引风机振动极高跳闸原因浅析及对策

该文针对某厂600MW机组某台引风机因振动极高造成跳闸的情况，多角度地进行了分析，进而指出了故障发生的主要原因是环境温度变化造成测振探头误发信号，并就此提出了更换耐高温的探头等有针对性的防范措施和改造策略，以消除类似的故障隐患。

某600MW燃煤机组引风机，采用的是静叶可调轴流式风机，其机壳上分别安装有X向和Y向振动测量装置。振动测量装置既输出模拟量信号作为显示，又输出开关量门限值作为风机的跳闸保护，每套风机的振动测量装置分散安装在现场。

引风机振动报警和保护值见下表：

引风机振动参数

名 称 转速 报警值 跳闸值

转 速 985 rpm 4.6 mm/s 7.1 mm/s

引风机振动报警和保护原理框图如下（图1）：

引风机振动测量探头采用的是飞利浦epro的PR9268/201-00和PR9268/301-00电动式传感器，用于测量绝对振动值。绝对振动传感器PR 9268系列用于测量频率范围4～1000Hz的绝对机械振动。测量最大振幅可达 2mm （峰-峰值）。可提供与振动速度成正比的电压信号。PR9268/201和PR9268/301由一个地震块和一個由弹簧片支持的测量线圈组成。测量元件可在一个圆形永久磁铁的磁场中移动。灵敏度28.5 mV/mm·s-，1测量线圈的电气参数1875Ω± 2 %，工作温度范围-20～+100 °C，保护等级IP 55。

故障现象

锅炉引风机在跳闸前，负荷稳定保持在305MW，静叶维持在23%附近，失速差压监测正常。在水平振动出现高报警之后，振动仍持续偏高，随后垂直振动也出现高报警，最后到达跳闸值（图2）。

现场检查引风机振动探头安装情况，探头在风机右侧中分面，水平、垂直两个探头安装在一块支撑角钢上（图3）。探头处于保温铝皮内，拆开铝皮风机外壳没有保温。

事发当时，天降大雨，探头处有保温进水从缝隙漏水出来的痕迹。

测试现场探头处温度，探头外壳80°C。支撑架93°C，风机外壳123°C。

引风机跳闸后，机务人员检查无异常。重新启动后振动测量值偏高，机务现场确认实际振动不是很高，可以运行。振动测量值在3小时后恢复正常。

原因分析

绝对振动传感器是靠外界振动移动地震块，测量线圈产生感生电势进行测量，探头不受到振动位移是不会产生输出的。

综合分析有两个方面原因

环境温度对探头的影响。由于探头安装在保温材料内，风机外壳温度高，且探头处没有保温。天下大雨时，雨水进入保温，在探头处形成局部高温蒸汽使探头温度过热，导致测量值偏大。从探头振动测量曲线看，也反映出雨水对振动发出有一定关系。通过咨询振动分析专家，PR9268/201-00和PR9268/301-00电动式绝对振动传感器的测量线圈阻抗1875Ω± 2 %，工作温度范围-20...+100 °C，当工作温度超过+100 °C主要是影响测量线圈，温度高使线圈绝缘下降，阻抗减小，振动速度成正比的电压信号增加，致使振动测量值大于实际振动值。从大雨停后振动测量指示值逐渐恢复正常也可以证实。检查另一侧引风机探头安装位置情况，虽然探头也在保温铝皮内，但保温没有严重进水的痕迹。而相邻的另一台机组的引风机振动探头外露，与风机外壳有较好的保温。

雨水进入保温风机外壳不平衡。由于风机上部保温铝皮损坏，大量雨水进入保温，可能引起风机外壳不平衡振动，使振动测量值有所偏高。

防范措施

将探头暴露在外，进行空气冷却；探头与风机外壳进行良好的保温，减小探头受辐射热影响；检查探头安装情况，不是很好，重新制作安装支架，使探头牢固安装；更换耐温高的探头，选用PR9268/601-00和PR9268/701-00电动式传感器，测量线圈的电气参数2760Ω± 10 %，工作温度范围-20...+200 °C；机务检查保温损坏情况，重新修复，防止雨水进入保温；加快风机振动改造，将卡件移到电子间，增加冗余供电。考虑风机振动保护跳闸信号进行可靠性冗余，采取二取二保护策略。

（作者单位：华能重庆珞璜发电有限责任公司）

作者简介： 刘富民（1973- ），男，工程师，华能重庆珞璜发电有限责任公司检修部。

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