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1、第九章 汽轮机转速测量与超速保护装置转速是汽轮机安全运行的重要参数，为了可靠、准确地测量转速值，我厂的四台汽轮机均装有三套测速装置，ZQC11 磁电式测速装置，SZC04 型数字转速表，WZ1A 型危急遮断转速表。一 ZQC11 磁电式测速装置1 组成与工作原理ZQC11 型测速装置由测速发电机，转速测量部分和超速保护部分组成。转速表有机头就地安装的广角度指示表和安装在控制盘上的槽形指示表。测速发电机为永磁交流式三相同步发电机，绕组、输出与汽轮机转速成正比的感应电压，分别经全波整流后送至机头转速表和控制盘上转速表，指示出相应的汽轮机转速，绕组输出的感应电压至超速保护电路板，经整流、滤波、比较、
2、触发，得到超速、超速报警信号。2 检修项目与质量要求2.1 检查转速表和测速调整装置内部各机械部件应无磨损、松动。各部件连接应牢固，插接件接触良好。2.2 检查测速发电机2.2.1 转子永久磁钢，弹簧连接轴及引线等应完整无损，转子无弯曲，转动灵活无卡涩。2.2.2 测量线圈电阻值与上次测量值进行比较，误差应不大于2%。2.2.3 用 500V 绝缘表测量线圈对外壳的绝缘电阻，应不小于 10M。2.2.4 测速发电机转速与输出电压成线性关系，其线性偏差应不大于1%。2.2.5 测速发电机安装时，转轴应与联结器同心，引出线（蛇皮软管）应沿管道绑扎牢固。2.3 加注润滑油注油管应畅通，加注润滑油应适
3、量。2.4 解体检修一般不得随意解体检修。若零部件有损坏需修理或更换时，只拆卸有关部分。3 调校项目与技术标准3.1 校准前的检查3.1.1 检查转速表，不得有影响读数准确度和测量安全的故障或缺陷。3.1.2 各部件接线正确无误，标志清晰，转动部分无磨擦。3.1.2 用手轻轻转动转轴，表针偏转应平稳，无跳动和卡涩。停止转动转轴，表针应能返回零点或规定的起始点。3.2 基本误差、示值变动性、回程误差、指针摆动幅值的校准3.2.1 选择校准点，不应少于 5 点。其中包括正常使用点和超速点。3.2.2 启动转速校准器，平稳地升速，使标准表指示到第一个校准点，读取被校表示值，同时，读取指针最大和最小的
4、摆动值。3.2.3 依照上述方法，按上升方向校准其它各校准点，然后按下降方向校准各校准点。对于每一个校准点，均应校准三次。3、3 误差的计算a. 基本误差 按下式计算： %10Nns式中：每个校准点三次读数的平均值，r/min；n校准点的校准转速值，r/min；sN被校表的上限值，r/min；b. 示值变动性 B 按下式计算： %10minaxNB式中：nmax同一校准点，上升或下降时的最大示值，r/min；nmin同一校准点，上升或下降时的最小示值，r/min；c. 回程误差 H 按下式计算：%1021Nn式中：n1、n2，分别为每个校准点上升或下降校准时被校表的指示值，r/min；3、4
5、误差要求：ZQC11 型测速装置的准确度等级为 1.5 级基本误差：1.5%； 回程误差：15%；示值变动性：1.5%； 指针摆动幅值：1.5%；二 数字式转速表及危急遮断转速表1. 工作原理我厂采用的 SZC-04 型数字式转速表、WZ-1 型危急遮断转速表的测量原理是：传感器测量把转轴上机械脉冲转变成电脉冲，到仪表进行整形、放大、译码转为数字信号显示转速。即在转动轴上安装一导磁材料制作的齿轮，齿数 z 为 60 齿或 1 齿，垂直于转轴轴向安装一磁阻式转速传感器，当转轴转动时，传感器产生一频率电讯号输出，其频率为 f,f= （Hz） 。式中：n=被60nZ测轴转速（转/分） ；Z=齿轮齿数
