열병합 발전소 TSI 사례: 안전한 발전기 운전을 위한 터빈 기계 측정 및 모니터링

고객 배경

터빈-발전기는 화력 발전소의 심장이며, 기계량 계측기는 그 맥박을 감시하는 심전도와 같습니다. 우리가 지원하는 600MW급 발전소의 열 계측 분야에서 터빈 감시 계측(TSI) 시스템은 축 상대 진동, 베어링 절대 진동, 축 방향 변위, 차동 팽창, 케이싱 팽창, 로터 편심, 속도/제로 속도 및 키 페이저를 지속적으로 모니터링합니다. 그러나 빈번한 TSI 오경보, 측정값의 드리프트 및 불명확한 유지보수 표준은 계측 팀을 괴롭혔고, 그래서 그들은 신뢰할 수 있는 측정 및 유지보수 시스템을 재구축하기 위해 우리 엔지니어들과 협력했습니다.

과제

• 운전원을 방해하고 발전기 정지 위험을 초래하는 빈번한 TSI 오경보;
• 축 진동, 축 방향 변위 및 팽창 채널의 불안정하거나 드리프트하는 신호;
• 개방 또는 단락 회로로 인한 선형 영역을 벗어나는 갭 전압, 신호 손실, 오염, 느슨한 브래킷 및 노후 센서로 인한 부정확한 측정값;
• 기계 측정 루프의 설치, 오버홀 및 인수 절차에 대한 명확한 표준 기반 절차 부재.

솔루션: 완전한 측정 및 유지보수 시스템

우리의 솔루션은 세 가지 핵심 센싱 기술을 기반으로 터빈 기계 상태 모니터링의 여섯 가지 매개변수군(진동, 변위, 팽창, 속도, 편심 및 키 페이저)을 포함합니다:

• 와전류 센서 - TSI 측정의 주력입니다. 와전류 효과를 기반으로 한 비접촉 측정으로 0-10kHz 주파수 범위, 0.01mm까지의 해상도 및 오일 오염에 대한 강한 내성을 가집니다. 일반적인 출력은 -4V ~ -20V DC이며, 갭 전압은 선형 중간점(200mV/um, 8mm 프로브의 경우 약 -10V DC)으로 설정됩니다. 축 진동, 축 방향 변위, 차동 팽창, 편심, 키 페이저 및 속도 측정을 다룹니다.
• LVDT 센서 - 최대 0-80mm의 큰 이동 거리를 위한 접촉식 변위 센서로, 선형성은 ±1% F.S. 이내이며, 주로 케이싱 팽창 및 차동 팽창의 일부에 사용됩니다. TD-2 시리즈 열 팽창 센서는 4-20mA 재전송 및 로컬 표시를 제공합니다.
• 자기전기 속도 센서 - 베어링 절대 진동에 대한 전통적인 선택으로, 가공된 베어링 페데스탈에 단단히 장착됩니다. 최신 장치는 이중 적분을 사용하는 압전 가속도계를 사용할 수 있습니다.

일반적인 600MW 단위 TSI 구성

센서 선택 시 프로브 코일 직경이 측정 범위를 결정합니다. 8mm 프로브는 축 진동, 편심 및 키 페이저에 대해 약 ±1mm를 다루고, 11mm 프로브는 ±2mm, 14mm 프로브는 중간 축 방향 변위 및 차동 팽창에 대해 ±4mm, 25mm 프로브는 ±6mm, 50mm 프로브는 큰 팽창 측정에 대해 ±12mm를 다룹니다.

고장 처리 및 유지보수 하이라이트

GB/T 34578-2017 및 DL/T 1056-2019에 따라, 우리는 가장 흔한 다섯 가지 고장군(불안정한 출력 또는 드리프트, 비정상적인 갭 전압 점프, 신호 손실 또는 상수 출력, 부정확한 측정값, 빈번한 오경보)에 대한 일일 점검 및 문제 해결 메커니즘을 구축하도록 발전소를 도왔습니다. 주요 엔지니어링 관행은 다음과 같습니다:

• 차폐 케이블의 단일 종단 접지는 TSI 캐비닛 측에서만 수행하고, 프로브 측은 접지 루프를 제거하기 위해 플로팅 상태로 유지;
• 프로브 코일 저항(일반 시리즈의 경우 약 7.5Ω ± 0.5Ω)을 확인하여 개방 또는 단락 회로 식별;
• 고주파 접합부는 열 수축 튜브로 밀봉하고 DL 5190.4-2019에서 요구하는 대로 절연 및 플로팅 상태 유지;
• 제로 기준점은 스러스트 디스크가 스러스트 베어링에 안착된 상태로 설정하고, 시뮬레이션된 마모 테스트를 통해 보호 설정점을 검증;
• 센서 보정은 6-12개월마다 수행하고, 절연 저항은 1MΩ 이상으로 유지하며, 완전한 기술 아카이브 유지.

결과

개조 후 오경보가 제거되었고, 측정값이 신뢰할 수 있는 선형 영역으로 돌아왔으며, 발전소는 설치, 정기 점검, 오버홀 인수 및 보호 로직 테스트(DL/T 1012-2006, GB/T 11348.2-2012, GB/T 6075)를 포함하는 명확한 표준 기반 워크플로우를 확보했습니다. 축 진동 평가는 이제 국가 표준의 A/B 영역을 기준으로 수행되며, 모든 측정 루프는 장기간의 안전한 터빈 작동을 위한 감시자 역할을 진정으로 수행합니다.

와전류 프로브, 전처리기, LVDT 및 속도 센서의 OEM 공급 또는 TSI 개조 및 시운전 지원에 대해서는 당사 엔지니어링 팀에 문의하십시오.