CN106091911A - 一种基于tsi系统的汽轮发电机组顶轴高度测量方法 - Google Patents

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王文营
戴喜庆
卢盛阳
张伟江
高翔
唐广通
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State Grid Corp of China SGCC
Electric Power Research Institute of State Grid Hebei Electric Power Co Ltd
Hebei Electric Power Construction Adjustment Test Institute
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State Grid Corp of China SGCC
Electric Power Research Institute of State Grid Hebei Electric Power Co Ltd
Hebei Electric Power Construction Adjustment Test Institute
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/02—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B7/06—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness

Abstract

本发明涉及一种基于TSI系统的汽轮发电机组顶轴高度测量方法，包含以下步骤：调整汽轮发电机组顶轴高度测量过程的运行方式；停启顶轴油泵，分别测量计算轴振传感器直流电压变化量，依据轴振传感器灵敏度系数计算位移变化量；在平面坐标系中定义矢量、矢量，计算在纵坐标的分量即为顶轴高度。本发明操作简单、方便实用，能有效降低现场操作安全风险，实现汽轮发电机组顶轴高度的数字化测量，提高测量精度，增加汽轮发电机组运行的可靠性。

Description

一种基于TSI系统的汽轮发电机组顶轴高度测量方法
技术领域
本发明涉及汽轮发电机组测量技术领域，具体涉及一种基于TSI系统的汽轮发电机组顶轴高度测量方法。
背景技术
汽轮发电机组在启停过程中低转速下轴颈与轴瓦形不成有效的油膜，易造成轴颈与轴瓦间发生干摩擦而造成设备损坏事故。停机后为避免因汽缸上下温差使转子弯曲、消除因转子长期静止引起的弹性弯曲，机组均要求停机后投入盘车运行。为减小盘车力矩，防止轴颈与轴瓦磨损，大型汽轮发电机组均配有顶轴装置提供高压油在转子和轴承油囊之间形成静压油膜，并需要将轴系顶起高度调整到要求值(一般为0.05～0.08um)，因此顶起高度是检验顶轴装置工作状态、机组轴系安全运行的重要指标。但目前顶起高度的测量是采用在狭窄的轴颈外露处架设带接长杆的百分表读数的方法，此方法受运行状态和场地制约，存在操作困难、安全性低、人为误差大等缺点。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于TSI系统的汽轮发电机组顶轴高度测量方法。
本发明采用如下技术方案：
一种基于TSI系统的汽轮发电机组顶轴高度测量方法，其包括如下步骤：
(1)调整汽轮发电机组顶轴高度测量过程的运行方式为：机组停运，机组轴系静止，润滑油系统投入运行，TSI系统启动；
(2)停运顶轴油泵，测量记录TSI系统的X向、Y向轴振传感器的输出电压UX0、UY0；启动顶轴油泵，运行稳定后测量记录X向、Y向轴振传感器的输出电压UX1、UY1；计算电压变化量UX1-UX0、UY1-UY0；依据X向、Y向轴振传感器灵敏度系数αX、αY将电压变化量转换为位移变化量|X|＝|(UX1-UX0)/αX|，|Y|＝|(UY1-UY0)/αY|；
(3)以轴瓦水平中分面为横坐标、轴瓦垂直中分面为纵坐标，横坐标和纵坐标的交点为原点；定义矢量以原点为起点，X向轴振传感器安装方位为正方向，|X|为模；定义矢量以原点为起点，Y向轴振传感器安装方位为正方向，|Y|为模；计算在纵坐标的分量即为顶轴高度。
进一步的，所述步骤(2)中的轴振传感器的输出电压采用万用表测量。
进一步的，所述万用表为87V/C型高精度万用表。
进一步的，所述万用表通过连接轴振传感器前置器的com端子和output端子进行电压测量。
进一步的，步骤(2)中所述轴振传感器灵敏度系数αX、αY通过轴振传感器输出特性曲线得到。
