CN213928470U - 汽轮机监测保护系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种汽轮机监测保护系统，该系统包括：传感器系统和监测卡件、通讯模块、继电器模块和DCS控制器；传感器系统包括多个传感器，传感器系统用于采集汽轮机的转速、轴振、盖振、高胀和轴向位移中的任意一种或多种参数值；传感器系统中的各传感器与监测卡件通信连接，监测卡件与通讯模块、继电器模块和DCS控制器通信连接；监测卡件用于监测各传感器采集的参数值，并将各参数值发送至DCS控制器；继电器模块与DCS控制器通信连接，继电器模块用于在目标轴承在X向相对振动达到预设轴振跳机值，且目标轴承的任一相邻轴承的振动参数值达到预设轴振报警值时，触发对目标轴承的振动保护动作。本实用新型提升了汽轮机监测保护系统运行的稳定性。

Description

汽轮机监测保护系统

技术领域

本实用新型涉及汽轮机技术领域，尤其是涉及一种汽轮机监测保护系统。

背景技术

汽轮机监测保护系统(TSI)主要用于监视汽轮机机械参数的变化，一旦发生参数越限即发出报警信号，若参数达到限值时，动作保护系统按照预定的保护程序迅速驱动汽轮机停止运行，从而避免其发生损坏或防止故障扩大。现有的汽轮机监测保护系统，采用了单点保护逻辑对轴承进行振动保护，然而，当测点发生误动时，容易导致汽轮机跳机保护动作误发。因此，现有的汽轮机监测保护系统还存在因跳机保护误发概率较大，导致的汽轮机监测保护系统运行稳定性较低的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种汽轮机监测保护系统，能够降低测点误动导致跳机保护误发的概率，提升了汽轮机监测保护系统运行的稳定性。

为了实现上述目的，本实用新型实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本实用新型实施例提供了一种汽轮机监测保护系统，包括：传感器系统和监测卡件、通讯模块、继电器模块和DCS控制器；所述传感器系统包括多个传感器，所述传感器系统用于采集汽轮机的转速、轴振、盖振、高胀和轴向位移中的任意一种或多种参数值；所述传感器系统中的各传感器与所述监测卡件通信连接，所述监测卡件与所述通讯模块、所述继电器模块和所述DCS控制器通信连接；所述监测卡件用于监测各所述传感器采集的参数值，并将各所述参数值发送至所述DCS控制器；所述继电器模块与所述DCS控制器通信连接，所述继电器模块用于在目标轴承在X向相对振动达到所述预设轴振跳机值，且所述目标轴承的任一相邻轴承的振动参数值达到预设轴振报警值时，触发对所述目标轴承的振动保护动作。

进一步，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述继电器模块用于在所述轴振参数值达到预设轴振报警值时，向所述DCS控制器发送报警信号。

进一步，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述继电器模块用于在所述轴振参数值达到预设轴振跳机值时，触发所述汽轮机的跳闸保护系统动作。

进一步，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述预设轴振跳机值为250μm。

进一步，本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述预设轴振报警值为127μm。

进一步，本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述通讯模块为A6824通讯模块。

进一步，本实用新型实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述汽轮机监测保护系统还包括：电源模块；所述电源模块用于为所述监测卡件供电。

进一步，本实用新型实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述继电器模块为A6740继电器模块。

本实用新型实施例提供了一种汽轮机监测保护系统，该系统包括：传感器系统和监测卡件、通讯模块、继电器模块和DCS控制器；传感器系统包括多个传感器，传感器系统用于采集汽轮机的转速、轴振、盖振、高胀和轴向位移中的任意一种或多种参数值；传感器系统中的各传感器与监测卡件通信连接，监测卡件与通讯模块、继电器模块和DCS控制器通信连接；监测卡件用于监测各传感器采集的参数值，并将各参数值发送至DCS控制器；继电器模块与DCS控制器通信连接，继电器模块用于在目标轴承在X向相对振动达到预设轴振跳机值，且目标轴承的任一相邻轴承的振动参数值达到预设轴振报警值时，触发对目标轴承的振动保护动作。上述汽轮机监测保护系统，通过在汽轮机监测保护系统中增加通讯模块，可以通过该通讯模块对监测卡件中的任意一个监测模块进行组态，提升了用户操作的便捷性；通过采用轴承相对振动信号作为振动保护的信号源，降低了测点误动导致跳机保护误发的概率，提升了汽轮机监测保护系统运行的稳定性。

