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汽轮机安全监视系统MMS6000瓦振信号故障的分析与处理

文档作者：李高明刘志刚文档来源：韶关发电厂 2 广东省电力试验研究所		点击数：	更新时间： 2022年11月14日
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第21卷第4期
2008年4
广东电力
GUANGD0NG ELECTRIC p0W ER
Vo1．2I NO．4
Apr．2008
文章编号：1007—290X(2008)04—0058一()3
汽轮机安全监视系统MMS6 0 0 0瓦振信号故障
的分析与处理
李高明
(I．韶关发电厂，广东曲江512132；
， 刘志刚1
2 广东省电力试验研究所，广州510600)
摘要：~4-~'9P 东韶关发电厂9号机组大修后汽轮机安全监视系统MMS6000瓦振信号发生异常的现象，进行了几
种可能的原因检查分析，包括系统接地检查、键相信号检查等。最后认为键相探头安装方向是导致此次瓦振故
障的原因，调整后故障现象得以消除。
关键词：汽轮机安全监视系统；键相； 瓦振；传感器
中图分类号：TK268 文献标志码：B
Analysis and Handling of Bearing Vibration Signal Fault
in Turbine Supervisory Instrument M M S6000
LI Gao—ming ．LIU Zhi—gang-'
(1．Shaoguan Power Plant．Qujiang．Guangdong 51 2132．China：2．Guangdong Power Test&amp;amp;Research lnst．．Guangzhou
51060()．China)
Abstract：In view of the bearing vibration signal fault of turbine supervisory instrument(TSI)MMS6000 for Unit 9 in
Shaoguan Power Plant after overhaul·such item s as system earthing and key phase signals were inspected·com ing to the
conclusion that the fault was caused by the wrong mounting angle of the key phase probe．After making some adjustments．
the fault was successfully eliminated．
Key words：turbine supervisory instrument(TSI)；key phase；bearing vibration；transducer
MMS6()()()系统是德国epro公司生产的新一代
旋转机械检测保护系统。在发电厂里常用作汽轮机
安全监视系统(turbine supervisory instrument，
TSI)，测点包括汽轮机的轴向位移、差胀、振动、
转速、偏心等。韶关发电厂9号机组在大修后，瓦
振信号异常．其中2，5。6．7，8，9号瓦振每天
都会有一两次一起波动的现象，从30 1．tm多突变
到200 m(满刻度)，几秒或几分钟后又恢复到原
值．但轴振都很稳定。
1 系统接地检查及处理
8号瓦振信号故障情况如图1所示，根据图1
曲线，起初认为是TSI受到外围电磁干扰引起的。
收稿日期：2007-1 1-：f
机组运行时检查并处理了系统的接地方式。
1．1 检查机柜接地
测量机柜的接地电阻为()．03 Q，机柜到接地
汇流板使用约40 mm!接地电缆，机柜接地正常；
机架和门页的接地也使用了专用接地线。机柜的接
地基本正常。
g
墨
图1 瓦振信号故障现象
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第4期 李高明等：汽轮机安全监视系统MMS6()00瓦振信号故障的分析与处理
1．2 检查瓦振和卡件的接线方式
瓦振探头使用PR9268／20速度传感器，根据
epro公司资料，正确的接线方式如图2，虚线表示
电缆屏蔽层，航空插头6号线是屏蔽线的短接线，
在机柜侧接地。5号线是瓦振探头外壳的接地线，
探头绝缘安装时，在航空插头位置就近接地；如果
探头非绝缘安装，5号线用绝缘带包扎，浮空。
⋯ 一 3、 瓦
振
1t ‘ _ 1， ’ 卡
：- ： 二一-、 ‘
GND
J 0， 二—-、
J ’ I — —
～ 一‘ 一～ l
图2 正确的接线图
检查时。现场的实际接线方式如图3，探头的
5号线、6号线和信号电缆备用芯相连，备用芯与
瓦振卡件GND的端子相连。探头5号线主要用作
绝缘安装方式时接地，以消除外界对探头的电磁干
扰。图2的安装方式等于把这些电磁干扰又传导给
电缆屏蔽层后，再通过备用芯传导给卡件GND端
子。考虑到5号线在约100 m长的信号电缆中会把
