Аппаратура контроля механических параметров турбоагрегата "СИВОК"

Назначение

Аппаратура виброконтроля «СИВОК» предназначена для автоматического непрерывного контроля механического состояния турбоагрегатов ft энергомеханического оборудования общего применения, защиты от критических состоянии параметров вращающихся агрегатов тепловых и атомных электростанции.

Измеряются и контролируются следующие параметры агрегатов:

СКЗ виброскорости вертикальной, поперечной и осевой составляющих вибрации опор подшипников;

частота вращения;

относительное виброперемещение (биение) вала;

осевые смещения или относительные удлинения вращающихся валов;

тепловое расширение турбин и положение запорных и регулирующих органов.

Область применения: Аппаратура применяется в энергетике, газовой промышленности и др. отраслях н/х.

Описание

Принцип действия аппаратуры основан на преобразовании измеряемой величины в пропорциональный ей электрический сигнал с последующей обработкой.

Контроль измеряемых параметров осуществляется путем сравнения их с заданными уровнями, включения световой сигнализации, выдачи дискретных сигналов, формирования сигналов предупреждения и аварийного отключения оборудования.

Все измеряемые параметры преобразуются в унифицированные сигналы постоянного тока.

Аппаратура имеет выходы мгновенных значений параметров вибрации, а также опорных импульсов частоты вращения агрегата. Эти сигналы могут быть подключены к самописцам, ЭВМ и другой аппаратуре для компьютерного мониторинга, частотного анализа и т.п.

Функционально аппаратура состоит из каналов измерения и контроля частоты вращения, виброскорости подшипников, осевого сдвига, относительного расширения, абсолютного расширения и положения регулирующих органов, относительного виброперемещения (биения) вала.

Состав каждого канала приведен в табл. 1. Количество датчиков, блоков определяется заказчиком в зависимости от типа турбин, количества точек контроля, логики сигнализации, резервирования и т.д.

Таблица 1

Число модификаций аппаратуры не ограничено и определяется конкретным видом изделий, на которых она устанавливается, и решаемыми задачами.

Обозначение модификаций аппаратуры.

Код заказа           СИВОК -       XX- Х-Х- Х- Х-Х-Х-Х-Х

Тип аппаратуры_________________

Число каналов СКЗ виброскорости__________________

Число каналов измер. частоты вращения с ИВЧ

Число каналов измер. абсолют, расширения (БАР)______

Число каналов измер. осевого сдвига (БОС)____________

Число каналов измер. относительного расширения (БОР) Число каналов измер. относительной вибрации (БОВ) Унифицированный выходной сигнал (А-0...5мА Модуль максимума (ММ) с ИВВ

Блок контроля скачка вибрации (БКСВ)

Конструктивно аппаратура содержит:

- датчики;

- преобразователи;

- блоки измерения и контроля;

- блоки сигнализации;

- блоки питания и индикации;

- выносные блоки индикации;

- каркасы, шкаф;

- вспомогательные узлы.

Аппаратура может быть скомпонована в виде стойки (блоки измерения, контроля, сигнализации, индикации смонтированы в шкафу).

Возможен другой вариант монтажа аппаратуры - упомянутые блоки монтируются в специально вырезанных прямоугольных отверстиях в штатных щитах управления агрегатами.

ОСНОВНЬЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АППАРАТУРЫ

Канал измерения виброскорости.

Диапазон измерения среднеквадратического

значения (СКЗ) виброскорости, мм/с:

по прибору магнитоэлектрическому (ПМЭ)

от1,5 до 15

от 0,5 до 15

от 15 до 50

от 30 до 100

от 10 до 1000

±[5+1,1(-^--1)]

±[2,5+0,25(—--1)]

по прибору цифровому (ПЦ), унифицированному сигналу (УС)

и блоку контроля скачка вибрации (БКСВ)

Диапазон уставок, в % от максимального значения шкалы:

- предупреждение (П)

- авария (А)

Частотный диапазон измеряемой вибрации, Гц

Пределы основной относительной погрешности измерения

СКЗ виброскорости на базовой частоте 100 Гц, %,:

