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1、,TSI培训课件解析,汽轮机安全监视系统TSITurbine Supervisory Instrumentation,检修部热工专业吴剑聪,汽轮机安全监视系统TSITurbine Supervis,汽轮机安全监视系统（TSI）,是一种集保护和检测功能于一身的永久监视系统，是大型旋转机械必不可少的保护系统。对机组在起动、运行过程中的一些重要参数能可靠地进行监视和储存，它不仅能指示机组运行状态、记录输出信号、实现数值越限报警、出现危险信号时使机组自动停机，同时还能为故障诊断提供数据,汽轮机安全监视系统（TSI）是一种集保护和检测功能于一身的永,汽轮机安全监视系统（TSI）,汽机安全监测系统（TSI
2、）主要对以下参数进行测量：（1）轴向位移监视：连续监视推力盘到推力轴承的相对位置，以保证转子与静止部件间不发生摩擦，避免灾难性事故的发生。当轴向位移过大时，发出报警或停机信号。（功能：显示、报警、保护 ）（2）胀差监视：连续检测转子相对于汽缸上某基准点（通常为推力轴承）的膨胀量，一般采用电涡流探头进行测量，也可用线性差动位移变送器（LVDT）进行测量。(功能：显示、报警 )（3）缸胀监视：（通常为连续监测汽缸相对于基础上某一基准点滑销系统的绝对死点）的膨胀量。由于膨胀范围大，目前一般都采用LVDT进行缸胀监视。（功能：显示、两侧胀差大于定值报警 ）,汽轮机安全监视系统（TSI）汽机安全监测系统
3、（TSI）主要对,（4）零转速监视：连续监测转子的零转速状态。当转速低于某规定值时，报警继电器动作，以便投入盘车装置。(功能：联锁 )（5）转速监视：连续监测转子的转速。当转速高于设定值时给出报警信号或停机信号。(功能：显示、报警、保护、高值记忆、 升速率 )（6）振动监视：监视主轴相对于轴承座的相对振动和轴承座的绝对振动。（功能：显示、报警、保护 ）（7）偏心度监视：连续监视偏心度的峰-峰值和瞬时值。转速为1600r/min时，主轴每转一圈测量一次偏心度峰-峰值，此值与键相脉冲同步。当转速低于1r/min时，机组不再盘车而停机，这时瞬时偏心度仪表的读数应最小，这就是最佳转子停车位置。（功能：
4、显示、越限闭锁 ）（8）键相：利用一个键相位移传感器，获取轴的相位参数信号。相位角为脉冲前沿到振动的第一个正向峰值之间的角度。当转子通过振动输入传感器时，其振动的第一个正向峰值是与转子的最高点相吻合的。通过确定这些至高点的位置，就能够确定转子平衡条件和不平衡偏差的位置。同时，相角对确定转子平衡谐振转数位置也很有价值。,汽轮机安全监视系统（TSI）,（4）零转速监视：连续监测转子的零转速状态。当转速低于某规定,我厂TSI系统使用的是美国本特例公司的3500系统。其有以下特点：（1）单元模块化结构，安装于标准框架中，主要包括：电源模块、接口模块、键相模块、监测模块、通讯模块等。（2）各功能模块都有
5、一颗单片微控制器（MCU），用于实现各模块的智能化功能，如组态设置、自诊断、信号测试、报警保护输出、数据通信等。（3）各模块间通过RS232/RS422/RS485总线和MODBUS协议进行数据通信，最高通信速率115.2kbps。（4）可通过上位机的组态软件对各个模块进行组态设置，并下载到各个模块的非易失性存储器中。（5）双重冗余供电电源模块。（6）支持带电拔插功能。本特利3500系统与本特利3300系统不同，它没有面板显示，其测量显示通过上位机显示或直接触发继电器模块输出，大部分内部设置都在软件中完成。本特利3500系统具有多种通信方式。调试过程中，可以用本特利公司提供的RS232通信接口