本实用新型实施例的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本实用新型实施例的上述技术即可得知。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本实用新型实施例所提供的一种汽轮机监测保护系统结构示意图；

图2示出了本实用新型实施例所提供的一种汽轮机监测保护系统数据传输示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

目前，汽轮机轴振测量点的任一测量值超限250μm，都会触发汽轮机跳机保护动作，考虑现有的汽轮机监测保护系统还存在因跳机保护误发概率较大，导致的汽轮机监测保护系统运行稳定性较低的问题，为改善此问题，本实用新型实施例提供的一种汽轮机监测保护系统，该技术可应用于提升汽轮机监测保护系统运行的稳定性。以下对本实用新型实施例进行详细介绍。

本实施例提供了一种汽轮机监测保护系统，参见图1所示的汽轮机监测保护系统结构示意图，该系统包括：传感器系统11和监测卡件12、通讯模块13、继电器模块14和DCS控制器15。

上述传感器系统11包括多个传感器，传感器系统11用于采集汽轮机的转速、轴振、盖振、高胀和轴向位移中的任意一种或多种参数值。每个传感器采集对应种类的参数值，诸如，上述传感器系统包括转速传感器和振动传感器，转速传感器用于采集汽轮机的转速，振动传感器用于采集轴承的轴振参数值，上述盖振、高胀(或低胀)和轴向位移等参数值可以使用对应的传感器进行参数值采集。

传感器系统11中的各传感器与监测卡件12通信连接，监测卡件12与通讯模块13、继电器模块14和DCS控制器15通信连接；监测卡件12用于监测各传感器采集的参数值，并将各参数值发送至DCS控制器15。上述监测卡件可以包括多块监测模块，诸如，上述监测卡件包括A6312、A6110、A6120和A6210等监测模块，其中，A6312监测模块用于监测汽轮机的转速，A6110监测模块用于监测轴承的轴振，A6120监测模块用于监测盖振，A6210监测模块用于监测高胀或低胀，A6210监测模块用于监测轴向位移。

上述通讯模块13通过RMS485通信线与汽轮机监测保护系统内的所有模块通信连接，使用CIS6910软件就可以通过通讯模块13对汽轮机监测保护系统内任意一个监测卡件进行组态，操作更方便，简单。

上述继电器模块14与DCS控制器15通信连接，继电器模块用于在目标轴承在X向相对振动达到预设轴振跳机值，且目标轴承的任一相邻轴承的振动参数值达到预设轴振报警值时，触发对目标轴承的振动保护动作。上述继电器模块可以接收监测卡件12中任意一个监测模块发送的检测参数，并可以对任意一个监测模块的监测参数进行“与”、“或”、“非”、“与与或”和“三取二”等多重逻辑运算并发出一组开关量信号。

由于现有的汽轮机监测保护系统采用了单点保护逻辑对轴承进行振动保护，测点误动时导致跳机保护误发，诸如，当汽轮机监测保护系统共有12个轴振测点时，测点误动导致跳机保护误发的概率为，P1＝1/12。而本实施例通过采用轴承相对振动信号作为振动保护的信号源，降低了测点误动导致跳机保护误发的发生概率，本实施例中测点误动导致跳机保护误发的概率为：P2＝1/12*1/5＝1/60，大大降低了测点误动导致跳机保护误发的概率。

本实施例提供的上述汽轮机监测保护系统，通过在汽轮机监测保护系统中增加通讯模块，可以通过该通讯模块对监测卡件中的任意一个监测模块进行组态，提升了用户操作的便捷性；通过采用轴承相对振动信号作为振动保护的信号源，降低了测点误动导致跳机保护误发的概率，提升了汽轮机监测保护系统运行的稳定性。

为了提升汽轮机监测保护系统运行的稳定性，本实施例提供的上述通讯模块可以是A6824通讯模块，参见如图2所示的汽轮机监测保护系统数据传输示意图，A6824通讯模块可以对监测卡件中的任意一个监测模块进行组态设计，监测卡件还通过背板向DCS控制器发送监测到的各个参数值，该参数值可以通过4～20mA的电流信号发送至DCS控制器。

