2024年3月22日发(作者：)
大型汽轮机的监视系统(TSI)
第一篇 TSI系统的功能、组成及试验介绍
第一章 综述
TSI----- turbine supervisor instrument即汽轮机监视系统，是对汽轮机多种监控参数的连续测量和监测，如轴位移、轴振动、轴承振动、转速、零转速、胀差、偏心、键相、缸胀等，为用户提供对汽轮机运行时所需要的评价信息，并对汽轮机这种关键性设备提供保护，即在运行参数达到报警值时，能提醒运行人员改变运行状态以维持设备正常运转，达到危险值时可以通过保护系统自动停机，保证设备的安全。
一、具体功能如下：
（1） 监视汽轮机本体的各种运行参数，为运行、检修人员提供信息。
（2） 输出报警、跳闸开关量信号，保证汽轮机的安全稳定运行。
（3） 使危险情况或灾难性事故的发生减到最小，增加电厂的安全性。
（4） 借助于仅对需要维修的机械进行维修和更有效的小修，可最大限度地提高设备的可用率。
（5） 使非计划停机减到最小，以及应用更有效的维护方法，降低运行成本。
二、TSI监测系统的数据输出设置有以下几种：
（1） 通频幅值；
（2） 探头间隙电压；
（3） 1倍频振幅和相位滞后角；
（4） 2倍频振幅和相位滞后角；
（5） 非1倍频振幅等。
三、TSI监测系统的特点：
（1） 便于组态。本特利3300系列可以通过卡件上的短接块和增减按钮，本特利3500系列可通过软件很方便修改监测器的选项，诸如满量程范围、传感器输入类型、传感器灵敏度、记录仪输出、报警时间延时、报警逻辑表决和继电器组态等进行调整。
（2） 备用电源。备用电源系统可以大大增强系统的可靠性和可利用率，尽量减少监测器本身故障。
（3） 对单点故障提供保护。即当某个信号故障时自动判定为非OK状态，不参与逻辑运算，避免误动。
（4） 冗于通讯网关。支持可编程控制器（PLC）、过程控制计算机（PCC）、集散控制系统（DCS）和以PC为基础的控制系统。
（5） 为了方便连接故障诊断和预测性维修设备，前面板备有通轴接头，并提供动态传感器信号。
（6） 模块可带电插拔。任何主模块均可带电插拔，而不影响其他与此无关模块的运行。
（7） 外部和内部的接线终端也是标准的。
（8） 可设置成三重模块冗余（TMR）系统，提高系统可靠性。
（9） 数据系统实时、精确、稳定，可用率高。
四、冗余配置：
为了提高TSI监视系统可靠性和安全性，可以采取冗余配置，具体的方式有：
⑴ 电源冗余：两路电源同时为监测仪表供电，一路接UPS电源，另一路接保安电源，当主电源故障时，由备用电源为机柜卡件和前置器供电。这就保证一个电源分布网故障不影
响第二电源供电。
⑵ 监测仪表冗余：单一的传感器信号接入冗余的监测仪表，监视器分别根据所接信号进行测量与报警。
⑶ 传感器与监测仪表冗余：对相同的信号采用冗余的传感器进行测量，分别接入各自的监测仪表进行测量与报警。
⑷ 三重模块冗余（TMR）：一般有以下两种组态形式。
① 具有三重监视器和ＴＭＲ继电器的单独传感器。即一个单独的输入信号自动地被送到三个不同的信号通路，再送到三个监测器中，独立地处理这一信号。这就保证了在该系统中一个监测器出现故障，不会导致点的失效。来自每个监测器的报警信号将被送到具有三取二逻辑表决功能的ＴＭＲ继电器中。
②具有ＴＭＲ继电器输出的三重传感器和监视器系统。三个传感器信号通过三个独立的通道进入系统，被送到三个监测器中进行独立的处理，来自每个监测器的报警信号将被送到具有三取二逻辑表决功能的ＴＭＲ继电器中。
三重模块冗余（TMR）系统的组成：
① 一个框架接口模块的TMR模式
② 两个电源模块，如果一个发生故障，另一个将自动进入工作状态而不会中断框架的运行。
③ 两个在同一槽位的键相器模块。
④ 在同一槽位的两个ＴＭＲ继电器模块。
⑤ 三个安装在相邻槽位的完全相同的监测器模块。
第二章 偏心
偏心---------偏心是指轴表面外径与轴真实几何中心线之间的变化。这种变化亦称为轴的弓形，这种弓形可以是永久的机械弓变形，可以是由于热的或重力原因造成的暂时弓变形，或是几种原因加在一起造成的。偏心监测器使用从偏心传感器和键相位源得到的输入信号来测量偏心值。偏心的显示有瞬时值和峰峰值，瞬时值是指轴表面各处与轴真实几何中心线之间的变化，而峰峰值是指轴每转一周表面外径与轴真实几何中心线之间的最大变化。
偏心的监视主要用于转轴时的盘车，为了减少机组的振动，保证设备的安全，机组启动前和停机后都要盘车，一般机组停运至下一次启动大轴要连续盘车4个小时左右，而盘车时机组监视的依据就是偏心在合适的范围之内。
键相槽 轴转动一周
峰峰值
偏心的峰峰值测量原理如下图：
一、偏心的显示：
瞬间偏心值，通频值可以三种方式表示：
⑴ 在轴转速高于600rpm时，通频值为从探头顶部到转轴的平均距离，并以与轴向位移相同的方式显示。条件是“通频通道大于600rpm”为“Enabled”。
⑵ 在轴转速介于600rpm与所设定的瞬间切换之间时，通频值为相对于零位参考点的最大值和最小值。
⑶ 在轴转速低于所设定的瞬间切换时，通频值的最大值和最小值相等，通频测量值由相对于零参考点的一个瞬时测量值组成。这种通频值称作瞬时间隙。（瞬间切换的值必须在1~10 rpm之间）。
二、偏心监视器满量程范围：
偏心输入信号的满量程电压=峰峰值指示满量程*传感器灵敏度；
例如：通频指示最大值=10mil，传感器灵敏度=200mV/mil，则满量程=10*0.2=2Vpp。
对于Vrms输入，Vrms=0.707* Vpp/2=0.707* 2/2=0.707Vrms。
本特利传感器的灵敏度：
01= 7200 5mm或8mm涡流传感器，200mV/MIL（7.874V/mm）
02= 7200 11mm涡流传感器，100mV/MIL（3.937V/mm）
03= 7200 14mm涡流传感器，100mV/MIL（3.937V/mm）
04= 3300 8mm涡流传感器，200mV/MIL（7.874V/mm）
本特利3300/40不同类型卡件的偏心监视器满量程范围：
类型卡件
01
02
03
04
05
11
12
13
14
瞬时值
5—0---5 mil
10—0---10 mil
20—0---20 mil
30—0---30 mil
50—0---50 mil
峰--峰值
0---5 mil
0---10 mil
0---20 mil
0---30 mil
0---50 mil
测量大选偏心值
小选100—0---100 微米 0---100微米
200—0---200 微米 0---200微米
500—0---500 微米 0---500微米
1000—0---1000微米 0---1000微米
本特利3500/42M偏心监视器对于不同类型探头满量程范围：
传感器类型
3300 8mm涡流传感器
7200 5mm涡流传感器
7200 8mm涡流传感器
7200 11mm涡流传感器
7200 14mm涡流传感器
瞬时值 峰--峰值
5（最大30）—0—-5（最大30）0—-5（最大30）mil；或mil；或 0—-100（最大500） 微米100（最大500）—0—-100（最大500） 微米
5（最大50）—0—-5（最大50）0—-5（最大50）mil；或mil；或100（最大1000）0—-100（最大1000） 微—0—-100（最大1000） 微米米
三、偏心的安装：
偏心的安装间隙电压一般根据所选用探头的线性特性区间的中间确定，比如3300-8mm探头的灵敏度为7.874Vdc/mm，线性范围为-2.75— -16.75Vdc，中间即安装间隙电压一般定为-10Vdc左右。
传感器安装后的间隙电压测量应满足下表要求：
传感器形式
3300系列8 mm探头
7200系列5至8mm探头0----30mil 量程范围
7200系列5至8mm探头其它所有量程范围
7200系列11mm探头所有量程范围
7200系列14mm探头所有量程范围
间隙电压极限值
