Het TSI-systeem (Turbine Supervisory Instrumentation) fungeert als de meest kritische veiligheidsbarrière voor stoomturbine-eenheden; De belangrijkste beveiligingsfuncties, zoals het bewaken van de axiale verplaatsing, astrilling, differentiële uitzetting, rotatiesnelheid en asexcentriciteit, zijn volledig afhankelijk van signalen die worden opgevangen door TSI-sondes. Problemen zoals onjuiste instellingen voor de sondeafstand, losse montagebeugels of ondermaatse bedradingspraktijken kunnen leiden tot meetafwijkingen en frequente valse alarmen, of, in ernstige gevallen, tot ongeplande uitval van de unit. Professionals op het gebied van thermische controle-instrumenten weten heel goed dat er geen triviale zaken zijn met betrekking tot de bescherming van eenheden: de stabiliteit van de hoofdeenheid hangt af van de stabiliteit van TSI-meetpunten. Alle kritische monitoring-, vergrendelings- en uitschakelbeveiligingsfuncties voor de stoomturbine zijn afhankelijk van TSI-sondes. Uiteindelijk komen veel problemen op locatie, waaronder vals alarm, signaalfluctuaties en afwijkingen in het beveiligingssysteem, voort uit onnauwkeurige installatiegaten, niet-gekalibreerde nulpunten, onveilige montage of niet-standaard installatiepraktijken.
I. Installatie van axiale verplaatsingssonde (kernbescherming voor de hoofdeenheid)
Axiale verplaatsingsmonitoring volgt de relatieve axiale positie tussen de rotor en de behuizing om wrijving tussen roterende en stationaire delen te voorkomen; het is een van de hoogste beveiligingssystemen voor stoomturbines.
Voorafgaand aan de installatie moet een uitgebreide sondekalibratie worden uitgevoerd: controleren op fysieke schade en verifiëren van de integriteit van de elektrische isolatie. De lineariteit moet worden geverifieerd op een testbank met behulp van een meetklok, en de 4–20 mA- en 0–10 V-uitgangen, evenals de activeringsstatussen van alarm- en uitschakelrelais, moeten worden gecontroleerd om een goede lineariteit te garanderen.
Installatienormen ter plaatse: Dubbele sondes worden geïnstalleerd aan dezelfde kant van de hoofdas, gericht naar de lagedrukbehuizing. Sondespecificaties: Φ14 mm; gevoeligheid: 3,937 V/mm; voeding proximitor: -24 V. De afstand tussen de sonde en de drukkraag moet minder dan 305 mm zijn om meetvervorming veroorzaakt door thermische uitzetting te voorkomen.
- Meetbereik: -2 mm tot +2 mm (koude toestand).
- Installatiespanning: -9,75 ± 0,2 V.
De triplogica met dubbele sonde maakt gebruik van een "EN"-configuratie om hinderlijke trips veroorzaakt door storingen op één punt effectief te voorkomen.
II. Installatie van absolute expansiesonde
Tijdens het opstarten, uitschakelen en veranderen van de belasting van de stoomturbine veroorzaken temperatuurschommelingen in de behuizing thermische uitzetting. Als schuifspieën vastlopen of ongelijkmatig uitzetten, kunnen er risico's ontstaan zoals het kantelen van de behuizing, abnormale funderingsspanning en een verkeerde uitlijning van de as.
Er worden twee LVDT absolute expansiesensoren geïnstalleerd terwijl de unit zich in koude toestand bevindt; ze zijn op speciale beugels gemonteerd, waarbij de kernen stevig met de behuizing zijn verbonden.
Uitbreiding van de behuizing drijft de verplaatsing van de sensorkern aan, waardoor een lineair elektrisch signaal wordt gegenereerd. Na verwerking door de printplaat wordt een standaard 4–20 mA-signaal uitgevoerd om de algehele uitbreidingsstatus van de behuizing in realtime te bewaken. Het installatienulpunt moet op één lijn liggen met de nulmarkering van de weegschaal.
