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汽轮机安全监视装置说明书
密级：
公司秘密
东方汽轮机有限公司
DONGFANGTURBINECo.,Ltd.
汽轮机安全监视装置说明书
编号
D300W-000207CSM
版本号
A
2009年09月
编号
D300W-000207CSM
编制
<**设计签字**>
<**设计签字日期**>
校对
<**校对签字**>
<**校对签字日期**>
审核
<**审核签字**>
<**审核签字日期**>
会签
<**标准化签字**>
<**标准化签字日期**>
<**会二签字**>
<**会二签字日期**>
<**会三签字**>
<**会三签字日期**>
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<**会四签字日期**>
<**会五签字**>
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<**会八签字**>
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<**会九签字**>
<**会九签字日期**>
审定
<**审批签字**>
<**审批签字日期**>
批准
<**批准签字**>
<**批准签字日期**>
序号
章－节
名称
页数
备注
1
0－1
系统概述
2
2
0－2
电源部分QUINT
2
3
0－3
盖振监测模件MMS6120
9
4
0－4
转速监测及超速控制MMS6312
11
5
0－5
胀差及轴向位移监测模件MMS6210
10
6
0－6
通讯单元MMS6823
4
7
0－7
轴振模件MMS6110
8
8
0－8
偏心监视模件MMS6220
8
9
0－9
瞬态转速表
1
10
0－10
热膨胀监视模件DF9032
1
11
0－11
TSI现场安装及调试
4
0－1系统概述
本汽轮机安全监视装置由通讯单元和汽轮机超速监视器、偏心监视器、轴位移监视器、胀差监视器、轴振动监视器、盖振监视器、热膨胀监视器；除热膨胀监视器采用国产的外，都采用MMS6000监控系统。
MMS6000系统利用并结合了前飞利浦和前AEG的机械监测业务的知识和经验，由适合标准19″柜架的插入式模件组成，采用成熟的振动感应技术，安装简便，可免维护运行。
由于它的模块化特点，可以根据您的需要“量体裁衣”，不会“大材小用”。
不仅如此，一个模块化系统不会过时，任何时候都可以扩展、升级或改进，以跟上不断发展的需要。
每块模件上都装有微处理器，能提供标准的处理手段，也能解决用户的特殊问题。
MMS6000系统适合于各种标准的涡轮机械的监测。
环境要求：
1参考温度＋25℃
2正常工作温度范围0～＋65℃
3贮存与运输温度－30～＋85℃
4相对湿度5％～95％无冷凝
主要技术数据：
1模件符合DIN41494（100×160mm）标准
2前面板尺寸30mm（6TE）×128.4（3HE）
3净重320克
4一个19”框架，装14个插件/28个通道
5通过RS232串口，读取数据，组态
6通过RS485接口通讯
MMS6000的特点：
1每块模件为双通道，内置微处理器
2接口可连接主计算机和系统
3通过标准RS485接口，用两种方式通讯
4防止非安全运行
5提高系统使用寿命
6减少备品消耗
7改进维修计划
8模件化概念提供最紧凑的系统配置
9符合相关国际标准
MMS6000所有板件均采用针式接插件，均采用48芯接插件（见图0－1－1）。
所有插针都通过导线接到机柜的端子排上，输入信号经端子排通过针式插件进入板件，经板件处理后，输出信号,由针式接插件再送至端子排，供用户及其它系统使用。
图0－1－1
所有的b4、z4、d4分别并联作为RS485接口。
总之，该装置是采用当今先进的监控系统，可以实现与DEH，DCS等的通讯。
本说明书力求准确、简单地介绍该装置，有不详之处，敬请参阅D300W-920000C安全监视装置。
0－2电源部分