-8.1------ -10.9Vdc
-6.7------ -12.3Vdc
-8.8------ -14.4Vdc
-7.2------ -12.8Vdc
四、偏心测量的OK检查：
偏心OK-----当偏心传感器信号在OK的上下限之间时，则传感器定义为OK。否则偏心通道旁路，即无报警输出。各种类型探头的OK电压极限见下表：
传感器选择
7200系列5---8mm探头 OK 下限值
7200系列5---8mm探头 OK 上限值
7200系列11mm探头 OK 下限值
7200系列11mm探头 OK 上限值
7200系列14mm探头 OK 下限值
7200系列14mm探头 OK 上限值
3300系列8mm探头 OK 下限值
3300系列8mm探头 OK 上限值
电压极限
–2.75Vdc
-16.75Vdc
–3.55Vdc
-19.65Vdc
-2.75Vdc
-16.75Vdc
–2.75Vdc
-16.75Vdc
–9.75Vdc
–9.75Vdc
–11.6Vdc
间隙电压中间值
–9.75Vdc
延时正常和监视器失效------为了避免传感器接线错误或传感器故障而引起的误报警，当偏心输入信号不在OK极限的上下限内时，则偏心的瞬时值和峰峰值不工作，输出默认值为0，并发出传感器故障信号，闭锁偏心大报警信号。若偏心输入信号值恢复到OK极限值的上下限内时，传感器故障信号延时60秒复位，监视器开始工作。
根据具体机组的设计，报警继电器和危急继电器的输出可设置为正常时带电或断电。
五、监视器零点的调整：
为了获得最大显示精度，调零应在轴静止时进行。若此时轴转速大于1rpm，则测量到的峰峰值随着轴的转动而实时显示。探头间隙电压的初始值必须在上表所列的范围之内，且必须根据实际所装间隙电压进行零位调整。若零点调节不准，则使偏心显示值无效。
六、报警值的检验:
⑴ 直接值报警的检验：将原偏心输入信号的COM和IN端断开，加入负电压信号，调
整输入电压值使偏心直接值显示为零。再根据探头传感器的灵敏度，将直接值报警、危险的“靠近”和“远离”设置点的数值转换为电压值，然后调整输入电压值分别使偏心直接值的报警、危险的“靠近”和“远离”值动作，检验有开关量信号送出，而且直接值显示正确。
⑵ 峰峰值报警的检验：将原偏心输入信号和键相输入信号的COM和IN端断开，在偏心输入通道上加加一1HZ具有-10Vdc偏置的正弦波；如下图所示电路给一个1HZ的键相信号（这个电压信号为峰峰值检测器提供了定时信号），增加信号幅值直至超过峰峰值的报警设置值，检查峰峰值显示正确且有报警开关量信号送出；同理，增加信号幅值直至超过峰峰值的危险设置值，检查峰峰值显示正确且有危险开关量信号送出。
10μF10KΩ
七、接线建议和要求：
为减少接地回路的信号干扰问题，建议将信号接地点（GND）与系统公共端（COM）连接。信号线应为3芯带绝缘外皮软线。前置器的外壳应与接地电绝缘。信号输入模块到前置器之间的最大电缆长度不得超过300米。
第三章 键相位
键相位--------键相位输入是指轴每转一周发生一次事件的标记，它为偏心和振动服务，即说明偏心和振动的方向，为分析数据提供确切依据。为保证探头的灵敏性，探头一般采用涡流式探头。使用前应设置门槛电压，门槛电压的设置可手动设定，也可自动设定。手动设定时，如果使用3300-8mm探头，安装间隙电压一般定为-10Vdc左右，在键相槽位的间隙电压一般为-22Vdc以上，门槛电压可设置为-15Vdc左右。其他类型探头的安装间隙电压和门槛电压设置根据探头的特性确定。为避免很小的电压变化引起信号误动，可设置电压死区，死区的设置范围为0.2Vdc至2.5Vdc。
键相位OK-----若键相位输入信号在1到600RPM之间且相邻两转的转速变化不大于50%，则键相位OK。
一、键相卡件的状态说明：
1、 OK：它说明键相卡件是否工作正常，在下述任一状态下将有非OK状态出现
⑴ 电压输入故障；
⑵ 卡件硬件故障；
⑶ 卡件组态故障；
⑷ 卡件标识错误。
2、 BYPASS：它说明键相卡件是否已被旁路，在下述任一状态下将使卡件旁路
⑴ 键相卡件还没组态；
⑵ 键相卡件在组态模式；
⑶ 卡件自检发现致命错误；
⑷ 有一个通道的组态无效；
⑸ 任一有效通道被旁路。
二、键相通道的状态说明：
1、 OK：它说明键相通道是否检测到故障，在下述任一状态下将使通道非OK且卡件有非OK状态出现
⑴ 电压输入故障；
⑵ 卡件硬件故障；
⑶ 该通道被旁路；
⑷ 通道组态故障；
⑸ 卡件标识错误。
在下述任一状态下将使该通道非OK，但卡件无非OK状态出现
⑴ 键相信号小于1 rpm；
⑵ 键相信号大于99999 rpm；
⑶ 键相信号在一个周期内的变化大于50%；
⑷ 键相信号传感器故障；
⑸ 键相信号大于20 kHz。
2、BYPASS：它显示相关的键相卡通道件是否已被旁路，在下述任一状态下将使通道旁路
⑴ 键相卡件还没组态；
⑵ 键相卡件在组态模式；
⑶ 卡件自检发现致命错误；
⑷ 有一个通道的组态无效；
⑸ 任一有效通道被旁路。
三、键相探头的安装：探头的安装位置一般为垂直位置偏左或偏右45°。即跟轴振探头的方向一致或成90º，以便于振动的数据分析。探头安装间隙电压一般定为-10Vdc左右。
轴
非驱动端0°
驱动端左90°右90°
180第四章 电源及系统监视器
电源：电源除了为监视器提供电源外，还为前置器提供工作电源。BENTLY3300/12电源卡件的输入电压有两种，一种是95到125Vac，50到60Hz，最大1.0A的电源；另一种是190到250Vac，50到60Hz，最大0.5A的电源；3500/15电源卡件的输入电压也有两种，一种是85到125Vac，47到63Hz，最大2.5A的电源电源；另一种是175到250Vac，47到63Hz，最大1.5A的电源。另外还有一种电源的供电为直流，电压输入为88到140Ｖdc，最大2.5A。不同的电源系统要求有不同的保险丝，这在使用时要格外注意。传感器电压可以设置成-24Vdc或-18Vdc，具体可根据实际前置器的需要确定，系统从工厂发货时
一般设置成-24Vdc。系统电源一般采用220Vac，50Hz，最大1.0A的电源。
分部电源的电压应该满足如下表格所给出的公差范围。
电压
-24Vdc
公差范围（Vdc）
-23.30 TO -24.20
-18Vdc -14.95 TO -18.30
一、接线建议：
（1）为减少接地回路噪音问题，系统公共端（COM）单点接地。
（2）前置器的外壳一定与地电绝缘，其电绝缘最小为500Vac。
（3）电源输入模块到前置器之间的最大电缆长度不得超过300米。
（4）从电源输入模块到前置器采用标准3芯屏蔽电缆，具有绝缘外套。
（5）从电源输入模块到远处触点采用标准2芯屏蔽电缆，具有绝缘外套。
（6）要对同轴接头进行保护并电绝缘。
二、电源的安装：
（1）单电源：ＴＳＩ监视系统可使用单电源满足满负荷运行。使用单电源供电时，建议将其安装在框架的上部位置；
（2）双电源：用下部槽口电源做主电源（即接UPS电源），用上部槽口电源为备用电源（即接保安电源）。当主电源故障时，由备用电源为机柜卡件和前置器供电。两路电源同时上电，并由各自独立的电源分布网供电，这就保证一个电源分布网故障不影响第二电源供电。
（3）电源必须安装在框架左边特殊设计的槽内。
三、系统监视器的功能：
（1）系统通电抑制功能：系统监视器具有通电抑制功能，当通电时，或每当系统电压低于要求的正常电压时，该功能会使每一监视器抑制其报警功能，即不报警，直到通电正常之后两秒钟，才恢复报警功能。
（2）框架抑制功能：此功能由外部触点闭合来启动，当它启动后，停止所有报警。
（3）系统复位功能：通过外部触点闭合或按复位开关，可使系统复位。
（4）报警倍增功能：此功能可使监视器的报警点（包括警告和危险报警），增加到指定的大小，可增加到原来报警设置点的两倍或三倍。这一功能用于汽轮机在某一特定转速状态下，其振幅大于正常振动值，尤其是处于临界转速区域。