6、直接与DCS系统连接，在DCS操作员站进行组态配置和参数显示。另外还有相对振动、轴位移、胀差等参数通过420mA信号送到DEH系统进行显示。,汽轮机安全监视系统（TSI）,我厂TSI系统使用的是美国本特例公司的3500系统。其有以下,汽轮机安全监视系统（TSI）,汽轮机安全监视系统（TSI）,1、3500/05系统框架3500框架用于安装所有的监测器模块和框架电源。它为3500各个框架之间的互相通讯提供背板通讯，并为每个模块提供所要求的电源。,汽轮机安全监视系统（TSI）,1、3500/05系统框架汽轮机安全监视系统（TSI）,2、3500/15电源模块3500 电源是半高度模块，必须安装在框
7、架左边特殊设计的槽口内。3500 框架可装有一个或两个电源(交流或直流的任意组合)。其中任何一个电源都可给整个框架供电。如果安装两个电源，第二个电源可做为第一个电源的备份。当安装两个电源时，上边的电源作为主电源，下边的电源作为备用电源，只要装有一个电源，拆除或安装第二个电源模块将不影响框架的运行。3500 电源能接受大范围的输入电压，并可把该输入电压转换成其它3500 模块能接受的电压。对于3500 机械保护系统，有以下三种电源： 1.交流电源； 2.高压直流电源； 3.低压直流电源 （如下图）,汽轮机安全监视系统（TSI）,2、3500/15电源模块汽轮机安全监视系统（TSI）,汽轮机安全监
8、视系统（TSI）,汽轮机安全监视系统（TSI）,超限保护:对于所有电源类型，低电压不会损坏电源或PIM。一个超范围电压将使PIM 上的保险丝开路。输出：前面板发光二极管 电源OK LED: 当电源工作正常时，灯亮。单点接地线连接：为避免接地回路，系统必须提供一单点接地，电源输入模块为你提供了一个开关，来区别控制系统在哪儿接地。如果装了两个电源，那么两个开关需要调到同一位置。电源输入模块出厂时，开关调到关（CLOSED）；接地系统通过末端（END）引到端子连接器上，如果系统在另一个地方接地，比如用外部安保器，需把开关调到（OPENED）。下图演示了如何把开关跳到（OPENED）位置。,汽轮机安全
9、监视系统（TSI）,超限保护:对于所有电源类型，低电压不会损坏电源或PIM。一个,汽轮机安全监视系统（TSI）,汽轮机安全监视系统（TSI）,从端子连接器上拆除导线保护罩；拆下边上的十字槽螺钉，该螺钉用来固定电源输入模块的金属罩片；松开固定外壳地线夹子的两个螺钉，该螺钉位于端子连接器下，拆下外壳的地线夹子；拆下金属罩片底部的薄金属片，端子连接器滑过金属罩片。把开关推向开（OPENED）位置；把金属罩片和外壳地线夹子在电源输入模块上复位。,汽轮机安全监视系统（TSI）,从端子连接器上拆除导线保护罩；汽轮机安全监视系统（TSI）,汽轮机安全监视系统（TSI）,3500/22M带数据采集的系统接口模
10、块 :LED:显示模块运行状态；硬件开关；组态端口：使用使用RS-232 协议，从框架中组态或调出机械数据； 4) 框架接口 I/O 模块: 使用RS-232 和RS-422 通讯协议以菊花链形式连接或组态框架； 5) 数据管理者系统 I/O 模块: 连接两个本特利内华通讯处理器到3500 框架。,汽轮机安全监视系统（TSI）3500/22M带数据采集的系统,3500/42M振动/位移/偏心监测器模件： 3500/42卡件可根据要求组态成轴振、瓦振、偏心、轴向位移模块。3500/42卡件分四通道,1和2通道、3和4通道成对组态,可以先完成1通道,再复制到2和3、4通道,减少组态工作量 3500
