汽轮机TSIDEHETS系统介绍

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UPS电源给卡件供电,卡件经内部转换后给前置器供给24V电源,前置器与探头通过线路连接,探头将测量的各种信号通过前置器反响给卡件再传递到TSI系统。,图-1 汽轮机转速探头,2.键相:键相装在汽机机头,键相位又叫相位参考。本厂键相有一个探头,安装在汽轮机机头主油泵一侧。,键相测量就是通过在被测轴上设置一个凹槽称为键相标记。当这个凹槽转到探头位置时,相当于探头与被测面间距突变,传感器会产生一个脉冲,轴每转一周,就会产生一个脉冲信号,产生的时刻说明了轴在每转周期的位置。因此通过对脉冲计数,可以测量轴的转速,通过将脉冲与轴的振动信号比较,可以确定出振动的相位角,用于轴的动平衡分析以及设备的故障分析与诊断等方面。键相位的作用有4个:,第1个作用是测量转速,主要是用在变频驱动的设备上;,第2个作用,设备启动时或停止时,都要过临界转速刚性轴除外,使用键相位配合轴振动探头,可以完美的捕捉到启动/停止时的振动趋势;,第3个是正常使用时检测转轴的轴向扭曲,因为这种异常会导致转轴彻底报废,虽然很少发生!但是由于这种变形根本无法在普通的轴振动探头单独表达出来,这个叫相位角测量;,第4个作用是可以配合轴振动探头获取,转轴的实时轴心位置,分析轴承扰动或涡流。,在TSI中键相主要用作测量机组偏心使用。,图-2 汽轮机键相,3.振动:轴振共14个测量探头,分别对应17瓦的X向和Y向,测量的是大轴相对于轴瓦的振动,探头安在油管里。反响电压量程为-4-20V,振动越大反响电压将向着-20方向变大。,瓦振共7个测量探头,每个轴瓦一个探头测点,反响电压同轴振相同-4-20V,测量的是轴瓦相对于地面的振动。瓦振测点不需要输入电压,直接装在汽缸上,测量的振动转换成电压信号直接传递到卡件中。,图-3 汽轮机轴振探头测点,图-4 轴向位移就地测点,汽轮机轴向位移测点探头共四个,两个安装在机头,两个安装在机尾。,汽轮机胀差探头安装在盘车位置,共两个探头,汽缸绝对膨胀一个探头。,TSI监测的振动、轴向位移、胀差、转速等带保护的数据通过装置自动判别后以开关量的形式送到ETS执行跳机。,二、危急遮断系统,危急遮断系统ETS(Emergency Trip System是汽轮机紧急跳闸系统,是汽轮机在紧急情况下的保护系统。当汽轮机运行时,被监测的各项参数有任意一项或多项到达跳闸条件时,将使危急遮断电磁阀动作,迫使汽轮机平安油(AST油压)泄压,从而在最短的时间内关闭各个进汽阀门,使汽轮机紧急停机,保护汽轮机的平安。,图-5,ETS,系统框图,ETS,停机信号,1 EH,油压低,2,润滑油压低,3,真空低,4,电超速保护,5,轴振大保护,6,轴向位移大保护,7,差胀大保护,8,高排压力高保护,9,高排压比低保护,10,高排温度高保护,11,锅炉,MFT,动作,12,发电机保护,13 DEH,失电跳机,其中,EH油压低、润滑油压低、真空低压力开关装在机头左侧,开关量保护动作送至ETS跳机。机组振动、轴向位移、胀差通过TSI监测系统输出开关量至ETS跳机。电超速包括DEH超速和ETS超速,动作转速均为110%额定转速。DEH超速探头3个在主机前箱,接受现场转速探头来的转速信号送给专门的转速卡件,转速超过110%额定转速经内部逻辑处理三取二后输出信号至ETS柜,再去动作现场的AST电磁阀。,ETS超速探头3个安装在盘车位置,当转速超过110%额定转速送给ETS柜子专门的转速处理卡件,输出开关量至PLC卡件,PLC在三取二处理后送到就地AST电磁阀跳机。PLC就是ETS的控制器,各跳机的开关量信号送至ETS后再通过PLC逻辑判断而跳机。,ETS,有一块液晶显示操作面板,它对,ETS,信号进行监视、分析、报警,运行人员可以通过操作面板进行在线试验。操作面板通常安装在控制室或,ETS,机柜内,操作面板通常有以下三类画面:,操作员试验盘,输入信号状态,首出信号报警,图-6 ETS实验画面,图-7 ETS信号状态画面,图-8 ETS首出遮断报警画面,危急遮断系统的主要执行元件由一个带有四只自动停机遮断电磁阀AST和两只超速保护控制阀OPC的危急遮断控制块、隔膜阀、空气引导阀和几只压力开关组成。,1.