2011年第2期
东北电力技术
汽轮机TSI系统的原理与应用 Principles and Applications of Turbine TSI System
张亮
（东北电力料学研究院有限公司，辽宁沈阳110006）
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摘要：针对汽轮机安全监视及保护（TSI）系统在火电厂中应用的重要性，解述TSI系统的构感和作用，重点介绍涡流传感
器的工作原理和性能特点、安装与调试，以及TSI监视软件在1000MW机组中的使用。关键调：汽轮机；TSI；涡流传感器；应用
［中图分类号】TK264.2；TM621.9【文献标志码】B【文章编号］10047913（2011）02-0037-04
随着机组容量的不断扩大，蒸汽参数越来越高，热力系统也越来越复杂。为了确保汽轮机的安全运行，在汽轮机上都装有各种类型的安全保护装置，以便对各种重要热工参数、振动和位移等进行连续监视和保护，以便在机器严重受损之前，预事故先兆，并在事故即将发生之时关闭系统，从而大大提高了设备的安全使用程度。因此，汽轮机安全监视及保护系统（TSI）是一种集监测和保护功能于一体的系统，是大型旋转机械必不可少的装备。
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。
电涡流传感器 1
电涡流传感器是通过传感器端部线圈与被测物体（导电体）间的间隙变化来测物体的振动相对位移量和静位移的，它与被测物之间没有直接的机械接触，具有很宽的使用频率范围（0～10Hz）。电涡流传感器的变换原理是传感器的端部有一线圈，线圈通以频率较高（一般为1～2MHz）的交变电压（见图1），当线圈平面靠近某一导体面时，由于线圈磁通链穿过导体，使导体的表面层感应出一涡流，而所形成的磁通链文穿过原线，这样原线圈与涡流“线圈”形成了有一定耦合的互
万方数据
U
图1涡流传感器原理简图
感，最终原线圈反馈一等效电感。而耦合系数的大小又与二者之间的距离及导体的材料有关，当材料给定时，耦合系数K，与距离d有关，K=K，（d），当距离d增加，耦合减弱，K值减小，使等效电感增加，因此，测定等效电感的变化，也就间接测定 d的变化。
被测物体
>报荔器检波器
图2前置器原理简图
由于传感器反馈回的电感电压有一定频率（载波频率）的调幅信号，需检波后才能得到间隙随时间变化的电压波形。根据以上原理，为实现电涡流位移测量，必须有一个专用的测量路线。这一测量路线（简称前置器）应包括具有一定频率的稳定的振荡器和一个检波电路等。涡流传感器加上一测量线路（前置器），如图2所示。从前置器输