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摘要：振动故障是影响汽轮机组正常运行的主要因素，因此，对于汽轮机组都要求必须进行振动监测系统的安装，以便及时了解机组的振动情况，确保汽轮机组的安全、可靠运行，防止重大生产事故的出现。通过振动监测，能够就汽轮机组的转轴裂纹、叶片脱落、零件松脱、摩擦、通风孔堵塞等多类故障加以科学判断，便于维修人员及时加以处理。
关键词：汽轮机组；振动监测系统；设计
引言
我国在改革开放之后,科学技术迅猛的发展,机械设备也逐渐形成自动化,复杂化,高速化,大型化的趋势发展,在生产技术的使用过程当中,随着机械设备的效率提高,设备结构也逐渐复杂,如果其中的一个部件出了问题,例如:在汽轮机的实际应用中,设备的振动过大,导致机械的零部件,部件磨损现象发生,这会产生连带作用,导致生产中断。与此同时,机械设备日常维修和其费用也在减少,所以更应该加强汽轮机的故障诊断以及对设备的云状状态的监测十分的重要。第一,机械设备的预诊断,也就是在对设备的日常维护时,根据汽轮机的运转状态,对即将发生故障的关键点进行诊断,并且对维修记录中的信息和相关数据保存,作为以后出现复杂问题的参考资料。第二,汽轮机的异常运转和原因分析,并且针对状况选择适合的措施补救,将设备及时调整。第三,应用现代的监测手段及时的掌握设备的状态,提高汽轮机的性能,对于生产产量质量高,制造加工水平高,设备的先进程度高等有很大的促进作用。在汽轮机的使用中,应该了解设备的性能水平和优缺点,掌握现代化的管理水平,及时的对设备进行监测和维修。
1系统框架升级前功能组成
现有的TSI系统采用框架式电源模块,每个框架配有型号为UES815,(24V3.4A)的电源模块2个,经过外部二极管冗余后给继电器供电。现有的TSI系统采用的是48芯插针式框架,该框架内部接线复杂,无法检查和更改内部线路,需要使用专用工具才能更改接线和修改逻辑,操作极其不方便,给日常维护带来了诸多不便。现有的TSI系统的开关量输出使用的是外置继电器,每一个开关量输出都需要从各个模块自身发出,因此为一一对应型,若要将多个模块进行逻辑运算后再发出信号则需要通过外部硬接线来实现完成,需增加外部接线,这样既增加了工作量也降低了可靠性,大大增加了出现事故的几率。
2汽轮机振动监测保护装置分析与改进
2.1数据库的设计与实现
本文采用的是SQLSERVER数据库，对系统所有测点、运行参数、信息等分别进行存储，为系统的即时监测、设备的维护维修提供了依据。数据库所设计的优劣直接关系了系统的优劣，在数据库服务器上，所存储的机组信息，如系统参数、机组运行数据等信息，都是系统运行和分析的基础。数据库设计包括如下内容：机组信息、参数配置、历史、用户信息、报警等数据库类型。数据库字段主要包括用户名、密码、级别，存储的时间、路径、峰值、均值、有效值、转速等，随着功能的拓展，可在数据库中对各表格进行添加。数据库作为系统故障监测、分析软件中的重要组成部分之一，其数据存储过程中保障数据的完整性、全面性十分重要。其存储方式依据下位机同服务器之间的连接包括网络存储、本地存储两种。而应用程序同数据库服务器之间的通讯主要是采用本地通讯、远程通讯两种方式。前者要求下位机软件、数据库、上位机软件都安装在相同的电脑上，无需网络连接，即可借助于visualstudio所提供的程序实现通讯，通讯方式有3种：1）借助于ODBC数据提供相应程序的ODBC形式；2）借助于SQLSERVER数据，提供SQLSERVER直连形式；3）借助于OLEDB数据，提供OLEDB形式。经对比表面，第二种连接方式速度最快，因而采用第二种方式进行通讯。
