…………………………（密）…………………………（封）………………………………（线）…………………………… 作业（论文）题目：基于GE-BENTLY的3500系列汽轮机
在线振动检测保护系统（TSI）
所修课程名称：机械故障诊断学
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布置作业（论文）日期： 任课教师打分：
_ 学院____级____专业 姓名____ 学号___ 一、 绪论......................................................................................................................................... 1
1、 前言： ............................................................................................................................... 1 2、TSI原理 ............................................................................................................................... 1 3、本文任务 ............................................................................................................................. 1 二、系统流程以及系统简图 ........................................................................................................... 2
1、系统流程 ............................................................................................................................. 2 2、系统简图 ............................................................................................................................. 2 三、现场总线层各部分需求的模块设备 ....................................................................................... 3
1、各测量要素介绍 ................................................................................................................. 4 2、基于GE-BENTLY的3500系列产品进行选型配置 ........................................................... 6 3、配置清单 ............................................................................................................................. 7
（1）径向振动-轴相对振动监测配置 ............................................................................ 7 （2）加速度与偏心的监测配置 ..................................................................................... 7 （3）相位监测配置 ......................................................................................................... 8 （4）差胀监测配置 ......................................................................................................... 9 （5）壳胀与止推力位置监测配置 ................................................................................. 9 （6）温度监测配置 ....................................................................................................... 10 （7）超速-三重冗余保护监测 ...................................................................................... 10 （8）网关通信模块配置 ............................................................................................... 11 （9）电源模块配置 ....................................................................................................... 11 （10）系统框架配置 ..................................................................................................... 11
一、绪论
1、前言：
随着科学技术的进步，汽轮发电机组的容量越来越大。为了降低单元机组对整个电力系统安全和稳定性的影响，对大容量汽轮发电机组进行在线状态监测，确保机组安全可靠运行显得尤为重要。 在大型火电厂中, 对于汽轮发电机组而言, 维持汽轮机转速、轴向位移、差胀、轴振、瓦振、及偏心等机械工作参数在正常范围之内运行是保证汽轮机安全运行的必要条件。因为以上参数超标, 可能造成汽轮机飞车、断叶片、大轴弯曲、通流部分动静磨擦等恶性事故的发生。汽轮机安全监测系统( TSI) 是汽轮发电机的主要监测和保护手段, 它是一种可靠的连续检测汽轮发电机转子和汽缸的机械工作参数( 包括汽轮机转速、位移、差胀、轴振、瓦振、及偏心等参数)的多路监控系统。
TSI 系统可用以显示机组状态, 为记录仪和计算机系统提供输出信号, 为汽轮机故障诊断及监测系统( TDM) 提供用于诊断性估算的各种测量数据, 为避免汽轮机飞车、断叶片、大轴弯曲等事故发生，TSI 系统将信号送至汽轮机危急遮断系统( ETS) , 由 ETS 完成汽机跳闸动作功能, 从而完成对汽轮机的保护任务。
2、TSI原理
TSI系统主要由传感器及智能板件组成。传感器是将机械振动量、位移、转速转换为电量的机电转换装置。根据传感器的性能和测试对象的要求,利用电涡流传感器,对汽轮机组的转速、偏心、轴位移、轴振动、胀差进行测量;利用速度传感器对盖振进行测量;利用线性可变差动变压器(LVDT)对热膨胀进行测量。另外,还可利用差动式磁感应传感器来测量机组的转速,其中涡流传感器在汽轮机的安全监控中发挥了重要作用。
3、本文任务
根据下图1的汽轮机发电机组结构图和该设备的结构特点，设计一套在线振动监测及保护系统（TSI），画出系统简图。并且基于GE-BENTLY的3500系列产品进行选型配置，给出详细配置清单，达到监测轴振动、轴位移、胀差、壳胀、转速、温度等参数的功能，且系统要具备超速保护功能（三冗余超速保护）的功能。
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图1 汽轮机发电机组结构图
二、系统流程以及系统简图
1、系统流程
根据题中的结构图可以看出本次测量对象为蒸汽轮机发电机组，要对其进行在线的振动检测和保护，并且基于GE-BENTLY的3500系列产品。其功能为：监测轴振动、轴位移、胀差、壳胀、转速、温度等参数且系统要具备超速保护功能（三冗余超速保护）的功能。
一个完整的汽轮机监控系统应该包含从测量至服务一系列步骤，首先为测量设备（包含各种传感器）对所需要的参数进行测量；然后用监测器对信号参数进行实时监测；通过人机界面显示；再利用控制器进行相应控制；并且进行可靠性的确定；最后服务包含对设计，安装管理，组态、测试、验收，启动、调试等内容，和对图纸、技术资料整理。
控制 局域网 DCS（分布式控制系统） 器 各种 传感在线器 人机界面（HMI） 监测 （数器 可靠性在线管理系统 据采 集） ESMACC企业在线 网关 以太网Ethernet E-monitor企业版 CMMS服务（计算机维护管理系统） 图2 监控系统流程图 2、系统简图
根据所需要以及监控系统流程序，下图为该监控系统简图
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图3 系统简图
图4 本特利管理平台示意图
三、现场总线层各部分需求的模块设备
根据要求，所测参数为轴径向振动-相对轴振和绝对轴振、轴的偏心和键相、缸体的左
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汽轮机在线振动检测系统选型
