浅谈危急遮断转速装置的校验

概述 由于危急遮断器是每一大中型汽轮机组极其重要的一道停机保护部件，因此监视它的整个工作过程就成了一项极重要的工作。一般来说，当机组超速时，危急遮断器撞击子在离心力的作用下击出，用于监视其动作的危急遮断转速装置将记录撞击子击出瞬间转速，同时，撞击子将控制主汽门的油压泄去时，使主汽门及时关闭，防止超速，保证机组安全运行。如果撞击子动作达不到规范要求，则需调整其动作转速。 危急遮断转速装置配有转速显示表，显示转速的同时，一旦撞击子击出，撞击子传感器捕获到击出信号，转速表立即锁存此时瞬间转速值。针对危急遮断器工作原理和事故追忆要求，在静态下，如何校验危急遮断保护装置就极其重要。 危急遮断保护装置包括：一个磁阻式转速探头，二个撞击子探头（有些机组只需一个）,WZ-1D危急转速表及之间线路连接。 一、常规校验方法及步骤： ⑴静态检查： 转速传感器内阻测量：约400～800Ω左右； 撞击子传感器内阻测量：约200Ω左右； 绝缘检查：对地绝缘大于2M； ⑵间隙调整 将测速传感器固定于标准转速校验台上，依据要求，测速传感器应安装于距测速齿盘齿顶1mm的垂直位置（如图1所示）。我们用塞尺测量探头与测速齿轮间隙，使之间距离满足要求后固定探头。安装牢固后重新测量，看间隙是否变化，如果变化需重新调整固定。 ⑶线路连接 将测速传感器的两根引线接入显示表对应位置，确保连接牢固可靠。同时，显示表外接220V AC电源，保证正确并可靠连接。 ⑷通电试验 给转速表供电，转速显示为0转/分。启动标准转速校验台，缓慢升速，观察危急遮断转速表与标准转速台显示是否一致或在误差范围之内。确认转速校验无问题后，将标准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），并用一根短接线将送入转速通道的转速信号同时馈入1#撞击子通道，此时，1#撞击子击出指示灯亮，而后调低校验台的转速到另一转速值（如3150转/分），并移去短接线，再从危急遮断转速表前面板按键分别读出1#撞击子的击出转速和缩回转速，应与前面所置的转速（3300转/分和3150转/分）相一致。2#撞击子通道亦用同样方法进行校验。 ⑸其他传感器校验 1#撞击子传感器和2#撞击子传感器先后接入显示表转速通道进行例行转速检验，方法和日常转速传感器校验相同。 以上校验通过后，即可将危急遮断转速装置应用与现场。 而现场实际连接与实验室校验方法存在差异，能不能模仿现场实际情况对危急遮断转速装置进行校验呢？ 要解决这一问题，必须要知道实际中撞击子击出信号是如何检测到的，它的信号又有什么规律。 二、撞击子现场工作原理 现场转速测量对应与实验室校验一致，测速传感器对应汽轮机转速60齿测量盘安装间隙为1mm，转速显示与实际一样。撞击子传感器对应危急遮断器的撞击子间隙安装为飞出距离基础上加1mm位置（如图2，不同汽轮机厂家，撞击子飞出距离不一致）。当进行机组超速实验时，危急遮断器撞击子在离心力的作用下飞出，碰撞主汽门油压划阀，使之动作，快速泄去控制油压，主汽门关闭，汽轮机紧急停机。此时，飞出的撞击子与撞击子检测传感器间隙为1mm左右，危急遮断转速装置立即采集到撞击子飞出信号，内部处理锁存击出的瞬间转速，撞击子击出指示灯亮。调试人员可以通过面板按键操作，准确的读出撞击子飞出的转速，为机组安全运行提供有利保障。 为了准确获得撞击子动作时，检测探头具体信号，我们在超速实验过程中，在撞击子通道上跨接了一示波器，对其进行信号分析。在机组稳定到3000转/分时，示波器上可以看到50Hz，幅值<4V的背景噪声信号。当进行超速实验时，撞击子飞出，示波器上看到幅值>7.5V，频率为机组转速1/60的准正弦交流信号，当撞击子缩回时，信号重新回到背景噪声状态。 可见，馈入撞击子通道的转速信号，幅度一定要>7V，否则撞击子通道将无响应。 三、依据现场，重新校验 具体步骤如下： ⑴先对转速探头与转速通道连接校验无误后，将标准转速校验台上60齿测速齿盘更换为1齿测速齿盘。将撞击子传感器安装与转速校验台上，为防止撞击子传感器接触测速齿轮，同时精确测量撞击子传感器有效感测距离，在撞击子传感器与校验台固定架之间固定一个螺帽，保证阻挡传感器不能接触测速盘（如图3）。 ⑵安装完成后，将一信号发生器接至转速通道，连接撞击子传感器至危急遮断转速表后撞击子通道。连接完毕后，可对仪表通电，信号发生器加频率信号55Hz，前面显示将为3300转/分。将标准转速校验台转速提高至3300转/分左右，缓慢移动撞击子传感器接触1齿测速盘，距离小于1.5mm左右，撞击子击出指示灯亮，此时，击出转速为信号发生器发出的频率信号所对应的转速显示。改变信号发生器频率信号为52.5Hz，前面转速显示对应为3150转/分。降低校验台转速至3150转/分，同时移动撞击子传感器与测速盘距离大于1.5mm，前面缩回指示灯亮。 ⑶由于危急遮断装置具有追忆功能，将信号撤去，操作前面面板，可以查看刚才试验的击出和缩回转速应为3300转/分和3150转/分。其他撞击子传感器校验同上方法。同时，击出和缩回转速也可以由信号发生器来改变。 四、校验优化 撞击子传感器的检测信号的有效距离可以进行精确测量（如图4）。校验时，先将撞击子传感器远离1齿测速齿盘，当转速升到3000转/分以上时，撞击子探头与测速齿盘间隙不足以满足通道采集信号的条件。缓慢旋转撞击子传感器，使之慢慢接近测速齿盘，当距离达到它的采集条件时，危急遮断转速装置会迅速锁记信号发生器所设的转速。此位置就是撞击子传感器的最远有效位置。当标准转速校验台转速停下来时，我们可以准确的测出这一最大有效位置。最小有效位置前提是保证两者之间不能接触上，防止探头损坏。其要求就是不至于使危急遮断转速装置采集的信号产生干扰，即信号采集不跳变。这样，撞击子传感器的有效距离范围就可在实验室确定了。当其用于现场使用时，我们就可以为现场撞击子飞出的实际距离提供了有效的理论依据，而且，其范围是准确的量化范围。 五、总结： 改进后的校验方法，依据撞击子现场实际动作原理而进行，有比对性。同时，将撞击子传感器与实际撞击子飞出后最大和最小间隙进行了量化，对现场安装更有指导意义。现场实施后，取得了各方的认可。 参考文献： 1． 厂家说明书 WZ-1D型危急遮断转速表安装使用手册 2． 转速表检定规程 JJG 105-2000 3． 汽轮机撞击子安装说明书