Balakovskaya - Турбина, ТПН, маслосистема

61

Работа устройства

Преобразование расширения ротора турбины относительно корпуса в электрический сигнал осуществляется дифференциальнотрансформаторным датчиком ОРР, выходное напряжение кото рого изменяется пропорционально перемещению гребня ротора т урбины.

Измерение выходного напряжения датчика ОРР осуществляе тся вторичным прибором и основано на компенсационном принци пе измерения.

Первичные обмотки датчика ОРР и дифференциальнотрансформаторного датчика прибора соединяются последов ательно

èна них подается напряжение переменного тока 24 В от силово го трансформатора прибора. Вторичные обмотки включаются вс тречно

èв общую дифференциально-трансформаторную схему.

Измерительная схема сфазирована таким образом, что при изменении напряжения на выходе датчика ОРР на входе усили теля прибора появляется напряжение небаланса. Усиленное полупроводниковым усилителем это напряжение приводит в о вращение реверсивный электродвигатель, который с помощь ю профильного кулачка будет перемещать сердечник датчика прибора до того момента, пока напряжение небаланса не станет равн ым нулю. Одновременно происходит перемещение указателя шкалы, показывающего значение измеряемой величины.

В датчике прибора предусмотрена третья дополнительная о бмотка для корректировки нулевого положения сердечника.

Шкала прибора проградуирована в миллиметрах. Положитель ные цифры шкалы соответствуют удлинению ротора, отрицательн ые - укорочению ротора. Контрольная точка на шкале обозначена буквой “К”. Для проверки исправности прибора имеется кнопка “КОНТРОЛЬ”, при нажатии которой указатель прибора должен устанавливаться на контрольной точке шкалы “К”. Во время эксплуатации устройства периодически, один раз в смену, необходимо проверять работоспособность вторичного приб ора.

Регулирование и настройка устройства контроля относите льного расширения ротора заключается в проверке работоспособн ости датчика, выборе размаха шкалы вторичного прибора и рабоче го зазора датчика. Предварительная настройка и измерение параметров производится в заводской электролаборатории , окончательная - на турбине по месту. При установке датчико в на

турбине ротор должен быть прижат к колодкам упорного подш ипника со стороны генератора.

Конструкция датчика ОРР

При изменении осевого положения ротора турбины гребень ( 8) ротора перемещается между боковыми стержнями магнитопр овода датчика (9). При равных зазорах между боковыми стержнями и гребнем ротора во вторичных обмотках датчика индуктирую тся равные по величине э.д.с.

Датчик ОРР имеет Ш-образный магнитопровод (5), набранный из пластин электротехнической стали толщиной 0,5 мм. На средне м укороченном стержне магнитопровода расположена первичн ая обмотка (2). Вторичные обмотки (6) расположены на боковых стержнях магнитопровода. Каждая из обмоток наматывается на своем каркасе.

Обмотки датчика защищены от механических повреждений кр ышкой

(3) из силумина, на которой имеются индикаторные стойки (4). Концы обмоток выведены через штепсельный разъем (1).

Для защиты обмоток от воздействия агрессивных компонент ов внутренняя полость датчика залита эпоксидным компаундо м (7).

Датчик ОРР установлен в картере подшипника на специально м приспособлении.

62

Датчик ОРР и приспособление установки его на турбине

1 - штепсельный разъем

2 - первичная обмотка

3 - крышка

4 - индикаторная стойка

5 - магнитопровод

6 - вторичная обмотка

7 - эпоксидный компаунд

8 - гребень ротора

9 - датчик ОРР в приспособлении

10 - маховичок

11 - стопор

Приспособление обеспечивает перемещение датчика в осев ом направлении при проверке работоспособности устройства контроля ОРР, то есть позволяет имитировать относительное расшире ние ротора на стоящей машине перемещением датчика относительно гре бня вдоль оси ротора при испытаниях и настройках ОРР. Приспособление состоит из неподвижного основания, котор ое крепится на турбине, и ползуна, на котором устанавливаетс я датчик ОРР. Перемещение ползуна с датчиком осуществляется через коническую передачу винтом, который приводится во вращен ие вручную маховиком (10) с лимбом. При повороте маховика на один оборот ползун с датчиком перемещается на 1 мм. Контроль перемещения датчика производится индикатором часового типа, устанавливаемом на индикаторной стойке. Для фиксации подвижной части приспособления имеется стопор (11).