（5）OK继电器：设置这个功能的目的是告诉用户任何传感器系统是否被检测到了问题。OK继电器与每一检测器的OK电路联到一起，而OK电路连续检测与检测器相连的传感器的工作状态。如果该电路检测到传感器有问题，则相关检测器的OK继电器驱动信号被送到系统检测器中的OK继电器上，说明系统检测出现问题。系统OK继电器正常情况下是带电的，所以它还可以告诉用户主电源是否中断或失电。
第五章 胀差
一、3500/45胀差/位移监视器的状态说明：
OK：它表明监视器卡件是否工作正常，在下述任一状态下将有非OK状态出现
⑴ 电压输入故障；
⑵ 卡件硬件故障；
⑶ 卡件组态故障；
⑷ 卡件标识错误；
⑸ 传感器故障。
如果监视器从OK状态变为非OK状态，则框架接口输入/输出模块上的系统OK继电
器被驱动为非OK状态。
延时OK通道失效：这个选项，防止通道立即返回OK状态，直到通道传感器保持在OK状态已经到达规定时间。如果选项为“Enabled”，任一通道在非OK状态时，将禁止报警输出，时间被设置成10秒；如果选项为“Disabled”，即使通道处于非OK状态，当实时值超过了报警限并达到延时时间将驱动报警继电器。
二、监视器满量程范围：
本特利3300/45双通道胀差监视器满量程范围：
类型卡件
02
03
最大量程范围
0—10 mm
0.25—0--- 0.25 INCHES
传感器类型及其灵敏度
25 mm； 20mV/mil
35 mm； 20mV/mil
50 mm； 10mV/mil
传感器类型及其灵敏度
7200-11 mm；100mV/mil
7200-14 mm；100mV/mil
7200-16 mm HTPS；100mV/mil
25 mm；20mV/mil
35 mm；20mV/mil
50 mm；10mV/mil
01 5—0---5 mm
04 0—0.5 INCHES
05 10—0---10 mm
06 0—20 mm
08 0—1.0 INCHES
最大量程范围
0---0.5 in
10---0—10 mm
5---0—15 mm
0—20 mm
0.5---0---0.5 in
0.25---0---0.75 in
0—1.0 in
用户自定义
07 0.5—0---0.5 INCHES
本特利3500/45双通道胀差监视器满量程范围：
OK（即线性）范围：电压上限在-12.4 到-12.6Vdc之间，电压下限在-1.3 到-1.4Vdc之间。
三、胀差的实际安装有以下几种方式
1、单探头。即一个探头的线性范围就可以满足胀差所要求的测量，安装时根据大轴的实际位置和探头的灵敏度、线性范围确定所需安装的间隙电压。胀差的正方向即大轴相对于汽缸膨胀的方向（即长轴）；胀差的负方向即大轴相对于汽缸缩短的方向（即短轴）。
单探头的具体应用数据如下：
探头类型 灵敏度 零位电压设置范围
-6.4Vdc至-7.5Vdc
可选量程范围
上限0—12.7 mm；下限-12.7—0 mm；且最大范围12.7 mm
上限0—25 mm；下限-25—0 mm；且最大范围25mm
25mm和35mm 20mV/mil50mm
10mV/mil-3.9Vdc至-10.0Vdc
2、 双探头。如果胀差的测量范围比较大，单个探头无法测量全量程，则一般采用相同的两个探头测量，双探头的安装方式有：标准单斜面胀差、非标准单斜面胀差、双斜面胀差和补偿式胀差。
四、斜面式胀差通道对选项：
传感器
3300 8mm
3300XL 8mm
7200 5mm
7200 8mm
7200 11mm
7200 14mm
25mm
35mm
50mm
50mm差胀
灵敏度 OK上限（V）OK下限（V）中心间隙电压（V）
200mV/mil
200mV/mil
200mV/mil
200mV/mil
100mV/mil
100mV/mil
20mV/mil
20mV/mil
10mV/mil
10mV/mil
-19.04 -1.28 -10.00
-19.04 -1.28 -10.00
-19.04 -1.28 -10.00
-19.04 -1.28 -10.00
-20.39 -3.55 -11.60
-18.05 -1.65 -10.00
-12.55 -1.35 -6.50
-12.55 -1.35 -6.50
-12.55 -1.35 -6.50
-13.40 -1.35 -7.00
斜面式胀差有以下三种类型：
⑴ 标准单斜面
一个非接触式探头（通道1或3）监测斜面，测量转子的轴向运动；另一个非接触式探头（通道2或4）监测大轴，测量转子的径向运动，检测器利用这个测量值校正斜面传感器的读数，以使得径向运动不会引起明显的轴向运动。探头安装在转子的同一侧并在同一个轴向表面上。
(注意：平面传感器灵敏度必须和斜面传感器灵敏度一样或比它更灵敏。)
斜面探头的电压满量程范围=sinθ*满量程*灵敏度；
斜面探头的满刻度电压=零位电压+sinθ*量程上限*灵敏度，（远离探头为正时用“-”）；
斜面探头的底刻度电压=零位电压-sinθ*量程下限*灵敏度，（远离探头为正时用“+”）。
其中：零位电压=间隙中心电压-0.5*sinθ*灵敏度*满量程+ sinθ*量程下限*灵敏度。
平面探头的电压满量程范围=tanθ*满量程*灵敏度；
平面探头的满刻度电压=零位电压+0.5*tanθ*满量程*灵敏度，（远离探头为正时用“-”）；
平面探头的底刻度电压=零位电压-0.5*tanθ*满量程*灵敏度，（远离探头为正时用“+”）；
其中：零位电压=间隙中心电压。
标准单斜面胀差探头的安装：
θ
⑵ 非标准单斜面
两个相同类型的非接触式探头检测同一斜面，相隔180°安装，见下图。两个探头在监视器上的输入用通道对（比如通道1和2，或者通道3和4），胀差组合值经过转子的径向
运动测量补尝。
探头的电压满量程范围=sinθ*满量程*灵敏度；
探头的满刻度电压=零位电压+sinθ*量程上限*灵敏度，（远离探头为正时用“-”）；
探头的底刻度电压=零位电压-sinθ*量程下限*灵敏度，（远离探头为正时用“+”）。
其中：零位电压=间隙中心电压-0.5*sinθ*灵敏度*满量程+ sinθ*量程下限*灵敏度。
非标准单斜面胀差探头的安装：
θ
⑶ 双斜面
两个相同类型的非接触式探头监测两个不同的表面，它们具有相同的角度，但朝着相反的方向；两个探头在监视器上的输入用通道对（比如通道1和2，或者通道3和4），探头安装在同一侧且在同一轴向表面上。
探头的电压满量程范围=sinθ*满量程*灵敏度
通道的满刻度电压=零位电压+sinθ*量程上限*灵敏度，（满刻度背向探头时用“-”）；
通道的底刻度电压=零位电压-sinθ*量程下限*灵敏度，（满刻度背向探头时用“+”）。
其中：零位电压=间隙中心电压-0.5*sinθ*灵敏度*满量程+ sinθ*量程下限*灵敏度。
双斜面探头的安装：
θθ
五、补偿式差胀
两个相同类型的非接触式探头监测两个不同的表面；两个探头在监视器上的输入用通道对（如通道1和2，或通道3和4）。上面的刻度指示可以通道对的通道1或3探头为基准，而且上面刻度指示总是指向探头。通频满量程是组合满量程的一半且不能被使用者设置。
1、截止过电压（COV），是传感器的间隙电压，监视器利用该电压进行两个传感器的切换；布置的传感器间隙应保证截止过电压（COV）相等，传感器的截止过电压（COV）定义为组合满量程的中间值，即当两个探头都处于截止过电压（COV）时，组合差胀读数应为中间刻度值；截止过电压取决于组合满量程和传感器的类型。通频零点代表的是各自通道的截止过电压（COV），通频比例值的上面刻度指示总是指向探头。另外，两个通道的截止过电压的差别应小于±0.6V。
通频满刻度电压=COV+0.5*满量程*灵敏度；
通频底刻度电压=COV。
若满刻度方向定义为指向探头1或3，则：
组合满刻度=通道1/3的通频满刻度；
组合底刻度=通道2/4的通频满刻度。
若满刻度方向定义为背向探头1或3，则：