по ПМЭ в диапазоне измерений

от 1,0 до 15 мм/с

по ПЦ, УС и БКСВ в диапазоне измерений

от 0,5 до 15мм/с

Пределы неравномерности амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) в рабочем диапазоне частот, дБ

-1,8

Относительный коэффициент поперечного преобразования вибропреобразователя, %, не более

Амплитуда аналогового выхода мгновенного значения виброскорости на нагрузке не менее 100 кОм, В, в диапазоне               0,15-5

Уровень собственных шумов ниже минимального значения диапазона измерения, дБ, не менее

Пределы дополнительной относительной погрешности измерения СКЗ виброскорости при коэффициенте амплитуды, равном 3, %

Пределы основной относительной погрешности срабатывания сигнализации в рабочем диапазоне измерения, %

Пределы дополнительной относительной погрешности измерения

СКЗ виброскорости, % от воздействия:

— температуры

- относительной влажности

Абсолютная суточная погрешность хода внутренних часов БКСВ, с, не более

Пределы основной относительной погрешности

фиксации быстрого изменения составляющих виброскорости (БС) по уровню 1 мм/с, %

Интервал времени фиксации БС по времени, с                         5 ± 0,5

Предел основной относительной погрешности

фиксации медленного изменения составляющих виброскорости (МС)

по уровню 2 мм/с, %                                                   ±3

Абсолютная погрешность фиксации МС по времени, мин, не более          36

Канал измерения частоты вращения

Диапазон измерения размаха виброперемещения, мкм             от 25 до 250

от 50 до 500

Частотный диапазон измерения, Гц                             от 10 до 500

Пределы основной относительной погрешности

измерения относительного виброперемешения на базовой частоте 45 Гц:

измерения виброперемещения, %, от воздействия:

— по ПМЭ

- поПЦиУС

Пределы дополнительной относительной погрешности

измерения параметров абсолютного расширения, %, от воздействия:

- температуры окружающей среды        _

- относительной влажности

Пределы основной относительной погрешности срабатывания

сигнализации абсолютного расширения, %:

Диапазон уставок в % от максимального значения шкалы

- предупреждение                                                10... 50

- авария                                                               30...95

Общие требования к аппаратуре

Сопротивление изоляции цепей питания и сигнализации аппаратуры должно быть, МОм, не менее:

- в нормальных климатических условиях

- в условиях повышенной влажности

Электрическая изоляция аппаратуры должна выдерживать

без пробоя испытательное напряжение:

- в цепях питания, кВ

- в цепях сигнализации, кВ

Унифицированный выходной сигнал постоянного тока

при нагрузке не более 1 кОм, мА                                       от 0 до 5

Коммутационная возможность исполнительных реле сигнализации и защиты:

- при постоянном токе, А                             от 0,1 до 2,0 (от 6 до 30 В)

- при постоянном или переменном токе, А         от 0,05 до 0,1 (от 30 до 220 В)

Время установления рабочего режима, мин, не более

Нестабильность аппаратуры за время непрерывной работы

в течение 8 часов, %, не более:            4

Пределы дополнительной относительной погрешности,

вызванной изменением напряжения питания от 187В до 242 В, %

Мощность, потребляемая базовой моделью аппаратуры, В А, не более:

Примечание. Модификации аппаратуры могут иметь потребляемую

мощность, указываемую в ФО, отличную от базовой модели

Наработка на отказ (Тс) при вероятности

безотказной работы 0,9, ч, не менее                                           2,5-104

.Аппаратура должна состоять из унифицированных модулей согласно

4277-001-46548423-01. Модули могут устанавливаться в шкафы, либо на измерительных щитах заказчика.

Средний срок службы аппаратуры должен быть, лет, не менее

Габаритные размеры и масса составных частей аппаратуры не

должны превышать указанных в таблице 2.

Напряжение индустриальных радиопомех, дБ, не более:

- на частотах от 0,15 до 0,5 МТц

- на частотах от 0,5 до 2,5 МГц

- на частотах от 2,5 до 30 МГц

Таблица 2

Примечание: в скобках приведен вес датчиков без кабеля.

