屏蔽电缆且屏蔽层只允许单端接地，以避免大地共变干扰电压的侵袭。
2.2.2测速传感器安装
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本系统测速的传感器有两种，电涡流及磁阻式转速传感器，分别用于TSI、DEH、零转速的测量。将转速支架安装在前轴承箱的支架托架上并固定牢固，将传感器探头旋入支架孔内，保证探头顶部与齿顶的间距为0.9mm,拧紧锁紧螺母。
2.2.3速度传感器安装
速度传感器属于接触式传感器，主要用于测量轴承座、机壳或者基础的振动。
攀钢电厂汽轮机监测仪表系统用的是9200VO型速度传感器测量轴承的绝对振动，由于属于接触式传感器，安装较为简单，将其固定在轴承盖上即可。安装时应注意传感器必须紧密地固定在被测物体上，不能有松动，以免引起传感器发生撞击，导致测量结果失真。
需要注意的是传感器在安装和搬运时不能受到剧烈的振动或者撞击，以防损坏。
2.2.4热膨胀传感器安装
将传感器固定在汽机前箱台板上的设计位置，将顶板固定在前箱的箱体上，调整顶板上的螺栓使传感器指针在冷态时指示在“0”刻度的位置上。
2.3安装时的注意事项
(1)安装在汽轮机轴承箱的传感器、延长电缆应具备耐油、耐高温、防震性，传感器与延长电缆的结合部应密封处理。
(2)引出线应使用传感器配套的制造厂专用电缆，如厂家未提供，可用耐油、耐温的氟塑料软线。引线的连接应考虑由于风阻或油造成的缠绕，可用白布带绑扎在轴承箱内的静止部件上。
(3)导线引出口应密封严实，以防止油渗漏。
(4)机壳内部不能有电缆接头，应将电缆接头接在外部接线盒内。
(5)就地接线盒、前置器盒应布置在易于维护、便于工作的地方，不能安装在机组本体上，应安装在地基上，防止振动的干扰。
(6)装置调试后必须锁紧固定牢靠，以免松动，导致测量误差，甚至造成传感器损坏。
2.4 TSI调试记录
表2.安装调试记录
系统测点信号监视图
3.结束语
汽轮机监测仪表系统作为机组的重要组成部分，它良好地投入，不仅能避免误动或拒动事件的发生，而且在故障出现后，能够提供明确完善的数据，使问题的分析处理变得简单明了。因此它的安装调试将直接影响到系统的投入、机组的稳定运行及安全，这就要求调试人员必须严谨对待，了解系统及其各组成部分的原理、构造，严格按要求、规程、规范施工。
参考文献：
[1]叶江祺.热工测量和控制仪表的安装[M].中国电力出版社,1998.6
[2]谷俊杰,丁常富.汽轮机控制、监视和保护[M].中国电力出版社,2002.10