基于VM600硬件汽机胀差探头的安装及注意事项

董永超

摘 要：胀差是汽轮机启动、运行和停机过程中需要监视的重要参数，一旦胀差数值超过危险值，系统立刻发出停机指令，为保证汽机安全运行，所以胀差的正确安装至关重要。

关键词：汽轮机；胀差；VM600；补偿测量

中图分类号：TK26 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）30-0093-02

前言

汽轮机是将蒸汽的能量转换成为机械功的旋转式动力机械，通常在高温高压参数下工作，它是火力发电厂最主要的设备之一，它被用来拖动发电机。除此之外，在化工、冶金、制药工业中被用来拖动鼓风机或压缩机、在航空母舰上被用来驱动螺旋桨等。胀差探头工作在高温高压的环境中，如果安装不准确，可能造成汽轮机动静叶片的摩擦，造成设备损坏，重新安装需要机组完全冷却下来，造成经济和时间的浪费。

1 VM600单个探头的线性及补偿时的线性问题

在安装胀差探头前要对探头进行线性校验，看其测量精度和误差范围是否满足用户要求。

（1）准备校验探头的设备并搭建系统。需要的设备有VM600框架及卡件、胀差探头系统、电源、校验平台，螺丝刀、导线若干等。第一步在VM600软件平台做系统组态工作。第二步按照接线图把探头系统和卡件连接起来，系统上电。第三步验证探头是否可以正常工作，如果一切正常即可开始对探头的线性校验工作。

（2）对单个探头的线性校验。胀差探头是电涡流探头，线性工作电压是-1.6-17.6VDC，灵敏度是1.33V/mm，所以探头的线性范围是12mm，按照软件中该探头的零点电压设置为-5.6VDC，探头量程是-3-9，把探头安装到试验平台上，把电压调整到-1.6VDC，然后使探头以每1mm的距离远离被侧面，同时记录距离和当前距离探头电压的变化，通过记录的电压变化和探头的灵敏度，可以计算出测量的理论值，也可以计算出探头在各个位置的误差值，如图1、图2。

（3）补偿胀差的线性校验。每个探头的测量范围是12mm，所以两个探头补偿测量的最大线性范围为24mm，测量范围在软件中可以设置，探头A按-5.6VDC安装，探头B按离被测面19mm安装，相对安装，然后调校验平台上两个探头1mm的距离远离和接近被侧面，同时记录距离和当前距离探头电压的变化，通过记录的电压变化和探头的灵敏度，可以计算出测量的理论值，也可以計算出探头在各个位置的误差值，图表如图3、图4。

如果校验完的误差小于最大允许的误差值，下一步进行探头的安装。

2 补偿胀差探头的现场安装

一般情况下厂家规定推力轴承的中心点为零点确定为胀差的零点位置。高压缸胀差以转子向机头方向膨胀为正，低压缸胀差以转子向发电机方向膨胀为正。因此现在需要协调机务专业将汽轮机大轴顶到推力轴承的零点上。但现场实际情况是，机务专业很难将大轴准确的顶到推力轴承的零点位置上。所以现场机务专业一般会将大轴在推力轴承的工作面上，调试人员要根据推力轴承的间隙值确认探头应该安装的间隙电压。某哈汽350MW机组胀差跳机值是-1.52和16.7。根据跳机值和补偿探头的测量范围选择补偿胀差的量程为-3-18，安装大概示意如图5。

以探头A定方向并在软件中设定好A的零位电压为-5.6VDC，探头A的安装电压为安装电压=-5.6-0.5*L*K（L：推力间隙，K：探头灵敏度）；在传感器B的零点电压计算公式为：-（17.6+1.33*6）=-25.58VDC，因为探头B的安装位置超过其量程，超量程部分非线性，不能按照电压安装，如果按电压安装，那么要求探头支架是能精确位置调整的支架，支架的加工难度和费用倍增，这种情况下B探头按-1.33*10.5=-14VDC的交叉电压安装，然后再通过在支架上调整B探头的位置，即向远离被侧面移动6毫米，按照补偿测量的原理和测得探头死区范围约1mm，B探头可以按距离被侧面19mm安装。在-3-6范围内A探头测量，探头B在非线性区域，不参与测量；同理9-18范围内只有B探头测量，而在6-9的重叠区域两个探头都参与测量，软件中的计算公式是（A-B）/2。

3 补偿胀差探头安装注意事项

探头的安装中重要的是必须紧固，且符合安装间隙值或安装电压值；探头电缆的弯曲半径不小于4cm；探头电缆的末端连接头如果不连接延长电缆时，需要用干净的布包好，以防止连接头被污染；箱内的电缆必须理顺，不能存在与接头紧固方向相反的扭力；探头电缆每隔20cm需固定一下；探头电缆和延长电缆的连接头处必须密封并绝缘。处理方法是：先用胶带裹紧（生料带或防油胶带），然后再用热缩管进行保护，热缩管两端必须紧固；前置放大器必须对地绝缘安装，前置器之间也要相互绝缘；如果电涡流探头安装不采用延长套管，则探头根部也要密封，因为根部进油会导致探头内线圈老化，首先在根部涂密封胶，然后热缩管密封。

4 结束语

本文给出的基于VM600硬件汽机补偿胀差B探头按距离安装的校验依据和方法，相比于以前的按电压装操作简单，准确度高，希望本文能给从事于汽轮机调试的同事及朋友些许帮助。

参考文献：

[1]赵阳.传感器的非线性校正及动态补偿研究[J].精密仪器与机械，2007（01）.

[2]王仲奇，秦仁.透平机械原理[J].1987（03）.

[3]刘宝新.VM600系统用户调试指南[M].2008（06）.endprint