组合满刻度=通道2/4的通频满刻度；
组合底刻度=通道1/3的通频满刻度。
2、胀差传感器特性：
传感器 灵敏度
OK上OK下限限（V）（V）
-20.39中心间隙电压（V）
组合满量程
150-0-150mil；
0-300mil；
用户定义
150-0-150mil；
0-300mil；
用户定义
5-0-5mm；
0-10mm；
0.25-0-0.25inchs0-0.5inchs
10-0-10mm；
0-20mm；
0.5-0-0.5inchs
0-1.0inchs
用户定义；
100mV/mil
7200 11mm
(3.937V/mm)
100mV/mil
7200 14mm
(3.937V/mm)
-3.55 -11.60
-18.05-1.65 -10.00
25mm
35mm
20mV/mil
-12.55(0.7874V/mm)
-1.35 -6.50
50mm -12.5510mV/mil
(0.3937V/mm)
50mm差胀
-13.40
3、典型的安装如下图：
膨胀
伸长
缩短
间隙
探头
1
探头2
25-0-25mm；
-1.35 -6.50
0-50mm；
1.0-0-1.0inchs
0-2.0inchs；
-1.35 -7.00
用户定义；
膨胀
缩短伸长推力轴承探头1
探头2
4、具体安装。下面以两个实际探头加以说明，首先测量探头的间隙电压与相对位移之间关系，结果如下表：
相对位移探头A间隙探头A灵敏探头B间隙电探头B灵敏（mm）
电压（Vdc）度Vdc/mm压（Vdc）度Vdc/mm
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
4.00
4.50
5.00
5.50
6.00
6.50
7.00
7.50
8.00
8.50
9.00
9.50
10.00
10.50
11.00
11.50
12.00
12.50
13.00
13.50
14.00
14.50
15.00
11.70
11.48
11.24
11.00
10.73
10.46
10.16
9.86
9.54
9.21
8.87
8.52
8.15
7.78
7.40
7.02
6.63
6.24
5.85
5.47
5.09
4.71
4.33
3.95
3.55
3.14
2.72
2.30
1.88
1.48
1.08
0.46
0.48
0.51
0.54
0.57
0.60
0.62
0.65
0.67
0.69
0.72
0.74
0.75
0.76
0.77
0.78
0.78
0.77
0.76
0.76
0.76
0.76
0.78
0.81
0.83
0.84
0.84
0.82
0.80
11.70
11.50
11.28
11.05
10.80
10.55
10.27
9.99
9.69
9.38
9.06
8.72
8.37
8.02
7.65
7.28
6.90
6.52
6.14
5.76
5.38
5.01
4.63
4.25
3.86
3.45
3.04
2.62
2.20
1.77
1.36
0.42
0.45
0.48
0.50
0.53
0.56
0.58
0.61
0.63
0.66
0.69
0.70
0.72
0.74
0.75
0.76
0.76
0.76
0.76
0.75
0.75
0.76
0.77
0.80
0.82
0.83
0.84
0.85
0.84
第二：根据数据绘制探头的特性图如下：
探头A间隙电压与相对位移的关系14.0012.00间隙电压(
Vdc)10.008.006.004.002.000.572931位移（一格代表0.5mm）
探头B间隙电压与相对位移的关系1412间隙电压(Vdc)位移（一格代表0.5mm）
第三、其中最常见的一种情况是全量程在两个探头的线性范围之内，从图上找出符合探头特性又线性好的一端。以上图为例：假如要求的测量范围为0-14mm，即每个探头测量7mm，探头的灵敏度特性为0.787V/ mm，则探头A用间隙电压范围为7.78Vdc至2.30Vdc，平均灵敏度为探头0.783V/ mm；B用间隙电压范围为7.28Vdc至1.77Vdc，平均灵敏度为探头0.787V/ mm；在这里根据监视系统调整方式的需要有两种安装方法：
①两个探头的交叉电压完全相同。如果安装时以远离A为胀差增长的方向，则当大轴处于零位时，探头A的零位（0mm）安装间隙电压为2.30Vdc，7mm位置的间隙电压为7.78Vdc。探头B的安装方法为：先量出间隙电压7.78Vdc-0.787V/ mm*7mm=2.27Vdc，再向后移14 mm；相应的零位（0mm）安装间隙理论电压为7.78Vdc+0.787V/
mm*7mm=13.29Vdc(已超出探头的线形范围，不能以此理论电压来安装_
安装后胀差值与探头的间隙电压关系如下图：
胀差与A/B探头间隙电压的关系14.0012.00间隙电压(Vdc)10.008.006.004.002.000.5729胀差（一格代表0.5mm）31探头B探头A
②另一种安装方法是两个探头的交叉电压不完全相同。如上述两个探头，A的安装方法同①，B的安装是先量间隙电压1.77Vdc，然后向后移14 mm，相应的零位（0mm）安装间隙理论电压为7.28Vdc+0.787V/ mm*7mm=12.79Vdc(已超出探头的线形范围，不能以此理论电压来安装)。
第四、如果一个或两个探头的线性范围无法满足测量胀差的要求，解决的方法有两种。
①斜坡式安装（根据上面的叙述有标准单斜面、非标准单斜面、双斜面等），标准斜坡的角度为8度，则探头的间隙电压与实际胀差的关系为相应探头的线性灵敏度乘以sin8°。如灵敏度为4V/ mm的探头，间隙电压与实际胀差的关系即相对灵敏度为4V/ mm* sin8°=0.554 V/ mm。安装方法同上。如果具体的安装图如下，则靠近探头A为胀差增长的方向。
交叉电压7.78Vdc
TE GE
8° 8°
探头A探头B
②另一种安装方法是两探头平面安装。例如仍用上述的探头A、B测量满量程为25mm的胀差，A的安装间隙电压为2.30Vdc；B的安装是先量间隙电压1.77Vdc，然后向后移25
mm，相应的零位（0mm）安装间隙理论电压为7.28Vdc+0.787Vdc/ mm*18mm=21.45Vdc(已超出探头的线形范围，不能以此理论电压来安装)。
安装后胀差值与探头的间隙电压关系如下图：
胀差与A/B探头间隙电压的关系14.0012.00间隙电压(V)10.008.006.004.002.000.92225283134374胀差（一格代表0.5mm）探头A探头B
具体的显示计算为：在0—7mm范围时，胀差的显示值与探头A的间隙电压成比例线性增长，即2.30Vdc对应0mm，7.78Vdc对应7mm；在18—25mm范围时，胀差的显示值与探头B的间隙电压成反比例线性增长，即7.28Vdc对应18mm，1.77Vdc对应25mm。而在7—18mm范围时，因为超出了两个探头的线性测量范围，而且此时的胀差在正常膨胀范围，所以指示无须十分精确。显示公式如下：
DE=Ka*（Va-2.30）/0.783+(1- Ka)*（25-（Vb-1.77）/0.787)
其中：DE为实际胀差显示；
Ka为探头A的计算系数(探头A的间隙电压<7.78Vdc时Ka=1，间隙电压从7.78Vdc到11.24Vdc时Ka从1减到零；
Va为探头A的实际测量间隙电压；
Vb为探头B的实际测量间隙电压。
第六章 振动
一、振动监测器的主要功能为：
⑴ 连续地对当前机械的振动与组态的报警点进行比较，以驱动报警对机械进行保护，因为振动是汽轮机启停和正常运行过程中需要监视的重要项目，为确保机组安全，振动的报警和危险一般采用逻辑或，即任意一轴承振动的报警和危险都将驱动继电器工作，进行报警或对机械设备进行保护；
⑵ 对运行人员和维修人员提供基本的机械振动信息；
⑶ 卡件的输出值有：