进一步的，所述输出电压采用87V/C型高精度万用表的直流电压档，并通过轴振传感器前置器的com端子和output端子测量而得到电压值。
进一步的，轴振传感器前置器的com端子和output端子输出的电压信号可接入DCS系统中，并通过逻辑组态在线实时显示顶轴高度。
本发明的积极效果在于：依据TSI系统轴振传感器到转轴表面间距与其输出电压成线性关系的特点，通过测量输出电压计算出顶轴高度。即通过停、启顶轴油泵，测量计算轴振传感器输出电压变化量，并根据轴振传感器灵敏度系数转换为位移变化量，从而计算出顶轴高度。其操作简单、方便实用，能有效降低现场操作安全风险，不但可以实现汽轮发电机组顶轴高度的数字化测量、提高了测量精度，同时增加汽轮发电机组运行的可靠性。
附图说明
图1为实施例1中计算顶轴高度的示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细说明。本发明保护范围不限于实施例，本领域技术人员在权利要求限定的范围内做出任何改动也属于本发明保护的范围。
采用TSI系统实测数据进行说明，轴振传感器包括X、Y向，其中X向位于轴瓦垂直中分面左45°，Y向位于轴瓦垂直中分面右45°。轴振传感器前置器三个端子分别为input端子、com端子和output端子，由TSI系统中的电源模块向轴振传感器供电。
实施例1
依次进行机组停运、机组轴系静止、润滑油系统投入运行、TSI系统启动。然后停运顶轴油泵，测量记录X向、Y向轴振传感器输出电压UX0＝-11.000V、UY0＝-10.900V。启动顶轴油泵，运行稳定后测量记录X向、Y向轴振传感器输出电压UX1＝-10.700V、UY1＝-10.700V，计算电压变化量UX1-UX0＝0.3V、UY1-UY0＝0.2V；依据X向、Y向轴振传感器灵敏度系数αX＝8V/mm、αY＝8V/mm将电压变化量转换为位移变化量|X|＝|(UX1-UX0)/αX|＝0.0375mm，|Y|＝|(UY1-UY0)/αY|＝0.025mm。
以轴瓦水平中分面为横坐标、垂直中分面为纵坐标，横纵坐标的交点为原点O。定义矢量以原点O为起点，X向轴振传感器安装方位即轴瓦垂直中分面左45°为正方向，|X|为模。定义矢量以原点O为起点，Y向轴振传感器安装方位即轴瓦垂直中分面右45°为正方向，|Y|为模。计算在纵坐标的分量|X|cos45°+|Y|cos45°＝0.0442mm即为顶轴高度。
通过上述计算，技术人员可以判定顶轴高度是否达到要求。若达不到设计要求，则调整顶轴油压并实时测量X向、Y向轴振传感器输出电压，计算顶轴高度直至达到设计要求。
轴振传感器前置器的com端子和output端子输出电压信号可以接入DCS系统中，并通过DCS系统的逻辑组态在线实时显示顶轴高度，便于运行人员的实时监视及调整。
根据上述的实施例对本发明作了详细描述。需说明的是，以上的实施例仅仅为了举例说明发明而已。在不偏离本发明的精神和实质的前提下，本领域技术人员可以设计出本发明的多种替换方案和改进方案，其均应被理解为再本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于TSI系统的汽轮发电机组顶轴高度测量方法，其特征在于，其包括如下步骤：
（1）调整汽轮发电机组顶轴高度测量过程的运行方式为：机组停运，机组轴系静止，润滑油系统投入运行，TSI系统启动；
（2）停运顶轴油泵，测量记录系统的向、向轴振传感器的输出电压、；启动顶轴油泵，运行稳定后测量记录向、向轴振传感器的输出电压、；计算电压变化量、；依据向、向轴振传感器灵敏度系数、将电压变化量转换为位移变化量 ，；
（3）以轴瓦水平中分面为横坐标、轴瓦垂直中分面为纵坐标，横坐标和纵坐标的交点为原点；定义矢量：以原点为起点，向轴振传感器安装方位为正方向，为模；定义矢量：以原点为起点，向轴振传感器安装方位为正方向， 为模；计算在纵坐标的分量即为顶轴高度。
2.根据权利要求1所述的一种基于TSI系统的汽轮发电机组顶轴高度测量方法，其特征在于，所述步骤（2）中的轴振传感器的输出电压采用万用表测量。
3.根据权利要求2所述的一种基于TSI系统的汽轮发电机组顶轴高度测量方法，其特征在于，所述万用表为87V/C型高精度万用表。
4.根据权利要求3所述的一种基于TSI系统的汽轮发电机组顶轴高度测量方法，其特征在于，所述万用表通过连接轴振传感器前置器的com端子和output端子进行电压测量。
5.根据权利要求1所述的一种基于TSI系统的汽轮发电机组顶轴高度测量方法，其特征在于，步骤（2）中所述轴振传感器灵敏度系数、通过轴振传感器输出特性曲线得到。
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