III. Installatie van differentiële expansiesonde in hoge- en lagedrukbehuizing
Differentiële uitzetting verwijst naar het verschil in uitzetting tussen de rotor en de behuizing.
De rotor heeft een lage massa, warmt snel op en ondergaat een aanzienlijke uitzetting, terwijl de behuizing een hoge massa heeft en langzaam opwarmt; bijgevolg zijn hun expansiesnelheden niet gesynchroniseerd. Als de differentiële uitzettingslimieten tijdens het opstarten of uitschakelen worden overschreden, is de kans groot dat wrijving tussen roterende en stationaire onderdelen (of rotor-statorcontact) optreedt. Installatieparameters – Sondespecificatie: Φ25 mm wervelstroomsonde
- Gevoeligheid: 0,8 V/mm
- Meetbereik: -2 mm tot 10 mm
- Standaard nulpositiespanning (geïnstalleerd tegenover de generator):
- Differentiële expansie onder hoge druk (HP): -11,10 V
- Differentiële expansie bij lage druk (LP): -3,80 V
Industrieconventie: Rotoruitbreiding richting de generatorzijde wordt gedefinieerd als de positieve richting voor differentiële expansie, waardoor uniforme monitoring en trendanalyse mogelijk wordt.
IV. Installatie van toerental- en nulsnelheidsondes
Rotatiesnelheid is een kernparameter voor de regeling van stoomturbines; nulsnelheidsdetectie wordt voornamelijk gebruikt voor de vergrendeling van het draaimechanisme tijdens het uitschakelen om te voorkomen dat de rotor buigt als gevolg van statische rust.
Technische parameters
- Meetbereik: 0–5000 tpm
- Nultoerentalbedieningswaarde: <4 rpm
- Hogesnelheidsalarm: 3240 tpm
- Sondeafstand: 0,8–1,0 mm (gekalibreerd met een voelermaat)
Er zijn twee magnetische inductiesondes geïnstalleerd, gericht naar het tandwiel; toerental wordt berekend via pulsfrequentie:
Rotatiesnelheid = Pulsfrequentie ÷ Aantal tanden * 60
Wanneer de eenheidssnelheid onder de nulsnelheidsdrempel daalt, wordt het draaimechanisme automatisch ingeschakeld om een continue langzame rotatie van de rotor te handhaven.
V. Installatie van lagerkaptrillingssondes (lagerschaaltrilling).
De trillingssensor van de lagerschaal registreert trillingssnelheidssignalen van het lagerhuis; deze worden gefilterd en geïntegreerd om ze om te zetten in piek-tot-piek trillingsverplaatsingswaarden, waarbij het algehele trillingsniveau van het lager wordt bewaakt.
Kanaalkalibratie is vereist voorafgaand aan de installatie; er wordt een standaardsignaal ingevoerd om te verifiëren dat de lus correct functioneert, waardoor nauwkeurige en betrouwbare metingen worden gegarandeerd.
VI. Installatie van astrillingssondes (kritisch)
Meetpunten voor astrilling bieden de meest gevoelige en directe gegevens voor het diagnosticeren van fouten in het assysteem.
Er zijn twee Φ8 mm wervelstroomsondes (gevoeligheid: 7,87 V/mm) geïnstalleerd op elk lager van de unit (nr. 1 tot en met nr. 6).
De twee sondes zijn onder een hoek van 90° ten opzichte van elkaar en onder een hoek van 45° ten opzichte van het horizontale vlak geplaatst en monitoren trillingen in respectievelijk de X- en Y-richting. Installatienormen
- Standaard spleetspanning: -9,75 ± 0,2 V
- Overeenkomstige fysieke kloof: Ca. 1,2 mm
Zorg ervoor dat de werking onder alle omstandigheden binnen het lineaire bereik van de sonde blijft.
Ervaring uit de praktijk: Hoewel kleine fluctuaties in het nulpunt van de astrilling toegestaan zijn, verbetert een nauwkeurige nulpuntkalibratie de nauwkeurigheid van de daaropvolgende foutanalyse aanzienlijk.