① 间隙电压：传感器表面与被测表面的物理距离，可用位移或电压表示；
② 1X幅值：1个复合的振动信号，表示转动速率下的幅值分量；
③ 1X相位滞后角：1个复合的振动信号，表示转动速率下的相位滞后角分量；
④ 2X幅值：1个复合的振动信号，表示2倍轴转动速率下的幅值分量；
⑤ 2X相位滞后角：1个复合的振动信号，表示2倍轴转动速率下的相位滞后角分量。为从键相脉冲的前缘或后缘至随后的2X振动信号正峰值的角度计量；
⑥ 非1X幅值：1个复合的振动信号，表示非转动速率下的幅值分量；
⑦ Smax幅值：在测量平面内，对应于计算出的“准零点”，XY安装传感器的未滤波的单峰值测量值。对于每个通道对仅返回一个Smax幅值（通道1或3）；
⑷ 通道OK延时消除 （Timed Ok Channel Defeat）功能，即保持某通道的传感器维持OK状态30秒后再回到OK状态，该功能对径向振动通道总是有效，防止传感器频繁故障引起跳机。
二、相位的测量：
⑴ 1X相位可由键相位脉冲的前沿至振动信号的第一个正峰值来测量，如下图：
0º 360º
一个循环
1X振动信号
相位滞后角=45º
键相位信号
轴转一周
1X=在轴每转中一个循环的振动信号
⑵ 2X相位可由键相位脉冲的前沿至振动信号的第一个正峰值来测量，如下图：
0º 360º
第一周
第二周
2X振动信号
相位滞后角=90º
轴转一周
键相位信号
2X=在轴每转中两个循环的振动信号
三、输出幅值的范围：
对于所有类型的传感器，通频值、1X幅值、2X幅值、非1X幅值的输出范围都是3---20mil
pp 或100---500 µm pp；Smax幅值的输出范围都是3---20mil 或100---500 µm。
对应不同的传感器类型的间隙满量程范围：
探头类型
3300 8mm 涡流传感器
7200 5mm涡流传感器
7200 8mm涡流传感器
可选量程范围
-5——-24Vdc；15---25mil；或300---600 µm。
7200 11mm 涡流传感器
7200 14mm涡流传感器
非标准
-5——-24Vdc；15---50mil；或300---1000 µm。
3300（-18V）涡流传感器-24Vdc
3300（-24V）涡流传感器15---0---15mil
3300 RAM 涡流传感器
300---0---300 µm
四、传感器的OK限
传感器
3300 8mm
7200 5mm
7200 8mm
7200 11mm
7200 14mm
灵敏度 OK上限（V）OK下限（V）200mV/mil -16.75
200mV/mil -16.75
200mV/mil -16.75
100mV/mil -19.65
100mV/mil -16.75
-2.75
-2.75
-2.75
-3.55
-2.75
-2.45
-3.25
-2.45
中心间隙电压（V）
-9.75
-9.75
-9.75
-11.60
-9.75
-7.25
-9.5
-7.5
3300（-18V）
200mV/mil -12.05
3300（-24V）
285mV/mil -15.75
3300 RAM 200mV/mil -12.55
五、振动的测量与显示。
振动是汽轮机等转动机械实时检测的一项重要数据，局部的不平衡或摩擦会引起振动进而损坏设备，因此它是机械设备安全稳定旋转的重要保障。
⑴ 振动的显示有效值、通频、1倍频、2倍频之分。
通频值的满量程电压=通频指示最大值*传感器灵敏度；
例如：通频指示最大值=10mil，传感器灵敏度=200mV/mil，则满量程=10*0.2=2Vpp。
对于有效值Vrms输入，Vrms=0.707* Vpp/2=0.707* 2/2=0.707Vrms。
Smax值的满量程电压=Smax指示最大值*传感器灵敏度*1.414；
例如：Smax的指示最大值=10mil，传感器灵敏度=200mV/mil，则满量程=10*0.2*1.414=2.828Vpp。
对于有效值Vrms输入，Vrms=0.707* Vpp/2=0.707* 2.828/2=0.999Vrms。
⑵ 振动的测量方式有位移式（即涡流探头）、速度式（如压电式探头）和加速度式等，具体的关系是：
s=A(p-p)/2*sin(ωt)； v=ω*A(p-p)/2*cos(ωt)；a=-ω²*A(p-p)/2*sin(ωt)。
其中s为振动位移量的实时值，v为振动速度量的实时值，a为振动加速度量的实时值，A(p-p)振动的峰峰值，ω为旋转的角速度，ω=2πf ，f为振动频率，t为时间。
下面以一实验室校验速度式探头为例加以说明：
振动峰峰值A(p-p)(微米)是我们所要校验探头的测量和显示振动数据，根据上面的公式分别得到振动速度值v(p)(mm/s)和振动加速度a(p)(m/s2)如下表（假设频率为45Hz）。实验室所用标准探头为加速度式，灵敏度为10mv/m/s²，所以加载电压有效值rms(mv)= 2π²f²*A(p-p) *10*0.707/1000000=0.2826* A(p-p)。所校探头为速度式，灵敏度为19.7mv/mm/s，所以测量的电压标准的有效值（mv）=πf*A(p-p)*19.7*0.707/1000=1.969*A(p-p)。
实验室标准探头加载电所校探头电压标准振动峰峰值A(p-p) (微米)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
120
125
140
160
180
200
220
250
270
300
350
400
振动速度值v (p) 振动加速度a(p)
压rms(mv) =0.2826*
(mm/s)
(m/s²)
rms（mv）A(p-p)
=1.969*A(p-p)
0.00
2.83
5.65
8.48
11.30
14.13
0.00
19.69
39.38
59.07
78.76
98.45
0.000 0.00
1.414 0.40
2.827 0.80
4.241 1.20
5.655 1.60
7.069 2.00
8.482 2.40
9.896 2.80
11.310 3.20
12.723 3.60
14.137 4.00
16.965 4.80
17.671 5.00
19.792 5.60
22.619 6.40
25.447 7.19
28.274 7.99
31.102 8.79
35.343 9.99
38.170 10.79
42.412 11.99
49.480 13.99
56.549 15.99
16.96 118.14
19.78 137.83
22.61 157.52
25.43 177.21
28.26 196.90
33.91 236.28
35.33 246.13
39.56 275.66
45.22 315.04
50.87 354.42
56.52 393.80
62.17 433.18
70.65 492.25
76.30
84.78
98.91
113.04
531.63
590.70
689.15
787.60
在实际应用中，涡流式探头用于测量轴振，而速度式探头用于测量瓦振，再加上键相所测得的振动方向，矢量合成复合振动，它指的是所测点轴的绝对振动。
六、振动监视器的状态说明：
OK：它表明监视器卡件是否工作正常，在下述任一状态下将有非OK状态出现
⑴ 电压输入故障；
⑵ 卡件硬件故障；
⑶ 卡件组态故障；
⑷ 卡件标识错误；
⑸ 传感器故障；
⑹ 键相器故障；
⑺ 通道非OK。
如果监视器从OK状态变为非OK状态，则系统OK继电器被驱动为非OK状态。
七、通道的状态说明：
OK：它说明键相通道是否检测到故障，在下述任一状态下将使通道非OK且卡件有非OK状态出现
⑴ 传感器输入电压故障；
⑵ 传感器供电电压故障；
⑶ 键相器非OK。
八、加速度式传感器
⑴ 通频满量程范围：
探头类型
23733-03标准加速度接口模块