如图2所示，继电器模块14用于在轴振参数值达到预设轴振报警值时，向DCS控制器发送报警信号。继电器模块14还用于在轴振参数值达到预设轴振跳机值时，触发汽轮机的跳闸保护系统(Emergency trip system，ETS)动作。在一种具体的实施方式中，上述预设轴振跳机值为250μm，上述预设轴振报警值为127μm。当目标轴承的X向相对振动达到跳机值(250μm)且相邻任意轴承达到报警值(127μm)时，目标轴承振动保护信号动作，在确定X向时，可以以面向汽轮机的角度下，根据转子的转动方向确定，如果转子顺时针转动，将左侧探头的方向作为X向，如果转子逆时针转动，将右侧探头的方向作为X向。

由于现有的汽轮机监测保护(TSI)系统的组态方式需要专用电缆插头通过电脑单独对每一个监测模块进行组态，主要步骤包括：离线、在线、修改、设定和保存，修改完毕后每一个监测模块必须保存，然后把插头拔下来插到下一块监测模块上，每块卡件相对是独立的，用户操作比较繁琐。而本实施例提供的通讯模块，通过RMS485方式和系统内部所有模块进行通讯，只需要通过CSI6910软件就可以通过该通讯模块对TSI系统内任意一个监测模块进行组态，修改报警危险值，解除保护等操作，操作更方便，简单，不需要单独连接每一个监测模块进行组态。同时可以将框架内的模块状态，振动参数值等通讯到DCS控制器或DEH，还可以在DCS控制器或DEH设置报警或显示振动检测画面。

在一种具体的实施方式中，上述汽轮机监测保护系统还包括：电源模块；该电源模块用于为监测卡件供电，上述电源模块用于将220V交流电压转换为24V直流电压，以便为检测卡件中的各个监测模块提供24V直流电源，诸如，上述电源模块可以采用型号为1X00797H01L的电源。由于汽轮机监测保护系统属于大型设备，使用时间较长，原装电源模块可能出现已停产的问题，电源模块损坏后没有可以直接替代的产品，对现有的电源模块进行升级。

在一种具体的实施方式中，上述继电器模块为A6740继电器模块。该模块可以对其所在框架内任意一个监测模块的监测参数进行多重逻辑运算并发出一组开关量信号，为A6740继电器模块更换最新的系统框架IMR6000/30，将原有48针老框架替换为最新的系统框架IMR6000/30，采用端子排接线，提升了汽轮机监测保护系统的安全性。

本实施例提供的上述汽轮机监测保护系统，通过升级电源模块，增加通讯模块和继电器模块，降低了汽轮机监测保护系统的故障率，为机组安全经济运行提供了保障。

在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种汽轮机监测保护系统，其特征在于，包括：传感器系统和监测卡件、通讯模块、继电器模块和DCS控制器；

所述传感器系统包括多个传感器，所述传感器系统用于采集汽轮机的转速、轴振、盖振、高胀和轴向位移中的任意一种或多种参数值；

所述传感器系统中的各传感器与所述监测卡件通信连接，所述监测卡件与所述通讯模块、所述继电器模块和所述DCS控制器通信连接；所述监测卡件用于监测各所述传感器采集的参数值，并将各所述参数值发送至所述DCS控制器；

所述继电器模块与所述DCS控制器通信连接，所述继电器模块用于在目标轴承在X向相对振动达到预设轴振跳机值，且所述目标轴承的任一相邻轴承的振动参数值达到预设轴振报警值时，触发对所述目标轴承的振动保护动作。

2.根据权利要求1所述的汽轮机监测保护系统，其特征在于，所述继电器模块用于在所述轴振参数值达到预设轴振报警值时，向所述DCS控制器发送报警信号。

3.根据权利要求1所述的汽轮机监测保护系统，其特征在于，所述继电器模块用于在所述轴振参数值达到所述预设轴振跳机值时，触发所述汽轮机的跳闸保护系统动作。

4.根据权利要求1所述的汽轮机监测保护系统，其特征在于，所述预设轴振跳机值为250μm。

5.根据权利要求3所述的汽轮机监测保护系统，其特征在于，所述预设轴振报警值为127μm。

6.根据权利要求1所述的汽轮机监测保护系统，其特征在于，所述通讯模块为A6824通讯模块。

7.根据权利要求1所述的汽轮机监测保护系统，其特征在于，还包括：电源模块；所述电源模块用于为所述监测卡件供电。

8.根据权利要求1所述的汽轮机监测保护系统，其特征在于，所述继电器模块为A6740继电器模块。

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