11、/45四通道位置模块 ： 3500/45卡件可完成轴向位移、差胀，缸胀,斜面式差胀和补偿式差胀功能。本电厂一期3500/45卡件的 1、2通道分别为高压差胀，低压差胀；3，4通道分别通道为缸胀1，2。 二期则是1、2通道分别为差胀；3通道分别通道为缸胀，4通道备用。,汽轮机安全监视系统（TSI）,3500/42M振动/位移/偏心监测器模件：汽轮机安全监视系,3500/42M1. 状态发光二极管 2. 传感器缓冲输出 3. 位移/速度加速度带内部端子 的I/O 模块 4. 位移/速度加速度带外部端子的I/O 模块 5. 带外部端子的三重冗余I/O 模块前面板LED（发光二极管）OK LED: 指
12、示3500/40M 正常运行 TX/RX LED: 指示3500/40M 正与3500 框架内其它模块通讯 Bypass LED: 指示3500/40M 处于旁路模式,汽轮机安全监视系统（TSI）,3500/42M汽轮机安全监视系统（TSI）,汽轮机安全监视系统（TSI）,1) 监测器前视图 2) 状态LED 3) 传感器缓冲输出: 为四个传感器提供未滤波输出。所有输出均为短路保护。当使用DC LVDT 时，通道3 和通道4 具有10V 的电平转换。当使用AC LVDT 时，所有通道为基于AC LVDT 二级输出经信号处理后的直流表示 。 4) 用于电涡流传感器、旋转位置传感器或DC LVDT
13、 的各种I/O 模块的后视图。 5) 位置I/O 模块，内部端子，用于电涡流传感器、旋转位置传感器或DC LVDT,汽轮机安全监视系统（TSI）1) 监测器前视图,3500/50转速/零转速模块 ： 其为双通道卡件 ， 转速量程设置为0-5000转/分,门槛电压设为自动,滞回电压为1VDC,信号极性为凹槽,每转的事 件数60,即每转60个脉冲电压。同样可以设置记录仪的输出和报警继电器的输出。转速通道的组态主要注意:门槛电压值设为自动,此值是大多数 输入信号的正峰值和负峰值的中间值,随输入信号的变化而变化。自动门槛值需要的最小信号的幅值为1V峰峰值,最小频率为0.0167HZ。如果门槛值设为手动
14、,该值可在+ 9.9至- 23.6之间进行调 整,手动门槛值需要最小信号的幅值为500 mV峰值。,汽轮机安全监视系统（TSI）,3500/50转速/零转速模块 ：汽轮机安全监视系统（TSI,汽轮机安全监视系统（TSI）,1. 状态LED 2. 缓冲传感器输出3. I/O 模块，带内部端子4. I/O 模块，带外部端子 5. I/O 模块，TMR，带外部端子 6. I/O 模块，带内部安全栅和内部端子,汽轮机安全监视系统（TSI） 1. 状态LED,3500/25双通道键相位模块 ：用来为3500框架中的监视器模块提供键相位信号。此模块接收来自电涡流传感器或电磁式传感器的输入信号，并转换此信号
15、为数字键相位信号，该数字信号可指示何时转轴上的键相位标记通过键相位探头。键相位信号是来自旋转轴或齿轮的每转一次或每转多次的脉冲信号，提供精确的时间测量。允许3500监测器模块和外部故障诊断设备用来测量诸如1X幅值和相位等向量参数。,汽轮机安全监视系统（TSI）,3500/25双通道键相位模块 ：汽轮机安全监视系统（TSI,汽轮机安全监视系统（TSI）,1) 缓冲的传感器输出 2) I/O 模块，绝缘内部端子 3) I/O 模块，绝缘外部端子 4) I/O 模块，非绝缘内部端子 5) I/O 模块，非绝缘外部端子 6) 带安全栅的I/O 模块，内部端子,汽轮机安全监视系统（TSI）1) 缓冲的传