后者指下位机软件、数据库、上位机软件安装在不同电脑上时，借助于局域网络实现连接，需要将数据库服务器电脑防火墙等进行关闭，防止数据库连接过程中被阻断。打开SQL远程连接功能，将服务器登录模式进行修改，成为Windows身份、SQLServer验证。经设置后借助于SQL连接字符串，实现局域网中的通讯。
2.2振动对汽轮机造成的危害
我国对汽轮机的振动故障的分析和处理已经有几十年的历史,故障的定性的难度已经降低,但是针对汽轮机的机理研究时,很容易出现矛盾,这会在故障分析时出现判断错误。对此,根据多年来的实践经验,在对汽轮机的振动故障诊断时,首先应根据实际设备工作现场,运用科学的,系统的,合理的分析方法和理论,对设备故障原因进行研究,找出问题的根源,最后根据分析结果和监测数据决定设备维修方案。在对汽轮机的管理方面,应该对设备的存放现场进行勘查,并根据汽轮机故障的诊断方案,危害进行分析调整。
2.3首次干扰源查找工作
干扰源的查找分两次进行，一次是利用调峰停机，另一次是利用B修停机，下面介绍调峰停机的查找情况。2016年4月该机组接到中调命令调峰停机，热控工作如下：（1）更换6Y振动探头前置器；（2）检查探头信号回路延伸电缆OL2的接线状况，确认屏蔽正常；（3）在6X、6Y前置器接线盒处，将6Y探头延伸电缆OL2与6X探头延伸电缆OL2互换，结果6X探头30MAC11CY361产生数据波动；先前串入6Y探头30MAC11CY362的干扰信号被互换到6X探头，可以确认干扰信号是经过6Y振动探头或6Y电缆IL1进入到TSI系统的。初步结论：6X、6Y前置器接线盒以后延伸电缆OL2不存在干扰源。未确定点：干扰源经过6Y探头或探头电缆IL1进入TSI系统。鉴于调峰停机时间较短，拆卸6Y探头作全面检查的时间不够，把工作票列为挂起工作，待大修停机处理。首次轴振信号干扰源查找仅取得阶段性进展，缩小了干扰信号可能的侵入范围，2016年9月6Y振动报警缺陷又出现过，运行人员曾发出相关工作票。
2.4上位机软件的设计
1）界面监控模块。通过软件的主界面，对机组的模型进行观察，了解各位置振动情况。该模块分别从时域、频域信号分析两大部分入手，对振动信号展开监测、分析、显示。通过对服务器读数据进行系统分析，将振动参数即时显示在主界面之上，若通道峰峰值小于所设定的报警值时，对应通道峰峰值的字体颜色会变为绿色，若高于报警值，所对应峰值字体变为黄色。依据所设定报警值程度：绿色（正常），黄色（严重），红色（危险），就可对机组振动情况进行监控。2）动平衡分析模块。该模块结合影响系数法来进行分析，包括单面动平衡、双面动平衡两部分，结合机组振动相位、幅值，能够找到最佳配重位置，并以数值、图形方式对计算结果进行显示。3）信号分析模块。该模块从时域、频域两方面对机组振动信号加以分析，对多数故障进行在线、离线分析，包括整体监测、趋势、报表、时域、频域、轴心分析等。以频谱分析为例，对时域的波形展开频谱分析，可得信号中各谐波分量的幅值、频率等。以频率、振幅分别作为横、纵坐标，将结果进行绘制，可得频谱图，用以对机组故障进行分析、诊断。
结语
本文所提出的接地问题希望引起有关技术人员的借鉴，目前机组投产时间短暂，在现场检查接线时要严格按照设备的产品说明书中给出的技术要求进行接线，以保证信号测量的准确、可靠。使汽轮机轴系监测系统保护系统安全、可靠地工作，避免设备损坏。使公司的设备保护和管理达到一个新水平，为公司创造更大的经济效益。
参考文献
[1]钱进.汽轮机转子振动试验与分析[D].重庆大学,2008.
[2]凌荣宇.300MW火力发电机组运行与检修技术培训教材-仪控[M].北京：中国电力出版社,2002.