При установке датчика на турбине необходимо выдержать за зор между средним укороченным стержнем датчика и гребнем рот ора турбины 1,2±0,05 мм.

Устройство контроля осевого сдвига ротора

Положение ротора турбины по отношению к корпусу фиксируе тся упорным подшипником, воспринимающим осевую нагрузку при работе турбины. Осевая нагрузка создается паровым усилие м, действующим на ротор. Упорный подшипник рассчитан на эту нагрузку. Однако в результате заноса проточной части прим есями, гидравлических ударов либо перегрузки турбины возможно возрастание нагрузки сверх расчетной. При чрезмерном возрастании осевой нагрузки либо отклонениях от расчетн ых режимов работы подшипников возможно выплавление баббит овой заливки колодок упорного подшипника.

63

(Под отклонением от расчетных режимов работы подшипников понимается недостаточная подача масла, высокая температ ура, загрязнение масла.)

Процесс выплавления баббита скоротечен и составляет нес колько секунд. За это же время происходит осевой сдвиг. Недопусти мый осевой сдвиг (то есть осевое смещение ротора относительн о статора, при котором полностью выбирается осевой зазор ступеней) на работающей турбине ведет к тяжелым последствиям. Для обес печения надежного контроля за положением ротора в упорном подшип нике на турбине установлено устройство контроля и регистраци и осевого сдвига ротора.

Назначение

Устройство контроля осевого сдвига ротора (ОСР) предназн ачено для измерения и регистрации осевого положения ротора тур бины, предупредительной и аварийной сигнализации, а также защи ты турбины при недопустимом осевом сдвиге, который может про изойти при износе или выплавлении баббита колодок упорного подшипника.

Состав

В состав устройства контроля ОСР входят: датчик; панель защиты от ОСР;

показывающий прибор; самопишущий прибор (регистратор); блок сигнализации.

Принцип действия

Датчик ОСР преобразует линейное перемещение гребня рото ра в изменение электрического сигнала.

В панели защиты происходит преобразование выходного сиг нала датчика в постоянный ток для измерения и регистрации вели чины ОСР, а также формирования сигнализации.

При недопустимом значении ОСР панель защиты обеспечивае т включение цепей защиты.

Технические данные

Датчик ОСР

Датчик устанавливается в картере упорного подшипника, предназначен для работы при температуре до +80 Î С и защищен от воздействия паров турбинного масла.

Датчик имеет Ш-образный магнитопровод, набранный из пласт ин электротехнической стали.

Первичная обмотка датчика расположена на среднем стержн е. Вторичные обмотки - на боковых стержнях магнитопровода.

Средний стержень укорочен и в незамкнутой части магнитоп ровода между боковыми стержнями перемещается гребень ротора ту рбины.

64

При равных зазорах между боковыми стержнями и гребнем во вторичных обмотках индуктируются равные по величине э.д.с. Если зазоры уменьшить, выходное напряжение датчика будет меняться пропорционально осевому перемещению гребня.

Обмотки датчика защищены от механических повреждений кожухом, на котором установлен кронштейн для крепления механического индикатора. Концы обмоток выведены через штепсельный разъем. Для защиты обмоток от воздействия агрессивных компонентов внутренняя полость датчика залита эпоксидным компаундом.

1 - штепсельный разъем

2 - вторичная обмотка

3 - магнитопровод

4 - первичная обмотка

5 - кронштейн

6 - корпус

Датчик осевого сдвига ротора

Панель защиты от ОСР

Панель защиты от ОСР установлена в помещении 1610.

1 - основание

2 - стабилизатор

3 - магнитный усилитель

4 - ðåëå

5 - крышка

6 - скоба с резисторами

7 - трансформатор

8 - плата

9 - блок зажимов

10 - ручка

Панель защиты от осевого сдвига ротора

Приспособление для перемещения датчика осевого сдвига

65

Общий вид панели защиты приведен на рисунке. Монтаж панел и выполнен на основании (1). Переменные резисторы, необходим ые для настройки панели, установлены на скобе (6). Резисторы, конде нсаторы, диоды смонтированы на плате (8). Для подключения к панели за щиты линий связи предназначен блок зажимов (9).

Вторичные приборы

Показывающий прибор и блок сигнализации установлены в оперативном контуре блочного щита , а регистратор - в шкафу неоперативного контура БЩУ.