16、感器输出,3500/32 4通道标准继电器模块 ：每个通道提供两个值的报警点,可设置高于某一值报警或低于某一值报警,也可根据需要,设置报警有效或无效,对每个模拟量的通道进行报警点 设置完成之后,就可以组态继电器的输出通道了口 继电器输出采用3500/32卡件4通道的继电器模 块。每个继电器的输出都可以利用与(AND)或 (OR)运算器编程。每个继电器的报警驱动逻辑, 都可以用来自框架中任何监测器通道的报警输入。 例如:继电器1通道为振动大报警，可组态为6个振动报警或运算以后,从继电器1通道输出。这 样,既节约了通道也减少了电厂热工人员的维护工作量,每个继电器可设置为常开或常闭。所有的组态都必须
17、在软件下装后才起作用。,汽轮机安全监视系统（TSI）,3500/32 4通道标准继电器模块 ：汽轮机安全监视系统,汽轮机安全监视系统（TSI）,1) 发光二级管，用来指示继电器通道的情况 2) 用来把继电器触点联到外部设备的终端 3) 控制继电器触点如何工作的开关 4) 4 通道继电器及I/O模块,汽轮机安全监视系统（TSI）1) 发光二级管，用来指示继电,我厂TSI系统使用的测量探头是电涡流传感器和速度式传感器。电涡流传感器：8mm涡流传感器（主要测量ZS，VB振动，键相K,偏心RX）、14mm涡流传感器（主要测量轴向位移RP)、25mm涡流传感器（主要测量高低压缸差胀DE) 、3300耐高
18、温电涡流传感器 ;速度式传感器：主要有测量轴承盖振动（9200系列传感器）与（330500系列）每个传感器系统都由探头、延长线和前置器组成，本特利探头、延长线和前置器具有完全的可互换性，只要部件号一致，各部分可以互换。,汽轮机安全监视系统（TSI）,我厂TSI系统使用的测量探头是电涡流传感器和速度式传感器。汽,汽轮机安全监视系统（TSI）,汽轮机安全监视系统（TSI）,电涡流传感器和速度式传感器的监测原理 ：由前置放大器的高频振荡器向传感器的头部线圈供给一个高频电流，线圈所产生的交变磁场在具有铁磁性能的被测物体的表面就会产生电涡流，由该电涡流所产生的磁场在方向上与传感器的磁场相反，因而对传感器
19、具有阻抗。当传感器与被测物体的表面间隙较小的时候，电涡流也较强，阻抗较大，传感器最终的输出电压变小；当传感器与被测物体的表面间隙变大的时候，电涡流会变弱，阻抗变小，传感器最终的输出电压变大。涡流的强弱与间隙的大小成正比，因而，传感器的输出与振动位移成正比。,汽轮机安全监视系统（TSI）,电涡流传感器和速度式传感器的监测原理 ：汽轮机安全监视系统（,电涡流传感器,电涡流传感器,速度传感器的原理如下:压电式速度传感器安 装在轴承壳上或机壳上,机械振动会产生一个压力或张力作用在晶体上,而晶体的作用相当一个弹簧,它会依次反抗压力或张力,这样,晶体就会产生移动的电荷,该电荷由积分电子线路进行调节。监测器
20、提供电源,同时从传感器上取得信号。,汽轮机安全监视系统（TSI）,速度传感器的原理如下:压电式速度传感器安 装在轴承壳上或机壳,轴承振动传感器探头的安装 ：1）、其探头为8 mm，灵敏度为7.87 V/mm；2）、安装电压为-11VDC，即在安装时测量前置器的COM与OUT之间电压为-11VDC 即可。,汽轮机安全监视系统（TSI）探头安装,轴承振动传感器探头的安装 ：汽轮机安全监视系统（TSI）探头,轴承盖振动传感器探头的安装 ：探头：一期用330500系列；二期用9200系列；,汽轮机安全监视系统（TSI）探头安装,轴承盖振动传感器探头的安装 ：汽轮机安全监视系统（TSI）探,轴向位移传感