现场对探头外壳的电磁干扰感应给瓦振的信号电
缆，如果现场电磁干扰变化，会引起瓦振信号的异
常；再者，屏蔽层由于在机柜内接地，同时又接到
卡件GND的接地端子上，这说明屏蔽层已经是两
点接地，不符合单点接地要求，如果两点形成电位
差，也会引起瓦振信号的异常。后来通过试验证明，
在探头5号接地线上加25 kHz，40 V峰峰值交流信
号时，可以对瓦振产生18()f 的干扰；在将5号线
接机柜地的情况下，相应的干扰只有5 m，可见5
号线正确接线的重要性。取9号瓦振通道做试验，
按图2改正接线方式，故障现象仍然存在。
2 速度式传感器测量瓦振的原理分析
根据epro公司资料，MMS6120瓦振卡件有两
种采样控制方式：时间控制方式或速度控制方式。
时间控制方式由时钟控制采样，采样速度取决于最
低工作频率；速度控制方式由键相信号控制采样，
采样速度由软件决定，键相信号参与瓦振信号的计
算。现场采用了速度控制方式。
图3 现场的实际安装
瓦振探头使用PR9268速度式传感器，卡件在
速度控制方式下，速度均方根值V rms的计算公式为
式中：71— —转动周期，S；
v(t)— — 瞬时速度， m ／s；
n，n+1——分别为两个相邻键相信号问隔时间，S．
瞬时速度由卡件测量传感器输出电压【，得到，
v：U／a，a为速度传感器灵敏度。在机组正常运
行时，键相信号周期应为50 ms。如果键相信号不
稳定，根据以上公式，漏掉一个键相信号则，， 就
增加一倍，又因瓦振峰峰值 ～ 与v 成正比，
A 一 =√2 V rms 71／ ，故 一 会有突变现象。
3 键相信号的检查及处理
利用机组调峰停运机会， 检查键相探头
PR9376／20安装情况，厂家说明书要求探头上的
方向标志(orientation mark)朝向机头或机尾，而
实际安装方向偏离了约70。。PR9376是根据霍尔
效应原理制作的磁阻式传感器。霍尔效应是指这样
一种物理现象：如果把通有电流，的导体放在垂
直于它的磁场中，则在导体的两侧会产生一电势差
U，它与电流，及磁感应强度B成正比，与导体厚
度d成反比，即U=K(IB／d)，K 为霍尔系数。
图4是PR9376电路图，感应部分由两个磁敏感的
半导体串连而成，形成惠斯特电桥，电桥的差压信
号经触发器和放大器后形成脉冲输出。因此，可以
怀疑键相信号由于安装角度不符合要求而存在不稳
定因素。
在试验室转速台上进行探头安装方向与输出电
压特性曲线的测试说明：安装方向严重影响输出电
压。转速盘齿数为6(1)齿，探头使用的供电电源为
直流12 V，当时转速是50 r／rain，特性如图5所
～
～
一 厢
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， 东电力 第21卷
图4 PR9376电路图
脉冲输¨
示。根据图5的曲线。安装方向偏离标准方向
±30。，电压降低约6％ ，信号都属于正常。
之
习
O 3O 6O 90
与标准方向的角度／r。)
图5 PR9376输出电压与安装方向特性曲线
鉴于瓦振信号与键相信号密切相关，按照厂家
说明书安装要求调整了键相探头安装方向。故障现
象再没出现。
4 结论
通过上述分析，认为键相探头安装方向是导致
此次瓦振故障的原因。一是由于这种探头在现场较
少使用，在同一电厂不同机组上，较多使用涡流探
(上接第46页)
参考文献：
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头，无安装方向要求，所以PR9376探头安装时容
易装错方向；二是键相信号参与瓦振计算，这是
MMS60()()系统的特色，与本特利3500系统不同，
其组态软件具有快速傅立叶转换(FFT)功能，能同
时看到振动信号的幅值和相位，对汽轮机故障分析
具有很好的参考价值。而35()f)系统组态软件没有
此项功能，键相信号不需参与振动信号的计算，即
瓦振卡件默认为时问控制方式，所以本特利系统不
会出现键相信号影响瓦振信号的现象。
通过对本次事件的处理，我们还总结出以下几
点经验：
a)霍尔效应传感器的安装方向与探头的输出
电压有很大关系，应严格按厂家说明书要求安装。
b)瓦振传感器的接线方式按厂家要求接线，
可以达到最好的抗干扰性效果。
c)TSI故障的分析和处理比较复杂，在机组
运行时，可以进行不影响机组安全的一些尝试性的
试验，排除不利因素，争取在机组运行时就能消除
故障。停机后，可以根据运行时的试验情况，缩小
故障检查范围，以更有效地找出原因。
参考文献：
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社 2O()4
作者简介：李高明(I963 )，男，广东韶关人。热控工程师，工
学学士 主要从事火力发电厂热控管理和技术工作。
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作者简介：谢恒(1973一)， 男，广东潮州人。高级5-程师，5-学
硕士．从事电力市场研究、建设与管理工作。

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