В качестве показывающего прибора используется миллиамп ерметр с пределами по току 1-0-1 мА. Класс точности измерения прибора 1, 0. Шкала миллиамперметра отградуирована в миллиметрах.

Положительным значениям тока соответствует перемещение ротора в сторону генератора (Г), а отрицательным - в сторону регулят ора (Р). Контрольная точка на шкале обозначена буквой “К”.

В качестве регистратора показаний ОСР используется поте нциометр с пределами по напряжению 100-0-100 мВ. Скорость продвижения диаграммной ленты прибора 20 мм/час. Шкала прибора отградуирована в миллиметрах.

Установка датчиков ОСР

В исходном состоянии ротор турбины в упорном подшипнике должен быть прижат к колодкам (в соответствии с техническ ими требованиями по проверке разбега в упорном подшипнике).

На турбине устанавливаются три датчика ОСР. Датчик N 1 установлен в картере упорного подшипника на специальном приспособлении.

Приспособление состоит из неподвижного основания (1), которое крепится на турбине и ползуна (2), на котором расположен датчик.

Перемещение ползуна с датчиком осуществляется через коническую передачу (4) валом, который приводится во вращение вручную маховиком (5), установленным снаружи турбины.

При повороте маховика на один оборот ползун вместе с датчиком переместится на 1 мм. Контроль перемещения датчика производится по механическому индикатору, установленному в кронштейне датчика.

На приспособлении имеются упоры (6) для предотвращения задевания датчика о гребень при проверке работоспособности устройства на работающей турбине и фиксатор (7) для фиксации положения подвижной части приспособления.

Датчик на приспособлении устанавливается с зазором между средним стержнем и гребнем ротора, равным 1,2 ± 0,05 мм.

1 - основание

2 - ползун

3 - датчик

4 - коническая передача

5 - маховик

6 - óïîð

7 - фиксатор

66

С противоположной стороны относительно гребня ротора в картере упорного подшипника на аналогичном приспособлении установлены друг над другом датчики 2 и 3. Датчик 2 крепится к ползуну (4), датчик 3 - к кронштейну(2), расположенному на ползуне.

Датчики ОСР установлены на штифтах и закреплены болтами. Для предотвращения откручивания болтов от вибрации производится их стопорение фигурными шайбами или стальной проволокой.

Подключение датчиков к клеммной коробке турбины осуществляется при помощи соединительного кабеля.

1 - датчик ¹3

2 - кронштейн

3 - датчик ¹2

4 - ползун

5 - приспособление

Установка двух датчиков ОСР на приспособлении

Организация защиты и сигнализации по ОСР

На турбине эксплуатируются три устройства контроля осев ого сдвига ротора.

Устройство контроля ОСР N 1 работает в комплекте с датчиком N 1 и панелью защиты N 1.

Устройство контроля ОСР N 2 работает в комплекте с нижним датчиком N 2 и панелью защиты N 2.

Устройство контроля ОСР N 3 работает в комплекте с верхним датчиком N 3 и панелью защиты N 3.

Все три устройства участвуют в формировании сигнала защи ты по схеме 2 из 3-х. Предупредительная и аварийная сигнализации осуществляются по схеме 1 из 3-х.

Проверка защиты турбины по ОСР на работающем блоке

Проверка производится в следующем порядке:

вывести защиту по осевому сдвигу ротора из схемы технологических защит; перемещая датчик вращением маховика приспособления,

проверить уставки срабатывания защиты. Контроль перемещения датчика производить по шкале показывающего прибора и по лимбу; установить датчик в первоначальное положение (по лимбу и по

шкале прибора), застопорить лимб; при отключенном реле панели защиты ввести защиту по ОСР.

Проверка технического состояния устройства в целом прои зводится один раз в год на остановленной турбине.

68

Устройства контроля вибрации роторов и подшипников

Устройство контроля вибрации вала турбоагрегата

На энергоблоках 2, 3, 4 установлены устройства контроля вибр ации ротора турбины типа КСА-15, на энергоблоке 1 - УКВВ-1.

Назначение

Устройство предназначено для измерения двойной амплиту ды (размаха) виброперемещения вала турбоагрегата и для сигнализации о превышении уровня виброперемещений зада нных значений (уставок).

Состав

Состав одного канала устройства:

один датчик измерения вибрации; одно контрольно-сигнальное устройство.