外部电源由主副两路输入，任何一路或两路电源故障均有报警指示输出。
外部电源经处理后进入两块24VDCQUINT电源模块，其中任何一块电源故障均有报警输出。
电源PS1、PS2经端子L1、L3、PE接收外部电源而开始工作。
PS1输出的24VDC作为系统的第一路24V直流电源分别接至两块电源母线条的24VDC
（1），PS2输出的24VDC作为系统的第二路24V直流电源分别接至两块电源母线条的24VDC
（2）。
这样就形成了板件的工作电源（冗余）。
另外，PS1、PS2输出的24VDC各通过一个二极管后汇成一路电源到端子，这样，系统继电器的工作电源就形成了。
PS板件均有电源故障输出，正常情况下触点闭合。
图0－2－1为TSI系统24V电源原理简图。
图0－2－1
0－3盖振监测模件MMS6120
1概述
盖振监测模件的电路简图见图0－3－1、图0－3－2，整个汽轮发电机组共有盖振监测点六个，每个模件监测两个点，该装置共需MMS6120监视器三块。
z18、b18及z20、b20为盖振所对应的两路4～20mA电流输出，此电流可作为其它显示设备的驱动信号。
b26、b28及b30、b32为各通道盖振值达到报警值时的报警信号，BV1和BV2、BV3的报警信号各经一继电器输出相应的盖振报警接点。
d26、d28及d30、d32为各自通道所对应的盖振值达到危险值输出信号，该信号通过各自的继电器输出相应的盖振危险接点。
BV1及BV2的通道1和通道2的通道正常接点、BV3的通道1和通道2的通道正常接点串接输出到一个继电器后输出到端子排上，作为盖振通道正常报警。
图0－3－1
图0－3－2
2目的及应用
MMS6120双通道轴承振动监视器是MMS6000机械监视系统的一个模件。
微处理器控制模件是为测量和监视各式汽轮机、压缩机、风扇及齿轮箱等机械的绝对轴承振动而设计的。
同样可以使用压电传感器替代电动传感器。
重要的是相应的放大器合成了与振动速度成比例的传感器信号。
因此，信号将被转换为与振动速度成比例的信号。
监视器的两个通道是彼此独立的，可以分别对每一个通道进行单独配置（诸如测量范围、传感器类型及限制值等），每个通道计算其自己的特性值并且监视其超限及系统传感器故障。
两个通道可以分别选择“振动速度”（Vibrationvelocity）或“振动幅度”（Vibrationamplitude）操作方式。
“振动速度”方式的特性值与轴承振动速度的平方根成比例（振动强度参照VDI2056）。
校正信号的类型是电压校正模式（Vrms）。
“振动幅度”方式，传感器测得的振动速度通过速度积分得到与振动幅度成比例的特性值。
信号通过峰值修正可以是峰－峰值或零－峰值。
特征值可以输出为020mA或420mA.
另外，，在输出幅值为020Vpp，频率在0.1Hz16Hz之间的与传感器信号的交流部分成比例的动态信号时，每个通道可以提供一个交流信号。
每个通道包括两个报警通道用于监视特性值，每个报警通道包括一个预报警（警告）和一个主报警（危险）。
报警状态由监视器前面的两个红色发光二极管指示。
四个继电器输出可以进行闭合或断开操作。
外部锁定（Externallocking）输入提供了通过外部信号锁定报警的功能。
在进行模件配置过程中，在故障时的延时响应和报警锁定可以被编程。
模件前面的两个绿发光二极管和两个继电器输出指示通道及模件状态。
在正常状态下，即如果在无故障情况下，通道测量在设定状态并且报警未锁定，通道监视指示“ChannelClear=OK”。
如果出现故障，模件将不能再监视机械，这种状况将通过发光二极管闪烁及切换监视通道输出（断开闭合电路）来指示。
MMS6120监视器的配置是用便携式电脑或台式个人电脑通过RS232接口电路连接到监视器前面的插座来完成的。
配置所需的软件及测量结果和状态的可视化以及计算机与监视器之间的连接电缆都属于MMS6910配置工具包的部分。
此外，此工具包还带有包含测试的必需说明及监视器测量结果和状态的可视化的系统手册。
监视器的配置是使用专用配置软件进行的，不必再作硬件设置。
