VM600系統和艾默生PR9268探頭在大型火電廠中的應用

2017-11-10 11:07 來源:《電力設備》雜志 打印 掃碼手機看

  The VM600 system and the Emerson PR9268 probe used in large thermal power plant

  摘 要:介紹VM600系統在華能薩西瓦爾電廠(巴基斯坦)的使用情況,分析VM600系統CA202探頭特點及整改措施,提出將CA202探頭更換為艾默生PR9268探頭,徹底解決CA202探頭抗干擾性差問題,實現兩種TSI產品的混合使用。

  關鍵詞:VM600、PR9268、混用、干擾

  Abstract: VM600 monitoring system is introduced in the usage of huaneng Sahiwal power plant (Pakistan),analysis of the characteristics and rectification measures of the CA202 probe of VM600 system, and proposed to replace the CA202 probe with Emerson PR9268 probe,completely solve the problem of the disturbance of the CA202 probe, and realize the mixing of two TSI products.

  Key words: VM600, PR9368, mix used, jamming

  0 引言

  華能山東如意(巴基斯坦)能源有限公司一期建設兩臺660MW燃煤發電機組。#1、2機組分別于2017年上半年順利通過168小時滿負荷試運投產。

  汽輪機為上海汽輪機廠采用西門子技術設計制造,型號為:N660-24.2/566/566;TSI系統采用的是瑞士Vibrometer公司的VM600系統,軸承振動保護采用VM600系統CA202系列探頭和IPC704系列積分前置器,保護為任一軸兩個絕對振動值大于11.8mm或兩個通道不OK。2017年07月10日,#1機組因軸瓦振動大保護動作停機。5號軸承絕對振動TDM中5A、5B最高達33.07mm/s,導致機組絕對振動(瓦振)大跳機(跳機值為11.8mm/s)。2017年07月23日,#2機因5、6號軸承絕對振動通道OK信號同時失去12秒導致機組停機,其振動數值正常無變化。經過現場檢查,確認這兩起事故為TSI保護裝置誤動作引起機組非正常停運。

  1 原因分析

  1.1 VM600系統振動傳感器CA202(絕振探頭),該探頭為電荷型壓電式加速度傳感器。其測量信號為電荷,電纜的晃動彎折均會引起電容頻繁改變,導致信號變化。現場使用的為帶3米延長電纜的傳感器,部分就地接線箱安裝位置較遠,施工人員對長度不夠的延長電纜用普通電纜進行延長,因探頭為電容式加速度探頭,電纜的電容量是監測信號的一部分,當電纜中間有接頭時,將造成瓦振探頭抗干擾能力降低。

  1.2 因探頭輸出信號為低阻抗的電荷信號,靈敏度為100pc/g,用手或工具觸摸前置器探頭側接線端子容易引起信號大幅跳變。就地接線盒為聚酯材質、接線盒表面的摩擦靜電會對接線盒內部的前置器產生干擾。#1機組保護裝置誤動作時,現場人員正在對汽輪機本體就地接線盒粘貼標識牌,#5軸承絕對振動突變時間與人員粘貼#5軸承接線盒時間一致,停機后對#5接線盒進行干抹布擦拭和拍動試驗,信號依然突變,基本可以判斷為擦拭時引起接線盒靜電積聚或靜電突然釋放,靜電通過接線盒傳導至探頭延長電纜金屬鎧裝外壁,因延長電纜金屬鎧裝外壁和探頭COM(地)端以及前置器COM相通,從而導致振動數值突變引起機組停運。

 探頭安裝一般采用探頭就地接地,前置器浮空法安裝,本廠采用此種安裝方式。對前置器兩側接線端子解線試驗以判斷何種情況下會導致通道不OK信號發出。試驗結果如下:(1)解開前置器上CA202探頭IN+或IN-端子,通道不OK信號未發出,模擬量值未變壞點,但數值偏小,應為虛擬數值。(2)解開前置器上CA202探頭COM端子,通道不OK信號有時發出,有時不發出,模擬量值無變化。因探頭接地通過延伸電纜直接和前置器COM相通,前置器本身采取浮空安裝,解開COM端會導致前置器失去接地點,引起通道不OK信號有可能發出。(3)解開前置器至IOC4T卡件信號+24V或COM端子,通道不OK信號發出,同時模擬量變為壞點。#2機組#5、6軸承振動探頭安裝位置較近,接線盒相鄰,且距離發電機大軸接地碳刷位置不足1米,判斷導致#5、6軸承通道不OK信號同時發出應為探頭附近接地不好,電勢整體提高,接地電壓通過探頭COM端傳到至前置器,引起前置器異常而導致卡件發出通道不OK信號。

  2 處理措施

  2.1 將探頭延伸電纜整體嚴格按照要求每隔10-20厘米進行固定,如現場無固定延伸電纜點,可以考慮增加支架或穿線金屬管,將延伸電纜捆扎在支架上或從穿線金屬管中布線,避免人為或自然晃動。探頭延伸電纜長度不足更換長度合適的探頭,多余的延伸電纜需按規定直徑捆扎固定好。機組運行中嚴禁晃動探頭引線,禁止在探頭及接線盒附近打掃衛生,同時安裝警示牌,在附近區域工作時需申請退出所在軸承振動保護。