6、，当 Z=60 时，f=n,所测得 f 值就是 n 值。撞击子的检测原理：危急遮断器撞击子击出时，传感器将此信号检测出来，此信号频率为 4960HZ，检测出来的信号进入表内，经整形后送入微机进行计数鉴别，当微机鉴别出的脉冲确认是危急遮断器撞击子飞出信号时，立即将接到第一个脉冲信号时的转速记忆在存储器内，当转速下降撞击子缩回时，也将此时转速存贮起来，通过仪表面板上的按键，可把以上数据再现在数显屏上。2 技术参数2.1 WZ-1A 型危急遮断转速表a、测速范围： 09999 r/min；b、测量精度： 1 r/min；c、输入信号： V P-P=0.05V30V；d、撞击子检测转速： n2500
7、r/min;e、危急遮断检测转速精度：n5 r/min； f、超速报警转速： 3240 r/min；g、超速报警转速： 3300 r/min；2.2 SZC-04 型数字转速表a、测速范围： 09999 r/min；b、测量精度： 1 r/min；c、输入信号： V P-P=0。05V30V；3 检修项目与质量要求3.1 传感器3.1.1 每次大、小修完毕，汽机扣盖前，应检查其传感器是否固定牢固，有无晃动及磨擦现象。3.1.2 测量传感器的阻值测速传感器为 650；撞击子传感器为 200，本次测量与上次测量的数值相比不得超过2%。3.1.3 传感器在汽轮机轴承箱内安装应采用抗油、耐热、屏蔽导线
8、连接，其对地绝缘电阻应在 20M 以上。3.1.4 齿轮盘应完整，安装间隙应符合要求，测速传感器间隙为 1 mm；撞击子传感器为 67mm。3.2 显示仪表3.2.1 检查仪表外观。应无腐蚀、伤痕等，文字符号和标志应清晰，各紧固件无松动现象。3.2.2 转速表显示屏上数字清晰、准确，不应有引起读数错误的故障，各按键应灵活可靠。3.2.2 逐项操作各按键，其功能应满足说明书技术要求。4 调校项目与技术标准4.1 二次仪表的校验4.1.1 将频率发生器接入被测表计，确认接线正确无误后，接通电源预热；4.1.2 以频率发生器作为标准表，缓慢调整频率数值，进行示值检验，误差应1 个字。4.2 整机试验
9、4.2.1 将传感器牢固固定在校验台上，调整间隙为 1 mm 左右；4.2.2 按要求接线，正确无误后，上电预热；4.2.3 开启转速校验装置，对照标准表逐点进行检验。其示值误差及变差均应在要求内；4.2.4 当转速达到超速设定值时，仪表面板上的“超速 1”、“超速 2”灯应亮，且表计输出接点应可靠接通。4.2.5 满量程校验点不应少于 5 点（包括报警点） 。4.3 撞击子检测通道的校验a 将 WZ-1 表安装于转速校验台上，确定转速测量无问题后，开始校验 1#撞击子检测通道，b 将转速校验台的转速升至 3000 转/分左右的一个固定转速（如 3300 转/分） ，c 用调压器、滑线电阻向
10、1#撞击子检测通道施加 50HZ 的交流电压，从 0 伏特开始，当电压幅度大于 7v 时，1#撞击子指示灯亮，并保持此电压不变，c 将转速校验台的转速降到 3100 转/分，去掉电压信号，1#撞击子指示灯继续亮，d 将转速降到 3000 转/分，依次按键“1#” 、 “出击” 、 “缩回”，将会显示“3300” 、 “3100”,按“复位”键或给危遮表停电，可消除记忆的数值。2#撞击子检测通道的校验方法与此相同。4.4 磁阻式传感器灵敏度测试所需仪器：塞尺 示波器 GZJY 转速校验台方法步骤：a 把磁阻式传感器安装在转速校验台上，用塞尺测量传感器与齿轮之间的间隙，定为 0.8 毫米,b 把传