24145-02高频加速度接口模块非标准
（灵敏度 100mV/g；OK上限：-15.05Vdc；OK下限：-2.75Vdc；）
可选量程范围
0----2gpk
0----5gpk
0----10gpk
0----20gpk
0----2grms
0----5grms
0----10grms
可选量程范围（积分）
0----1 in/s pk
0----2 in/s pk
0----1 in/s rms
0----2 in/s rms
0----25 mm/s pk
0----50 mm/s pk
0----100 mm/s pk
0----20m/s²pk 0----25 mm/s rms
0----50m/s²pk 0----50 mm/s rms
0----100m/s²pk
0----200m/s²pk
0----20m/s²rms
0----50m/s²rms
0----100m/s²rms
用户定义：2--20 gpk或2--10 grms
或20--200 m/s²pk或20--100 m/s²rms
49578-01标准加速度接口模块
155023-0高频加速度接口模块
（灵敏度 25mV/g；OK上限：-11.37Vdc；OK下限：-5.63Vdc；））
0----20grms
0----25grms
0----40grms
0----50grms
0----200m/s²rms
0----250m/s²rms
0----400m/s²rms
0----500m/s²rms
用户定义：20--50 grms
或200--500 m/s²rms
注：g=9.8135 m/s²。例如10.19mV/( m/s²)=10.19*9.81359mV/g=100mV/g
⑵ 计算校验频率
振动频率=SQRT（高通滤波器截断频率HPF*低通滤波器截断频率LPF）
滤波组态类型
高、低通均未组态
计算校验频率
频率=100Hz
用其他单位时 HPF=3Hz
高通组态、低通未组态 不积分单个通道LPF=30KHz
积分单个通道LPF=14.5KHz
双通道LPF=9.155KHz
高、低通均组态 HPF、LPF为组态值
低通组态、高通未组态 用RMS单位时 HPF=10Hz
0--100 mm/s rms
用户定义：1--2 in/s pk或1----2 in/s rms
或25--100 mm/s pk或25--50 mm/s rms
⑶ 满量程的输入电压-----非积分
单位
g peak
g rms
m/s² peak
m/s² rms
输入的RMS电压
满量程*灵敏度*0.707
满量程*灵敏度
满量程*灵敏度*0.707
满量程*灵敏度
输入的峰峰值电压
满量程*灵敏度*2
满量程*灵敏度*2.828
满量程*灵敏度*2
满量程*灵敏度*2.828
单峰值有效值峰峰值
⑷ 满量程的输入电压-----积分
输入电压(Vrms)=满量程(pk)* 灵敏度*2*π*速率频率*0.707
输入电压(Vrms)=满量程(rms)* 灵敏度*2*π*速率频率
输入电压(Vpp)=满量程(pk)* 灵敏度*4*π*速率频率
输入电压(Vpp)=满量程(rms)* 灵敏度*4*π*速率频率*1.414
例如：传感器灵敏度=10.19mV/(m/s²)，满量程=25.4mm pk，速度频率=282.84Hz，则：
输入电压(Vrms)= 25.4/1000*10.19/1000*2*π*282.84*0.707=0.3252 Vrms
输入电压(Vpp)=25.4/1000*10.19/1000*4*π*282.84=0.92 Vpp
⑸ 加速度传感器OK限：
传感器类型 OK下限（V） OK上限（V）
23733-03不带安保器 -2.7至-2.8 -15.0至-15.1
23733-03带安保器 -3.05至-3.15 -13.8至-13.9
49578-01不带安保器 -5.88至-5.68 -11.32至-11.42
49578-01带安保器 -5.29至-5.39 -10.81至-10.91
24145-02不带安保器 -2.7至-2.8 -15.0至-15.1
155023-01不带安保器 -5.58至-5.68 -11.32至-11.42
九、速度式传感器
⑴ 通频满量程范围（适用于所有类型的速度传感器）：
可选量程范围：0----0.5（最大2）in/s pk；或0----0.5（最大2）in/s rms； 或0----10（最大50）mm/s pk； 或0----10（最大50）mm/s rms。
可选量程范围（积分）：0----5（最大20）mil pp；或0----100（最大500）µm pp。
⑵ 速度传感器灵敏度：
传感器类型 灵敏度
9200 两线制速度传感器 500mV/（in/s）
47633 两线制速度传感器 490mV/（in/s）
86205 两线制速度传感器 477mV/（in/s）
非标准 145mV/（in/s）
Velometer 压电式速度传感器 100mV/（in/s）
高温压电式速度传感器 145mV/（in/s）
⑶ 速度传感器OK限：
传感器类型 OK下限（V） OK上限（V）
9000 带或不带安保器 -2.0至-2.1 -17.9至-18.0
86205 带或不带安保器 -2.0至-2.1 -17.9至-18.0
47633带或不带安保器 -2.0至-2.1 -17.9至-18.0
非标准 带或不带安保器 -2.0至-2.1 -17.9至-18.0
Velometer 标准带标准I/O -4.1至-4.2 -19.8至-19.9
Velometer 高温带标准I/O -2.69至-2.79 -21.21至-21.31
Velometer 标准带TMR I/O
Velometer 高温带TMR I/O
⑷ 满量程的输入电压-非积分
单位
in/s pk
mm/s pk
in/s rms
mm/s rms
输入的RMS电压
满量程*灵敏度*0.707
满量程*灵敏度*0.707
满量程*灵敏度
满量程*灵敏度
输入的峰峰值电压
满量程*灵敏度*2
满量程*灵敏度*2
满量程*灵敏度*2.828
满量程*灵敏度*2.828
-4.1至-4.2 -19.8至-19.9
-4.1至-4.2 -19.8至-19.9
⑸ 满量程的输入电压-积分
输入电压(Vrms)=满量程(pp)* 灵敏度*π*速率频率*0.707
输入电压(Vpp)=满量程(pp)* 灵敏度*π*2*速率频率
例如：传感器灵敏度=0.5V/(inch/s)，满量程=3.937mil pp，速度频率=94.87Hz，则：
输入电压(Vrms)=3.937/1000*0.5*π*0.707*94.87=0.4148 Vrms
输入电压(Vpp)=3.937/1000*0.5*2*π*94.87=1.173 Vpp
⑹ 计算校验频率
振动频率=SQRT（高通滤波器截断频率HPF*低通滤波器截断频率LPF）
滤波组态类型
高、低通均未组态
计算校验频率
频率=100Hz
用其他单位时 HPF=3Hz
高通组态、低通未组态
LPF=5500Hz
十、跳线的设置：
1、 卡件上全为瓦振：短接右上角（W/O SEIS）
2、 复合振：
3、 全为轴振
第七章 轴向位移
轴向位移也是汽轮机正常运行时需要监视的一个重要参数，它指的是大轴在轴向推力轴承位置上相对于推力瓦的位移，监视的是汽轮机本体动静间隙最小位置上的位移量，并通过高、低通均组态 HPF、LPF为组态值
低通组态、高通未组态 用RMS单位时 HPF=10Hz
保护措施保证间隙在允许的范围之内，以保障汽轮机的安全与稳定运行。
一、轴向位移的安装
轴向位移的测量一般用涡流探头，根据测量间隙大小的需要，可以选择8mm或11mm的探头，下面以8mm的探头为例加以说明轴向位移的安装方法：
第一步，测量推力间隙。运用千斤顶将大轴推向推力瓦的工作面或非工作面，定好百分表的零位指示，再推向另一面，读出推力间隙值。为了保证准确，可以测量几次，取最大值。