  2.2 因就地聚酯材質接線盒表面的摩擦靜電會對探頭延伸電纜及接線盒內部的前置器產生干擾,更換為金屬材質接線盒可以有效防止靜電。條件不具備可以考慮在接線盒外面增加金屬屏蔽罩并接地,也可以有效的防止靜電積聚。

  2.3 在TSI機柜處增加信號隔離柵(GSI127),應能過濾掉可能將噪聲引入測量鏈中的大量幀電壓。幀電壓是可能發生在傳感器外殼(傳感器接地)和電子監控系統(電子地)之間的接地噪聲和交流噪聲,可以有效的防止通道不OK信號發出。因增加了隔離柵和電源模塊,系統因此增加了若干風險點。(隔離柵接線方式如圖二)

  2.4 探頭浮空法安裝,前置器與TSI機柜信號地相接,探頭與底座絕緣,同時處理探頭延伸電纜外殼,使其與地絕緣,一般采用熱縮管或黃臘管。此種方法應能降低探頭附近電磁干擾,但探頭與延伸電纜與地絕緣可靠性差,實際中經常因絕緣管破損使延伸電纜與地相接,引起前置器多點接地,輸出信號容易出現毛刺。

  2.5 因CA202探頭及其前置器易受外界干擾,通道不OK誤發的可能性大,每次誤發會直接導致停機事故,因此取消ETS保護邏輯中絕對振動通道不OK遮斷邏輯。畢竟振動通道故障是個小概率事件,通過加強日常檢查,比較同一軸兩個探頭的參數,真正的通道故障會很容易發現的。

  2.6 由于汽輪機TSI卡件在卡籠中布置過于緊密,導致卡籠散熱困難,卡籠頂部溫度實測50多度,易引起卡件誤動或故障。可以在卡籠底部安裝一排散熱風扇,直接從卡籠底部向上吹風散熱,可以起到很好的散熱效果。

  2.7 CA202探頭雖然結構簡單,反應速度和靈敏度都比較高,但因其測量的是電荷信號抗干擾差,對安裝要求和周圍環境電磁干擾較為敏感,已在其他多個廠出現過干擾問題,因VM600系統速度探頭在電廠60萬機組中未有使用參與保護,現在提出將現場#1-8軸絕對振動探頭更換為EMERSON PR9268/601-000探頭。該探頭在電廠應用較為廣泛,在其他廠同機型中均將其作為保護探頭,性能可靠,工作溫度可達200℃,其垂直安裝探頭可傾斜±60°安裝,可以在原底座上安裝。據了解,上汽西門子機型采用EMERSON PR9268/601-000探頭的都是45°角安裝,與目前探頭安裝角度一致,可以直接替換。利用探頭安裝轉換底座更換#1-8軸絕對振動探頭,避免在汽輪機軸承座上鉆孔。

  先在TSI機架端子排接線處將#1-8軸絕對振動探頭接線解開,然后就地接線盒內拆掉積分前置器,將EMERSON PR9268 探頭航空插頭母端固定在就地接線盒側,原來由電子間來的信號線和屏蔽線與航空插頭母端相應端子接線。在機架側通過測量2根PR9268探頭線間的阻抗來判斷探頭是否接線良好(約1875歐)。

  在VM600系統TSI組態邏輯中修改參數,因PR9268探頭是不需要卡件供電的,但在組態中選擇探頭不供電模式系統會自動檢測回路是否OK,所以仍選擇探頭供電方式,在TSI卡件信號輸入端子處接線由PS、HI端子改為HI、LO端子,電源供電端子PS浮空。

  選擇電壓信號模式(Signal Transmission Mode),其他參數安裝探頭說明設置如下

  TSI組態參數和輸入信號接線更改完畢后,在TSI柜內端子排處(探頭已拆線)接入信號發生器,模擬現場探頭輸出信號,在線連接TSI查看數值與所加信號一致,同時與DEH中振動值進行比對,確認數值顯示一致。最后將現場探頭信號線接到端子排上,改造完成。

  在新探頭及備件到貨齊全前提下,所有改造工作可以在一天內完成。

  3 改造效果

  更換探頭后,因取消了TSI卡件供電和就地前置器,TSI卡籠溫度得到有效下降,減少了溫度過高導致卡件故障的風險。分別在多次汽輪機盤車時、升速時、并網后觀察各軸系振動數值并與探頭改造前數值進行分析比對未見明顯差別,振動數據平穩無突變,能夠很好的反映機組運行狀況。

     4 結語

  本文闡述了VM600系統在華能薩西瓦爾電廠使用過程中存在的問題及一系列的改進措施,針對CA202探頭反應靈敏,對安裝要求比較苛刻,在咨詢西安熱工院和廣泛收資前提下,提出用EMERSON PR9268/601-000探頭替換并在VM600系統下使用。經過一段時間的觀察,經歷過多次開機及商業化運行前機組試驗,新設備運行平穩,反應靈敏,指示準確,現場探頭區域隔離撤銷,維護人員緊張心情得到緩解。

  由此可見,本次改造是成功的,其TSI混用經驗可以給同類型機組或設備相同的電廠提供借鑒和經驗。

免責聲明:電力設備市場網信息來源于互聯網、或由作者提供,其內容并不代表本網觀點,僅供參考。如有侵犯您的版權或其他有損您利益的行為,我們會立即進行改正并刪除相關內容。
2013年c罗总进球数