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第五节汽轮机监测仪表系统 汽轮机监测仪表(Turbine Supervisory Instrumentation，TSI)系统是一种可靠的连续检测汽轮发电机转子和汽缸的机械工作参数的多路监控系统，可用以显示机组状态，为记录仪和计算机系统提供输出信号，并在超出预置的运行极限时发出警报，此外，还能使汽轮机自动停机和提供用于诊断性估算的各种测量数据。下面将以美国本特利公司7200系列的TSI系统为例进行简要介绍。 如图6—5所示的TSl系统结构，是监控七个轴承的汽轮发电机系统的典型结构。九个轴承、十一个轴承和更大系统的结构都是与此类似的，通常只是仪表的数量和测量位置有所不同。TSI系统所监控或测量的基本参数如下： 一、汽缸绝对膨胀 机组从冷态进入高温带负荷状态，温度的变化必然会导致汽缸膨胀。汽缸膨胀仪测定自低压汽缸的固定点至调阀端轴承座问轴向尺寸的伸长。设计时应考虑到使调阀端轴承座可在经过润滑的轴向导键上自由移动。如果汽缸膨胀时机组的自由端在导键上的滑动受阻，可能会导致机组的严重损坏。  DVFR-数字矢量滤波器； ZS-零转速；CE-缸胀；TACH-转速；DVTP-双选轴向位移；ECC-偏心度； VP -阀位；DE-差胀；RVDP -径向振动双传感器；KΦ-键相器； RVXY OR RVDP-双平面径向振动或径向振动双传感器； RVDP ABS-绝对振动信号； 1-高压缸；2-低压缸；3-发电机；4-励磁机；5-推力轴承；6-运行数据记录系统； 7-多针图表记录仪； 8-喷墨图表记录仪；9-扫描器；10-控制器；11-框架①； 12-框架②；13-前置器 汽缸膨胀仪用来测定调阀端轴承座相对于一基础固定点的位移。它显示出在启动、停机、负荷及蒸汽温度变动时汽缸的膨胀和收缩。如汽缸膨胀仪不能显示出上述各种暂态，那就必须弄清情况。负荷、蒸汽状态、真空度等情况如果相似，则仪器所示调阀端轴承座的相对位置应当大致相同。 二、轴向位移 两只转子位置测定仪测定汽轮机推力盘对于推力轴承支架的相对位置。推力盘对位于其两侧的推力轴承瓦块施加轴向压力。轴瓦磨损造成转子的轴向移动将在转子位置测定仪上显示出来，每一仪器都备有报警电器，当转子的轴向移动超越一预定位置时，便自动报警。如转子继续轴向移动超越第二个更远的预定位置时，转子位置自动停车继动器就通过紧急停车系统使汽轮机停机。每台仪器都备有两只转子位置检测器及2／2逻辑仪，以防虚假停车。 三、差胀 当蒸汽进人汽轮机后，转子及汽缸均要膨胀。由于转子质量较小，温升较快，故其膨胀较汽缸更为迅速而产生差胀。在汽轮机的固定部分和转动部分之间具有轴向间隙，允许汽轮机有差胀，但如果差胀值超过许用值，便可能导致转动部分和固定部分相碰。 差胀仪的作用是以图表显示固定部分和转动部分之间的相对轴向位移。它连续显示出汽轮机在运转过程中的轴向间隙。仪表备有报警和自动停车报警继动器，如果达到极限轴向间隙，它们将各自发挥其功能。通过一段暂态过程后，转子和固定部分温度逐步趋向一致，差胀值随之减少，便产生较大轴间隙。这时汽轮机的蒸汽流量和温度又可改变。 四、转子偏心 当汽轮机停机时，如果汽缸上部温度较下部为高，则转子受到不均匀冷却而产生弓弯。使用盘车装置使转子慢慢旋转，可使转子承受较均匀的温度，从此减小弓弯值。 在低速时，从盘车转速到600r／min左右，转子的弓弯值是被作为转子偏心值连续记录下来的；而在高速时，则被作为振动值。 偏心仪配备报警信号，达到极限偏心值时就发挥功能。 偏心仪的另一输出信号是瞬时偏心值。这一信号显示于装在盘车装置仪表上的一只垂直仪表上。在汽轮机盘车时，这一仪表显示出转子至检测器间瞬时间隙的周期性变化。 如果机组不再盘车而停车时，应停于转子向下弓弯的位置，这样可减小转子上下部分的温度梯度。 瞬时偏心值仪表读数最小时，就是最佳转子停车位置。 五、振动 振动仪用来测定和记录汽轮机转速在600r／min以上时转子的振动；低于这一转速，转子弓弯值是被作为偏心值记录下来的。振动值是在转子邻近主轴承部位测量的，过大的振动预示着汽轮机可能发生危险或表示汽轮机不正常。每一振动仪都配备报警及自动停机继动器，当在任何一只轴承处测得过大的振动时，它们便发挥功能。 六、相位角 相位角仪显示某一轴承的凸起处和汽轮机转子参考点也就是1号平衡孔之间角度的相对关系。相位角仪正面有一选择按钮，以供选择任一检测器测得的相位角读数。 七、零速 零速仪具有继电器，当机组达到零速时便发挥其功能。零速仪使用两只检拾器，它能测出调阀端轴承座内装于转子上一只具有V形刻痕的轮的转动。该仪具有两条各