四只AST电磁阀,正常运行时,他们是被通电励磁关闭,从而封闭了自动停机危急遮断母管上的抗燃油泄油通道,使所有蒸汽阀执行机构活塞下腔的油压能够建立起来。当电磁阀失电翻开,那么总管泄油导致所有汽阀关闭而使汽轮机停机。AST电磁阀是组成串并联布置,这样就有多重的保护性。每个通道中至少一个电磁阀翻开,才可导致停机。同时也提高了可靠性,四只电磁阀中任意一个损坏或误动都不会导致停机。,2.OPC电磁阀,OPC电磁阀是超速保护控制电磁阀,他们是受DEH控制器的OPC局部所控制。正常运行时,这两个电磁阀是不带电常闭的,封闭了OPC总管油压的泄油通道,使调节汽阀和再热调节汽阀的执行机构活塞下腔能够建立起油压,一旦OPC控制板动作,这两个电磁阀就被通电开启,使OPC母管油压泄放。这样执行机构上的卸荷阀快速开启,使调节汽阀和再热调节汽阀关闭。,3.危急遮断控制块,该控制块主要功能是为自动停机危急遮断与超速控制母管直接提供接口。,控制块上面装有6个电磁阀4个AST电磁阀,两个OPC电磁阀,内部有两只单向阀,控制块内加工了必要的通道,以连接各元件。所有孔口或为了连接内孔而钻通的通孔,都用螺塞塞住,每个螺塞都用“O型圈密封。,4.两个单向阀,两个单向阀安装在自动停机危急遮断AST油路和超速保护控制OPC油路之间,当OPC电磁阀通电翻开,单向阀维持AST的油压,使主汽门和再热主汽门保持全开,当转速降到额定转速OPC电磁阀失电关闭,调节阀和再热调节阀开启。当AST电磁阀动作,AST油路油压下跌,OPC油路通过两个单向阀油压也下降,将关闭所有的进汽阀而停机。,5.隔膜阀,隔膜阀连接着润滑油低压平安油系统和EH油高压平安油系统,其作用是当润滑油压降到较低时,可通过EH油系统遮断汽轮机。,隔膜阀装于前轴承座的侧面,当汽轮机正常运行时,润滑油通入隔膜阀内隔膜上面的腔室中,克服了弹簧力使阀保持在关闭位置。堵住EH危急遮断油母管通向回油的通道,使EH系统投入工作。,机械超速遮断机构或手动超速实验杠杆的单独动作或同时动作,均能使隔膜阀上部的润滑油压消失,因而使压缩弹簧翻开隔膜阀阀门把EH危急遮断油排到回油管,AST平安油迅速失压将关闭所有进汽阀。,6.空气引导阀,空气引导阀安装在汽轮机前轴承座旁边,该阀用于控制供给气动抽气逆止阀的压缩空气。该阀由一个油缸和一个带弹簧的青铜阀体组成,油缸控制阀门的翻开,而弹簧提供了关闭阀门所需的力。,当OPC母管有压力时,油缸活塞向外伸出,空气引导阀的提升头便封住“通大气的孔口,使压缩空气通过此阀进入抽气逆止阀的通道,翻开抽气逆止阀。,当OPC母管失压时,该阀由于弹簧力的作用而关闭。提升头封住了压缩空气的出口通路,截留在到抽气逆止阀去的压缩空气经“通大气阀口排放,这使得抽气逆止阀快速关闭。,三、汽轮机DEH调节控制系统,DEH全称为汽轮机数字电液控制系统(Digital Electric Hydraulic control system)。汽轮机数字电液调节系统的主要任务就是调节汽轮发电机组的转速、功率,使其 满足电网的要求。汽轮机控制系统的控制对象为汽轮发电机组,它通过控制汽轮 机进汽阀门的开度来改变进汽流量,从而控制汽轮发电机组的转速和功率。在紧急情况下,其保安系统迅速关闭进汽阀门,以保护机组的平安。汽轮机数字电液控制系统DEH 分为电子控制局部和液压调节保安局部。,电子控制局部主要由分布式控制系统 DCS 及 DEH 专用模件组成,它完成信号的采集、综合计算、逻辑处理、人机接口等方面的任务。液压调节保安局部主要由电液转换器、电磁阀、油动机、配汽机构等组成,它将电气控制信号转换为液压机械控制信号,最终控制汽轮机进汽阀门的开度。,DEH,液压控制系统主要包括:供油系统、伺服油动机、保安系统。主要完成下述功能,:,A),向各阀门油动机提供符合要求的高压动力油,(14MPa);,B),驱动各阀门并使高压调节阀门能够停止在需要的位置,;,C),当需要时能够快速遮断汽轮机进汽。,DEH,的供油系统功能是提供高压抗燃油,并由它来驱动伺服执行机构,该执行机构响应从电子控制器来的电响应信号,以调节汽机各蒸汽阀门开度,这种高压抗燃油是一种三芳基磷酸酯,具有良好的抗燃性能和流体稳定性。,由不锈钢油箱、两台变容量
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