21、器的安装 ：轴向位移测的是推力轴承相对汽缸的轴向位移,在机组运行过程中,使动静部件之间保持一定的轴向间隙,避免汽轮机内部转动部件和静止部件之间发生摩擦和碰撞。两只轴向位移传感器探头安装在2号轴承处,分别装于甲乙两侧,探头朝向低压缸方向安装探头型号为14 mm探头,灵敏度为3.937 V/mm，前置器供电电压为-24V ；大轴相对于汽缸的设计零点为止推轴承靠在工作瓦面为大轴零位。在安装轴向位移和低压差胀传感器前,首先要把大轴推到零位,然后按要求安装 ；安装电压为-10VDC。,汽轮机安全监视系统（TSI）探头安装,轴向位移传感器的安装 ：汽轮机安全监视系统（TSI）探头安装,高低压差胀传感器的安
22、装 ：高低压差胀探头为不带前置器25 mm涡流探头,灵敏度为0.8 V/ mm,因为高低压差胀都是朝着发电机方向安装,要使高低缸差胀测量范围均在线形范围之内,按照探头线性中点及量程范围- 2-10 mm定位 ；高压差胀探头零位安装电压为-9 V;低压差胀探头零位安装电压为-4V。,汽轮机安全监视系统（TSI）探头安装,高低压差胀传感器的安装 ：汽轮机安全监视系统（TSI）探头安,汽轮机安全监视系统（TSI）探头安装,轴位移测量示意图,胀差测量示意图,汽轮机安全监视系统（TSI）探头安装 轴位移测量示意图 胀,大轴偏心传感器的安装 ：偏心度的测量是监视大轴的弯曲程度。直接偏心指瞬时偏心值,峰一峰
23、值偏心表示的是轴弯曲 正方向的极值与负方向的极值之差。偏心的测量是通过偏心探头和键向探头共同完成的,均为8 m灵敏度为7.874 V/mm的涡流探头,键相器探头监测轴上一个凹槽,当轴每转一周,在探头上产 生一个脉冲电压,提供计算偏心峰一峰值的频率。探头的安装间隙电压都为一10 V,注意键相探头的安装,不要正对着槽位安装 。,汽轮机安全监视系统（TSI）探头安装,大轴偏心传感器的安装 ：汽轮机安全监视系统（TSI）探头安装,汽轮机安全监视系统（TSI）探头安装,汽轮机安全监视系统（TSI）探头安装,转速探头的安装 ：零转速：其探头为8 mm，灵敏度为7.874 V/mm；安装电压为-10VDC；
24、转速：其探头为磁阻式转速传感器；安装前后都应该测量其电阻，一般为150欧姆左右；安装距离一般为距齿端1.1 1.5mm即可。,汽轮机安全监视系统（TSI）探头安装,转速探头的安装 ：汽轮机安全监视系统（TSI）探头安装,汽轮机安全监视系统（TSI）探头安装,超速测量示意图,转速及零转速测量示意图,汽轮机安全监视系统（TSI）探头安装 超速测量示意图 转速及,缸胀探头安装：注意事项 ：必须在冷态的时候安装，此时安装才准确；把LVDT传感器的铁芯与汽缸连接，当膨胀时，铁芯运动，产生成比例的电信号，输入测量板件进行线性处理，显示输出420mA信号 ；安装好缸胀后调整期输出为4mA，DCS显示为0即可
25、。,汽轮机安全监视系统（TSI）探头安装,缸胀探头安装：汽轮机安全监视系统（TSI）探头安装,汽轮机安全监视系统（TSI）探头安装,缸胀测量示意图,汽轮机安全监视系统（TSI）探头安装 缸胀测量示意图,汽轮机安全监视系统（TSI）,软件演示,汽轮机安全监视系统（TSI）软件演示,TSI培训课件解析,TSI培训课件解析,TSI培训课件解析,TSI培训课件解析,TSI培训课件解析,TSI培训课件解析,TSI培训课件解析,TSI培训课件解析,TSI培训课件解析,TSI培训课件解析,TSI培训课件解析,TSI培训课件解析,TSI培训课件解析,TSI培训课件解析,TSI培训课件解析,TSI培训课件解析,TSI培训课件解析,TSI培训课件解析,