Требования по устойчивости к внешним воздействиям

Аппаратура должна сохранять свои технические характеристики в следующих условиях эксплуатации:

Относительная влажность воздуха до 95% при температуре ЗОЗК (+ЗО°С)

Атмосферное давление           от 84 до ЮбкПа (от 630.до.800 мм рт. ст.)

Температура окружающей среды:

для ВИП и датчиков                          от 278 до 373К (от 5 до 100°С);

для преобразователей                         от 278 до 343К (от 5 до 70°С);

для блоков и модулей                         от 278 до 323К (от 5 до 50°С).

Воздействия вибрации с амплитудой смещения равной 0,15 мм в диапазоне частот от 5 до 80 Гц для датчиков, с амплитудой 0,15 мм в диапазоне частот от 10 до 55 Гц для преобразователей, с амплитудой 0,1мм в диапазоне частот от 10 до 55 Гц для блоков и модулей.

Аппаратура должна сохранять свои характеристики

после воздействия предельных температур от 223 до 343 К (от минус 50 до 50°С) и относительной влажности воздуха при температуре 30°С                до 95%

Пределы дополнительной погрешности, вызванной воздействием на датчики и преобразователи переменного магнитного поля сетевой частоты с напряженностью до 400 А/м, %                         ± 1,5

Аппаратура в транспортной таре должна выдерживать без повреждений перевозку любым видом транспорта на любые расстояния.

Комплектность

В комплект поставки аппаратуры входят:

- аппаратура СИВОК ТУ 4277-001-46548424-01;

- руководство по эксплуатации РЭ 4277-001-46548424-01;

- формуляр ФО 4277-001-46548424-01;

- ЗИП к аппаратуре в соответствии с ФО 4277-001-46548424-01.

Состав комплекта аппаратуры определяется заказчиком в зависимости от типа турбоагре-гата, количества точек контроля, логики сигнализации, резервирования и т.д.

При заказе указываются пределы измерения по каждому каналу, необходимость предупредительной и аварийной сигнализации по каждому параметру, схема логики сигнализации, тип вихретоковых и пьезоэлектрических датчиков для каждого параметра, количество и тип резервных блоков и датчиков, необходимость поставки шкафа, модуля максимума, блока «Скачка».

Поверка

Поверка осуществляется в соответствии с разделом «Поверка” РЭ 4277-002-46548424-01, согласованному ГЦИ СИ ВНИИМС 11 сентября 2001г.

Основное оборудование необходимое для поверки аппаратуры:

- поверочная вибрационная установка 2-го разряда по МИ 2070-90;

- генератор сигналов низкочастотный прецизионный ГЗ-110;

- миллиамперметр М-2015;

- вольтметр ВЗ-ЗЗ;

- тераомметр по ГОСТ 23706-79;

- тахометрическая установка, диапазон частоты вращения от 1 до 4000 об/мин; основная погрешность ± 0,5 об/мин;

- стенд испытательный 178.00.00.000;

- стенд испытательный 187.00.00.000;

- стенд испытательный 188.00.00.000.

Межповерочный интервал составляет 1 год.

Нормативные документы

ГОСТ 25364-97 Агрегаты паротурбинные стационарные. Нормы вибрации и общие требования к проведению измерений.

ГОСТ 30296-95 Аппаратура общего назначения для определения основных параметров вибрационных процессов. Общие технические требования.

МИ 1873-88 Виброметры с пьезоэлектрическими и индукционными преобразователями. Методика поверки.

ТПр 148-94 Типовая программа испытаний виброметров для целей утверждения типа.

ТУ 4277-001-46548424-01 Аппаратура контроля механических параметров турбоагрегата «СИВОК»

Заключение

Средство измерений соответствует требованиям нормативных и технических документов: ГОСТ 25364-97, ГОСТ 30296-95, МИ1873-88, ТПр 148-94, ТУ 4277-001-46548424-01.