Количество измерительных каналов соответствует числу т очек контроля вибраций вала на турбине.

Принцип действия

Принцип действия устройства основан на преобразовании в ибрации вала в электрический сигнал, дальнейшем его формировании и обработки.

Технические данные

Датчик сохраняет свои параметры при воздействии турбинн ого масла, пара, брызг воды.

Датчик

Датчик состоит из чувствительного элемента (ЧЭ) и электро нного блока первичного преобразования и формирования сигнала (ПФ).

ЧЭ представляет собой катушку индуктивности, располагае мую вблизи объекта контроля.

ПФ преобразовывает величину зазора между торцом катушки индуктивности и объектом контроля в первичный сигнал напряжения.

Техническое обслуживание

Техническое обслуживание устройства состоит из профила ктического осмотра и планово-профилактического ремонта.

69

Профилактический осмотр проводится ежемесячно.

Планово-профилактический ремонт выполняется после нара ботки устройством 8000 ч.

Ремонт включает в себя:

внешний осмотр устройства; осмотр внутреннего состояния; проверку соединительных кабелей.

Не реже 1 раза в 3 года специализированными организациями проводится метрологическая аттестация устройства.

Устройство контроля вибрации опор турбоагрегата.

АНС-201-УКВС-1 (энергоблок N 1)

Назначение

Аппаратура АНС-201-УКВС-1 предназначена для эксплуатационно го контроля вибраций опор турбоагрегатов с рабочей частото й вращения 600-6000 об/мин.

Состав

Измерительный канал состоит из: датчика;

преобразователя (согласующего устройства); контрольно-сигнального устройства.

Количество виброканалов соответствует числу точек, подл ежащих контролю вибраций.

Принцип действия

Вибрационное ускорение, воспринимаемое датчиком, преобр азуется его чувствительным элементом в электрический сигнал, кот орый далее поступает на вход согласующего устройства. В соглас ующем устройстве происходит усиление мощности сигнала и его фильтрация. Далее сигнал по линиям связи поступает на вхо д контрольно-сигнального устройства. Здесь происходит его дополнительная фильтрация и обработка. Контрольно-сигна льное устройство выдает унифицированный сигнал постоянного т ока в диапазоне от 0 до 5 мА, пропорциональный среднеквадратично му значению виброскорости.

Кроме этого в контрольно-сигнальном устройстве: формируются сигналы напряжения от 0 до 100 мВ,

пропорциональные “мгновенному” значению виброускорени я; формируются предупредительный и аварийный сигналы; проводится автоматический контроль целостности датчика и измерительной цепи.

Технические данные

Датчик и согласующие устройства сохраняют свои характер истики при и после воздействия брызг воды, турбинного масла, паро в водорода; могут работать в искро- и взрывоопасных зонах.

Вибропреобразователь

ÀÍÑ

70

Датчик

Вибродатчик - пьезоэлектрический преобразователь ускорений инерционного действия генераторного типа. Принцип дейст вия вибропреобразователя основан на использовании явления пьезоэффекта.

При воздействии вибрации пьезоэлемент деформируется (изгибается) под воздействием инерционной силы, пропорциональной действующему ускорению. При этом на обкладках пьезоэлемента появляется знакопеременный зар яд, пропорциональный измеряемому ускорению. Напряжение, создаваемое этим зарядом, поступает на вход согласующего устройства.

Конструкция вибродатчика обеспечивает гальваническую п ару с объектом измерения и имеет две взаимноперпендикулярные посадочные поверхности.

Вибропреобразователь жестко крепится к станине подшипн ика непосредственно без переходных планок, кронштейнов, хому тов.

Ось чувствительности вибропреобразователя, совпадающая с его геометрической осью, должна совпадать с направлением виб рации. Допускается отклонение до 5 градусов.

Устройство контроля вибрации опор турбоагрегата.

ВВК-331/1 (энергоблоки 2, 3, 4)

Назначение

Контрольно-сигнальные устройства ВВК-331/1 предназначены дл я контроля параметров стационарных неимпульсных вибраций и формирования дискретных сигналов, зависимых от эффектив ного значения виброскорости подшипников турбоагрегата при е го пуске и в стационарном режиме под нагрузкой.

Состав

Конструктивно устройство ВВК-331/1 состоит из корпуса, в кото рый установлены один блок питания, четыре блока вибрации, оди н коммутационный блок и два однокомпонентных преобразова теля.