第二步，然后根据探头的灵敏度、机械零位的设置及当时大轴所在的位置确定所安装探头的间隙电压。
例如：大轴的推力间隙为0.4mm，轴向位移量程范围为-1~1 mm，使用BENTLY
3300-8mm探头，灵敏度为7.874V/ mm。现大轴推向推力瓦的工作面，并以此为正方向，零位为推力间隙的中间位置，且零位间隙电压定为-10Vdc，则安装的间隙电压为：-10-0.2*7.874=-11.5748 Vdc。
二、满量程范围：
探头类型
3300 8mm 涡流传感器
7200 5mm涡流传感器
7200 8mm涡流传感器
7200 11mm 涡流传感器
7200 14mm涡流传感器
非标准
可选量程范围
上限0—80mil（0—2mm）；下限-80—0mil（-2—0mm）；总范围50—80mil（1—2mm）。
上限0—150mil（0—4mm）；下限-150—0mil（-4—0mm）；总范围50—150mil（1—4mm）。
3300（-18V）涡流传感器上限0—50mil（0—1mm）；下限-50—0mil（-1—3300（-24V）涡流传感器0mm）；总范围40—50mil（0.25—1mm）。
3300 RAM 涡流传感器
三、传感器的灵敏度及OK限
传感器
3300 8mm
7200 5mm
7200 8mm
7200 11mm
7200 14mm
3300（-18V）3300（-24V）3300 RAM
灵敏度 OK上限（V）OK下限（V）中心间隙电压（V）
200mV/mil -19.04
200mV/mil -19.04
200mV/mil -19.04
100mV/mil -20.39
100mV/mil -18.05
200mV/mil -13.14
285mV/mil -16.85
200mV/mil -13.14
-1.28
-1.28
-1.28
-3.55
-1.65
-1.16
-2.25
-1.16
-9.75
-9.75
-9.75
-11.60
-9.75
-7.15
-9.55
-7.15
四、轴向位移的报警与危险组态：
为了提高系统的可靠性，避免信号误动，对轴向位移的报警与危险可以采取合理的组态逻辑。比如如下安装四个轴向位移探头，分别为1A、1B、2A、2B，则报警与危险的开关量输出=（1A+1B）*（2A+2B）。这样既保证了信号的可靠性，又保证了保护的正确动作。如果安装了三个轴向位移探头，可采用三取二逻辑。
探头1A
探头1B
探头2A
探头2B
第七章 转速及零转速
一、转速卡件的应用说明：
本特利3500/50转速表的设计，并不能独立地用于转速控制或超速保护系统，或作为该系统的组成部分。本特利3500/50转速表不提供在转速控制及超速保护系统中所需的保护性冗余及响应速度。所提供的模拟比例值输出仅适用于数据记录或图表记录目的，并且所提供的转速报警设置点仅适用于声光报警的目的。若用于超速保护，必须采用本特利专用的三重冗余转速卡件及继电器卡件。
二、转速模块的状态说明：
OK：它标识模块运行是否正确，在下列任何条件下，模块将返回非OK状态；
⑴ 电压输入故障；
⑵ 卡件硬件故障；
⑶ 传感器故障；
⑷ 卡件组态故障；
⑸ 卡件标识错误。
三、转速通道的状态说明：
OK：它标识通道是否检测到故障，在下列任何条件下，非OK状态将返回；
⑴ 通道硬件故障；
⑵ 输入转速信号大于99999 rpm；
⑶ 探头间隙OK检测失败；
⑷ 信号传感器故障；
⑸ 输入信号频率大于20 kHz；
⑹ 输入信号频率低于规定的传感器的最小频率值；
⑺ 在一个周期内的输入信号变化大于50%；
⑻ 零转速的比较百分比检测失败。
通道状态旁路：它标识通道已经旁路了一个或几个比例值的报警，在下列任何条件下，将导致通道处于旁路状态；
⑴ 转速表模块未组态；
⑵ 转速表模块处于组态模式；
⑶ 转速表通道组态有误；
⑷ 转速表模块处于上电自检状态；
⑸ 在自检时发现致命错误；
⑹ 通道按零转速组态，但零转速使能触点开路；
⑺ 报警通过软件开关被旁路；
⑻ 框架报警抑制被使能。
四、门槛电压的设置：
自动：触发门槛电压被自动设置成输入信号的的正峰值与负峰值的中间值，此值跟随输入信号的变化而变化。自动门槛电压需要的最小信号幅值为1VPP，最小频率为0.0167Hz。
手动：触发门槛电压由用户自行设定，范围为0至-23.9V，手动门槛电压需要的最小幅值
为500mV峰峰值。
滞回电压：滞回电压是门槛电压附近产生触发脉冲所需的电压，滞回电压越大则输入信号的抗噪性越好，滞回电压的设置范围为0.2V至2.5V。图示如下：
输入信号
门槛电压
滞回电压
触发开始
触发结束
转速脉冲
五、转速及零转速探头的安装与显示：
⑴ 零转速：为了保证零转速的精确测量，零转速探头采用涡流式传感器，比如3300系列8mm探头，7200系列的5mm、8mm、11mm、14mm等。安装间隙为0.7~1.5mm之间，或安装为探头的中心间隙电压（一般不用此方法）。
零转速的显示范围为0~99.9rpm或用户定义，用户定义的上限范围为10~99.9rpm。
注：使用零转速报警功能时，必须将零转速使能开关闭合（软件或硬件）
⑵转速：转速探头可采用涡流式传感器，即跟零转速测量一样，它的精度可达0.1rpm，安装方法同零转速探头。也可采用磁阻式传感器，安装时测量间隙为0.7~1.5mm之间。
转速的显示范围为0~100rpm、0~200rpm、0~500rpm、0~1000rpm、0~2000rpm、0~5000rpm、0~10000rpm、0~20000rpm、0~50000rpm、0~99999rpm或用户定义，用户定义的上限范围为100~99999rpm。
六、测速齿数的计算：
测速齿数即为转子每旋转一周，转速探头信号中的脉冲数。如果测速探头监测的齿轮安装在转子上，则测速齿数等于监测齿轮的齿数；如果测速探头监测的齿轮安装在从动轮上，例如下图，则测速齿数RPR=24/5*16=76.8
转速表指示5齿齿轮
此轴转速
探头
16齿齿轮24齿齿轮
第二篇 TSI系统的调试工作介绍
第一章 调试措施的编制
调试措施的编制主要包括以下几个主要内容：
一、调试目的，即通过调试所要达到的目标。对于TSI系统，就是在设备完好、设计合理的情况下投入所设计的各项监视、保护功能，满足机组安全、可靠运行的需要。
设备完好就是指TSI系统的各种探头、前置器、延长电缆、信号线、电源组件、监视仪表卡件等设备配备完好且工作正常；探头的间隙电压或间隙尺寸安装正确；延长电缆、信号线屏蔽良好，连接牢靠；TSI系统接地良好；系统电源和前置器工作电源电压正常；系统监视器无非OK状态出现；报警、跳闸信号动作正常；监视仪表卡件输出信号正确，显示无误。
设计合理指的是对汽轮机的重要运行参数必须进行监视，如：轴位移、振动、转速、胀差、偏心、缸胀等，其他监视信号根据厂家等设计而定。探头的设计安装位置及其安装支架符合测量要求；各个探头与其相应的前置器、延长电缆及监视仪表卡件配套正确；探头的线性特性区域满足设计测量要求；监视仪表卡件的报警、跳闸值设置正确，报警、跳闸逻辑设计正确；输出参数范围与设计相符。
在机组正常运行时，要求能投入所有监视、保护功能，各种参数显示正确，报警、跳闸值信号动作正常，保证机组安全、可靠运行。
二、编制依据，即调试的内容、应具备的基本条件、调试的组织与分工、调试方法和步骤以及质量检验标准所对应的依据。目前的调试工作主要依据如下：
1、 《火电工程启动调试工作规定》（电力工业部建设协调司1996.5）；
2、 《火力发电厂基本建设工程启动及竣工验收规程》（电力工业部1996.3）；
3、 《火电施工质量检验及评定标准》热工仪表及控制装置篇（1998年版）；
4、 《火力发电厂基本建设工程启动及竣工验收规程实施办法》（山东电力工业局1996年版）；
5、 生产厂家、系统设计院提供的有关图纸及说明书等有关技术资料.