VII. Installatie van asexcentriciteitsondes
Excentriciteit bewaakt de rotorbuiging en is een kritische parameter die moet worden gecontroleerd vóór het opstarten; het rollen van de turbine is ten strengste verboden als de excentriciteit de limieten overschrijdt. Standaard installatie-afstandsspanning: -10 V.
Sleutelfasesondes mogen niet direct in de richting van de spiebaan worden geïnstalleerd.
Sleutelfasesignalen bieden ook trillingsfasegegevens voor spectrumanalyse en foutdiagnose.
VIII. Algemene installatievoorzorgsmaatregelen voor TSI-sondes (essentieel voor veldpersoneel)
- Draai de geleidingsdraad niet om de sonde vast te zetten
Gebruik een sleutel om het sondelichaam/platform stabiel te houden tijdens het vastdraaien; het verdraaien van de signaalkabel is verboden. De fijne interne bedrading van wervelstroomsondes is gevoelig voor verborgen schade, wat kan leiden tot onregelmatige signaalpieken of intermitterende verbindingsfouten tijdens het gebruik; problemen die uiterst moeilijk op te lossen zijn.
- Kabels moeten netjes gebundeld en stevig vastgemaakt zijn
Zorg ervoor dat de connectoren stevig zijn aangesloten en dat de interne bedrading is georganiseerd om gevaar voor schuren, spanning of aarding te voorkomen.
- Het sondeoppervlak moet loodrecht op het doeloppervlak staan
Maximale kantelhoek ≤ 1°; kantelen veroorzaakt direct lineariteitsfouten en meetonnauwkeurigheden.
- Nauwkeurige uitlijning voor verplaatsings- en differentiële expansiesondes
Lijn het midden van de sonde uit met het midden van de doelflens (of iets naar buiten verschoven) om effectieve metingen onder alle bedrijfsomstandigheden te garanderen.
IX. Veelvoorkomende fouten bij de inbedrijfstelling en standaard herstelmaatregelen
- Differentieelexpansie met hoge/lage druk Nulpuntverschuiving
Oorzaken: losse sonde, verplaatsing van de beugel als gevolg van trillingen, verschuiving van de nulpositie van de as of ongelijkmatige cilindertemperatuur.
Oplossing: Controleer de temperatuur van de lagedrukcilinder, draai de sondebeugel vast, kalibreer de standaard nulpuntspanning opnieuw en beveilig de positie van het meetpunt.
- Continue toename van de axiale verplaatsing (oplopend tot ±0,89 mm)
Voer onmiddellijk een uitgebreide inspectie uit: controleer de belasting van de unit, de temperaturen van de hoofd- en opwarmstoom, het condensorvacuüm, de temperaturen van de druklagerblokken, de differentiële uitzettingstrends, lokale geluidscontroles, trillingen van de lagers en de temperatuur van de uitlaat; coördineer met I&C-personeel om de instrumentatie te verifiëren en de bedrijfsomstandigheden onmiddellijk aan te passen om activering van het beveiligingssysteem te voorkomen.
- Abnormale trillingen die de limieten overschrijden (criteria voor de eenheid "rode lijn")
Vóór het opwarmen op gemiddelde snelheid: Als de trilling van het lager > 0,03 mm bedraagt, schakel dan onmiddellijk de unit uit.
Tijdens kritische snelheidspassage: Als lagertrilling > 0,1 mm of astrilling > 0,254 mm, forceer een uitschakeling; verbied ten strengste het forceren van de kritische snelheid; verlaag in plaats daarvan de snelheid en voer een warming-up uit.
Geef prioriteit aan het controleren van de smeeroliedruk, de olietemperatuur en de waterstoftemperatuur; beoordeel het risico op wrijving van het assysteem of het buigen van de rotor.
Uw bericht moet tussen de 20-3.000 tekens bevatten!
