崇电660MW机组TSI讲义

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1、中国水电崇信电厂自动化赵国亮崇信电厂汽轮机安全监视系统TSI随着汽轮机组容量的不断扩大，蒸汽参数越来越高，热力系统也越来越复杂，汽轮机本体及其辅助设备需要监测的参数和保护项目越来越多。汽轮机是在高温、高压下工作的高速旋转机械，为提高机组的热经济性，大型汽轮机的级间间隙、轴封间隙选择的都比较小。在启、停和运行过程中，如果操作、控制不当，很容易造成汽轮机动静部件互相摩擦，引起叶片损坏、主轴弯曲、推力瓦烧毁甚至飞车等严重事故。为保证汽轮机组安全、经济运行，必须对汽轮机及其辅助设备、系统的重要参数进行正确有效的严密监视。当参数越限时，发出热工报警信号；当参数超过极限值

2、危及机组安全时，保护装置动作，发出紧急停机信号，关闭主汽门，实现紧急停机。TurbingSupervisoryInstrumentation崇信电厂TSI监测与保护项目(1)轴向位移监测与保护；(2)低压缸胀差监测与保护；(3)转速监测与超速保护；(4)汽轮机相对振动监测与保护；(5)汽轮机绝对振动监测；(6)主轴偏心度监测；(7)高压缸绝对膨胀监测；(8)键相监测；大型汽轮机组普遍安装成套的汽轮机安全监测仪表系统(TurbineSupervisoryInstrumentation，简称TSI)。主要包括:美国本特利公司的7200、3300系列；德国菲力浦公司

3、的MMS6000系列；国产5000、8000和9000系列等；这些系列TSI系统，以其高可靠性，为大型汽轮机组的安全运行提供了保证。我厂用德国菲力浦MMS6000系统。TurbingSupervisoryInstrumentation一、轴向位移监测与保护汽轮机是以高温、高压过热蒸汽为动力的高速旋转机械，为防止汽轮机动静部件之间发生碰撞和摩擦，叶片与喷嘴之间、轴封动静之间及叶轮与隔板之间必须保持适当轴向间隙。过热蒸汽在膨胀作功时，使汽轮机转子产生巨大轴向推力，正常情况下，轴向推力由推力瓦承受，当推力过大时将破坏油膜，转子发生窜动，轴向位移增大，汽轮机动静部件发

4、生摩擦、碰撞，造成严重事故，如：叶片断裂、主轴弯曲和叶轮碎裂等。轴向位移监测与保护即当位移超过报警值时发出报警信号，提醒运行人员处理；位移超过危险值时，保护装置动作，关闭主汽门、调速汽门和抽汽逆止门，实现紧急停机。电涡流式轴向位移传感器将转子轴向位移转换为电压信号，进行指示、报警和停机保护。电涡流传感器结构简单、灵敏、线性范围大、抗干扰能力强及不受油污影响等优点，广泛用于轴向位移、振动、主轴偏心度、转速等重要参数的测量。一：轴向位移我厂轴向位移共四个，装在汽轮机机头的推理轴承箱内的轴向位移支架上，其布置为1、3在机头侧，2、4在高压缸侧。组成：探头PR6424

5、电涡流传感器、前置器类型CON021-2/-18V、卡件类型MMS6210。安装：将汽轮机大轴推到工作端，1、3的安装电压为-10.56，2、4电压为-9.44.由于2、4反向测量，最终4个轴向位移均为+0.14.量程：-2mm~+2mm报警值：±0.9mm跳机值：±1.0mm注：1或3与上2或者4发跳机信号缸胀、胀差监测与保护汽轮机在启动、暖机、升速和停机过程中，或在运行工况发生较大变动时，都会由于温度大幅度或快速变化，引起汽缸和转子不同程度的热膨胀。汽轮机高、中、低压缸对应滑销死点(即汽轮机基础)的膨胀称为缸胀；转子与汽缸之间的相对膨胀差值，称为胀差(或差

6、胀)。转子膨胀量大于汽缸膨胀量为正胀差：原因：启动时，暖机时间不够，升速过快；负荷变动时，升负荷速度过快等。汽缸膨胀量大于转子膨胀量为负胀差：原因：减负荷速度过快；突然甩全负荷；空负荷或低负荷运行时间过长；主蒸汽温度过低或突降；发生水冲击；停机过程中，用轴封蒸汽冷却汽轮机速度过快；凝汽器真空急剧下降，排汽温度迅速上升时，造成低压缸负胀差增大等。金属材料的绝对膨胀,可以用以下公式表示:式中,---材料的线膨胀系数,1/℃---温度增量,℃---计算截面与计算参考点的距离,——基本概念由于汽轮机轴封和动静叶之间的轴向间隙都设计的很小，在汽轮机启、停或运行过程中，如

7、果胀差过大超过允许值时，就会使动静部分产生摩擦、碰撞，引起机组强烈振动，甚至造成叶片断裂等严重事故。为保证汽轮机机组安全，必须装设汽轮机缸胀和胀差监测保护装置，当缸胀和胀差超限时，立即发送热工信号，进行声光报警；当超过危险值时，送出停机保护指令。停机保护一般只在机组启停过程中和低负荷运行时投入，这是因为在正常运行时，胀差一般变化不大。缸胀、胀差监测与保护——目的及意义CE(CaseExpansion,缸胀)DE(DifferentialExpansion,差胀）二、低压缸胀差监测与保护我厂低压缸胀差测量为双锥面测量，倾斜角度14°,共两个探头两个变送器一个卡件

8、。其安装于低压缸与发电机之间的4、5号