11、感器的输出线接到示波器上，启动示波器，c 启动转速校验台,从 200rpm 开始,共选择五个校验点:200 500 1000 2000 3000 ,观察示波器上显示的电压波形、幅值，并做好记录。用同样的方法，依次校验间隙为 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3毫米时,传感器输出的电压幅值,通过比较,确定传感器内永久磁铁的衰减情况。三、 电超速保护装置1. 简述电超速保护装置目前我厂仅 3 号机组装有，其核心部件采用了由德国西门子公司生产的可编程序控制器（PLC） 。跳闸逻辑设定为三取二：当三支或任意两支测速探头的输出信号达到动作值时，可编程逻辑控制器的输出端会送出机组跳闸信号至本体保护回路，
12、如此时超速保护开关处于投入位置，就会启动打闸线圈，关闭自动主汽门，以防超速损坏汽轮机。2. 检修项目与质量要求2.1 磁敏式转速传感器检查2.1.1 PR9376 磁敏式转速传感器外观检查：引线应完好，绝缘层无老化脆裂，金属套管完好无损；2.1.2 传感器的输入、输出阻抗应符合规定值。2.1.3 传感器应牢固的安装在支架上，其安装间隙应在0.71.0mm 之间，标记点要分居在齿轮的两侧。2.1.4 接线正确，连接牢固。2.1.5 传感器的工作电压应在 9V30V（DC ）之间。2.2 HY-BT1 智能转速表检查2.2.1 检查仪表外表面，应无腐蚀，伤痕，文字符号和标志应清晰，按键操作灵活可靠
13、。2.2.2 转速表显示屏上的数字应准确清晰，不应有引起读数错误的故障。2.2.3 按校验键，进入自校验状态，数码管依次显示00009999，继而超速 1、超速 2、零转速、电量/齿数、MAX/密码指示灯依次点亮，并显示相应的设定值。2.3 可编程逻辑控制器（PLC）检查2.3.1 PLC 的外观无损伤，各指示灯完好，切换开关操作灵活可靠。2.3.2 当程序控制器的切换开关处于“RUN”的位置时，向输入端加信号，观察其输出情况，应能实现预定的逻辑功能。当切换开关处于“STOP”的位置时，则不动作。 3 调校项目与技术标准3.1 智能转速表的校验3.1.1 满量程校验点不应少于 5 点（包括保护
14、动作点3300RPM） 。3.1.2 将频率发生器接入被测表计，确认接线正确无误后，接通电源预热；3.1.3 以频率发生器作为标准表，缓慢调整频率数值，进行示值检验，误差应1 个字。3.1.4 当频率信号达到或超过 3300Hz 时，超速 2 报警接点应闭合，低于 3300Hz 时，接点断开，但面板上指示灯超速1、超速 2 依然亮着，直到用钥匙复位。3.2 整机试验3.2.1 将传感器牢固固定在校验台上，调整间隙为 1 mm 左右。3.2.2 按要求接线，正确无误后，上电预热。3.2.3 开启转速校验装置，对照标准表逐点进行检验。其示值误差及变差均应在要求内。3.2.4 当转速达到超速设定值时
15、，仪表面板上的“超速 1”、“超速 2”灯应亮，且表计输出接点应可靠接通。3.2.5 用万用表测量同步脉冲输出,其频率值与输入信号相等。3.2.6 用示波器检查传感器的输出信号，看其波形是否符合技术要求。3.2.7 程序控制器的切换开关处于“RUN”的位置时,应能实现预定的逻辑功能，即三个输入端中任意两个有信号就会有跳闸输出。4 系统试验机组大修完毕，完成高速动平衡后必须进行电超速保护的系统试验，为保证电超速保护超前与机械超速保护动作，试验前需将保护定值由 3300 改为 3200，试验完后必须恢复为3300。具体操作步骤如下：4.1 将三块 HY-BT1 型转速表的定值改为 3200。4.2 将电超速保护开关打到“投入”位置。4.2 由运行人员操作,缓慢升速至 3200,观察三块转速表应同时超速报警,由此启动程序控制器。4.3 程序控制器启动本体保护跳闸回路,实现自动主汽门关闭，同时发出“超速保护动作” 、 “自动主汽门关闭”信号。4.4 用钥匙消除 HY-BT1 型转速表的纪录，把定值恢复为3300。4.5 将超速保护开关转向解除位置， “超速保护动作”信号消除。