6、《火电机组试运安全规定》（山东电力集团[2002]228号）。
7、《电力建设安全工作规程》2002版。
三、TSI系统简介，主要介绍设备组成和调试范围：
1、介绍TSI系统的主要设备。一般有：探头及其相应的前置器和延长电缆、监视仪表组件，其中监视仪表组件由电源卡件、各个监视仪表、继电器卡件和通讯卡件组成，有些TSI系统另设计有三取二的转速测量及保护输出仪表组件。具体介绍探头的用途、种类、数量及其灵敏度，仪表卡件的用途、种类、数量、报警和跳闸值的设置、报警和跳闸逻辑的设置，以及记录仪输出信号的范围。
2、系统功能：
⑴ 系统主要完成对汽轮机的监视功能，如转速、轴向位移、胀差、键相、偏心、轴振、缸胀等；并向其它数据采集监视系统提供汽轮机的实时数据。
⑵ 提供部分接点输出，如：振动、轴位移、差胀、超速的报警与跳机，偏心的报警以及用于联锁的转速和零转速报警接点等。还提供TSI系统的OK状态，用来监视TSI系统的工作情况，一旦有探头或监视仪表工作不正常，可立即通知运行或检修人员，保证设备安全。
3、 调试范围
⑴ 根据系统设计检查TSI电源接线和输入、输出信号接线是否正确。
⑵ 根据探头及其前置器和延长电缆的校验报告以及大轴的实际位置确定各探头的实际安装间隙电压，协助指导安装公司正确安装探头。
⑶ 根据探头的实际灵敏度和安装零位电压，调整相应监视仪表的设定。
⑷ 根据电厂提供的定值设定监视器的报警值、危险值及其延迟时间，设定输出信号的量程，根据电厂提供逻辑检查报警、跳闸信号的组态。
⑸ 对系统调试和试运中出现的问题，进行技术把关和协调解决。
四、调试的组织与分工
TSI的调试一般由调试单位、建设单位、设备厂家、生产单位和监理公司等共同完成。
1、调试单位是技术负责单位，负责TSI的系统调试及整个调试工作的协调，并针对TSI系统的设计安装调试工作包括系统配置、参数设置、探头安装、报警和跳闸逻辑、柜内布线、电缆走向、系统调试等提出建议。对设计、调试和试运中出现的问题，起到技术把关和协调解决问题的作用。根据合同和技术规范书的要求，通过系统调试保证实现TSI所设计的功能。
2、设备厂家负责其设备的现场服务,根据合同和技术规范书的要求，指导完成TSI系统的安装及系统恢复，并配合试运和调试要求，负责完成系统内的硬件、软件的修改和完善，满足工程需要。
3、建设单位负责设备的安装，设备的停送电，并配合系统恢复以及系统调试工作。
4、生产单位负责提供调试资料和设备的投运，提供有关TSI系统的各种参数、定值、设计说明、系统组成、卡件和端子排接线图等。并负责调试期间热工与运行之间的联系工作。根据合同和技术规范书要求，提出TSI应有的功能，并针对施工和调试情况提出进度控制要求。
5、监理公司负责整个工程的安装、调试、试运的质量监理工作。
五、TSI系统调试应具备的基本条件：
4、 探头、前置器、延长电缆校验完毕，线性范围符合设计要求。
5、 所有设备均已就位，TSI柜安装完毕，接线完毕且准确、可靠。具备送电条件。
6、 主控室及电子间清洁，有充足的照明,温度、湿度满足要求。
7、 系统所需的电源应具备随时送电的能力。
8、 调试所需的资料齐备，包括接线图，有关的设备说明书和各种参数、定值。
9、 调试工具齐备：万用表、对讲机、螺丝刀、通灯、信号发生器、验电笔、剥线钳等。
10、 所有参与人员到场，包括调试单位、建设单位、设备厂家、生产单位和监理公司等。
六、调试的方法和步骤
1、 查线
首先对系统原理图、端子接线图仔细研究，并确认之间没有错误，如果发现错误，以书面方式通知设计方，并让设计方提出修改通知下达给具体部门实施。参照接线图纸对本系统与现场或其它系统之间的每一个信号线，都要仔细检查，确保无误。检查电源线的正确性及绝缘性。查线步骤如下：
⑴ 首先详细地列出TSI系统的所有输入、输出信号和电源，列出其对应的具体端子排号。
⑵ 根据上述列表对每一个信号线进行检查，首先用螺丝刀将待查线从端子排上解下，用通灯从信号线的两端测量，检查信号线是否畅通且对地绝缘良好，正常后将信号线恢复，并保证接线正确、牢固可靠。
⑶ 若有问题，立即以书面形式通知安装单位解决。解决完后根据⑵重新进行测试，确保万无一失。
⑷ 检查电源线及其接地线，保证线路畅通，线间绝缘良好，接地系统满足设计要求。
2、
控制柜送电：送电前检查电源电压是否符合要求，送电后检查电源是否正常，TSI各卡件的状态显示是否正常。
3、
根据探头在汽轮机本体的实际安装位置，确定胀差和轴向位移的方向。
4、
根据探头及其前置器和延长电缆的校验报告以及大轴的实际位置确定各探头的实际安装间隙电压，协助指导安装公司正确安装探头。
5、
根据探头的实际灵敏度和安装零位电压，调整相应监视仪表的设定。根据电厂提供的定值设定监视器的报警值、危险值及其延迟时间，设定输出信号的量程，根据电厂提供逻辑检查报警、跳闸信号的组态。
6、
动态调试:机组试运过程中对监视器作动态调整，发现问题及时解决。
7、
做好调试过程记录，发现问题，及时处理。
七、 调试质量检验标准
1、各信号指示准确，报警、跳闸信号动作正确。
2、各种功能符合设计要求。
八、 调试过程记录内容
1、 记录探头安装的具体数据。过程中的
2、 记录主要工作内容、方法、结果。
3、 记录调试过程中的修改情况，包括软件、硬件、接线等，以及各种保护定值。
4、 调试结束后编写调试报告。
九、 调试工作中的安全注意事项
1、 人身安全
1.1、 人员进入现场必须穿工作服，戴安全帽，带电作业时还应穿绝缘性能好的鞋。
1.2、 在现场工作时，要注意头顶、脚下及周围，保证视线良好，时刻牢记安全第一。
1.3、 禁止交叉作业。
1.4、 调试人员在直接用手接触线路进行作业之前必须用试电笔测试，确认无电，方可操作。
1.5、 调试人员在断电工作时，电源开关处应挂有警告牌，以防有人误合电源，工作完毕经调试人员同意后方可通电，同时设备通电前就地一定有人监视，用对讲机确认通电。设备送电后，应有警告标志。
1.6、 调试前调试负责人应对参与本系统调试的所有人员进行安全、技术交底。
1.7、 检查就地设备时，如果存在高空临空作业，必须挂安全带。
1.8、 对于带电运行设备严格执行“两票三制”。
2. 设备安全
2.1、 TSI系统接地情况应良好，接地电阻一定要符合设计要求，抗干扰能力一定要良好。
2.2、 就地设备应有防护罩以防止坠落物件砸坏设备,在可能有水有火处应加防护罩，以免损坏设备。
2.3、 工作时防止线路短接，检查设备接线或安装情况时，彻底切断电源，以免损坏设备。
2.4、 接触卡件时要防静电。
2.5、 试运过程中要进行工作时，首先要跟运行人员联系，做好安全措施，确定无误后方可进行。
3、仪器安全
万用表在使用时应严格按照使用方法操作,防止因挡位放错而损坏仪器，不使用时应置于交流电压最大挡。
4、认真执行上级颁发的安全规定。
第二章 调试中易遇到问题的解决
1. 振动信号的干扰问题的解决。实际应用中常碰见汽轮机的振动信号高频率波动，峰值有时达到报警值甚至跳闸值，从而引起汽轮机误跳，减少了设备的可利用率，增加了运行运行成本和设备的损坏可能性。其原因就是ＴＳＩ系统存在着干扰信号，或是高电压设
备的启停，或是高电压电缆的敷设走向与振动信号线一致。解决方法：
1.1 ＴＳＩ系统接地必须可靠，接地电阻满足设计要求。
1.2 信号线应为3芯带绝缘外皮软线。
1.3 前置器的外壳应与接地电绝缘。
1.4 信号输入模块到前置器之间的最大电缆长度不得超过300米。
1.5 信号线的敷设走向须与高电压电缆垂直，走不同电缆桥架。
1.6 进ＴＳＩ系统时，信号线与电源分开捆扎。
1.7 建议将信号接地点（GND）与系统公共端（COM）连接。
2. 胀差安装前，必须根据探头的实际灵敏度和线性范围以及需要测量的胀差范围，确定探头的安装间隙电压或安装间隙数值，然后根据实际情况调整相应监视器的参数设置，保证尽可能地正确测量与显示。具体安装方法参照第五章（胀差）的第三部分“胀差的实际安装方式”。
轴向位移的安装要注意机械零位的确定，然后再根据大轴的实际位置和探头的灵敏度确定安装间隙电压。再根据实际情况调整相应监视器的参数设置，保证尽可能地正确测量与显示。具体安装方法参照第七章（轴向位移）的第一部分“轴向位移的安装”。
3. 为了避免保护信号的误动，须根据设计要求设置合理的延迟时间。
4. 偏心的数值一般以大轴的初始偏心值为依据，如果显示太大，可通过手动间歇性地盘车来降低，或者拉起真空、投入轴封保持连续盘车。为了保证机组安全，启动前和停机后连续盘车至少4 小时。
5. 监视仪表的转速卡件中齿数设置一定与实际相符，以保证显示正确。
6. 为了保证振动的幅值正确及为振动分析服务，监视仪表中键相与振动探头的安装角度设置必须与实际相符。