三个独立进入权限级别可用于制定用户进入权限。
“工厂”（Factory）级别是为epro保留的，它包括修改所有设定的权利。
“维护”（Service）级别是为授权专家保留的，它允许所有维护及授权所需的设定及功能。
“操作”（Operation）级别仅允许修改正常操作必需的设定。
通过便携/台式电脑及MMS6910操作工具包，可以读出配置参数、测量数据（包括顺序分析数据，FFT等）及监视器状态。
此外，操作工具包包括两个测量线用于测量传感器信号。
通过这些线，可以将传感器1和2的信号通过监视器前面的小同轴插座连接到示波器上。
3技术数据
制造商担保带公差的技术指标。
特殊的无公差值或无限制值仅仅作为理论值。
技术更新，尤其是软件，是修改的目标。
如果没有说明，下列特性对通道1和2同样有效。
3.1信号调整
通道1和2的两个单独的信号输入有各自的信号调整。
测量输入无反馈差分输入，开路和短路保护
通道1z8:
SENS1H（+）;z10:
SENS1L（-signal）
通道2d8:
SENS2H（+）;d10:
SENS2L（-signal）
额定输入电压范围-5+15V
最大输入电压±30Vdc
输入阻抗>100kΩ
信号调整
传感器－信号输出前SMB插座，滤波，短路和断路保护，无反馈
通道1－SENS1SMBK1
通道2－SENS2SMBK2
信号输出－10V－24V；信号1：
1到传感器输入
精度满量程±1％的偏差
频率范围0.12Hz5kHz（-3dB）±20%
允许负载>100kΩ
内阻1kΩ
动态输出传感器信号的交流部分以波动值输出
通道1－AC1/通道2－AC2z14/z16短路和断路保护，无反馈
额定范围020Vpp
测量范围与配置的此特性值的测量范围相关，最小311mVpp，最大9425mVpp.
精度满量程±1％的偏差
频率范围0.1Hz16kHz（-3dB）±20%
允许负载>10kΩ
内阻约20Ω
交流输出MMS6120无此参数
通道1－NGL1/通道2－NGL2z12/d12短路和断路保护，无反馈
额定范围010Vdc
允许负载>10kΩ
内阻约50Ω
特性值信号调整输入信号在转换为数字信号前通过适当的放大器，范围放大器以及高通和低通滤波器进行调整
测量范围设定在配置时进行
最小测量范围311mVpp
最大测量范围9425mVpp
频率范围
高通滤波器2-pol.Butterworth－特性
可调性5Hz工作频率2Hz（-3dB）
10Hz工作频率4Hz（-3dB）
偏差±20％
低通滤波器5-pol.Butterworth－特性
调整范围50Hz2000Hz,分辨率0.01Hz
特性值形式根据配置而定
振动速度r.m.s值Vrms
振动幅度基于速度的振动速度合成，可以选择峰－峰或零－峰
3.2电流输出－特性值
特性值的形式及其赋值依赖配置中的设定。
电流输出1－I1+/I1-z18/b18（0V/公共）
电流输出2－I2+/I2-z20/b20（0V/公共）
额定范围根据配置020mA或420mA
寿命零－模式在420mA模式，如果检测到通道故障，输出值设定为
0。
精度/分辨率满量程±1％的偏差/16位
允许负载500Ω
信号输出EO1/EO2d14/d16
电压输出010V与轴承振动，测量范围和与通道1（EO1）和通道2（EO2）对应的特性值成比例
短路和断路保护，无反馈
额定范围010Vdc
允许负载>10kΩ
内阻约50Ω
信号输入EI1/EI2单通道值010V输入与其他通道合成（MMS6120不提供此选择）
电压输入EI1/EI2b14/b16
额定电压范围010VDC
分辨率10bit
内阻>100kΩ
信号输入KEY键脉冲作为顺序分析处理的参考信号
信号输入键（N）d22
信号级别24V逻辑：
03V＝LOW，1348V＝HIGH
输入内阻>10kΩ
通道及监视管理
监视功能
永久监视
传感器50μA短路或断路测试电流（依靠配置）
系统电压电源电压－OK
uP功能（看门狗）WD－OK
配置和参数化K&P－OK
外部锁定ES
通道监视状态
通道状态＝通道正常如果（电源电压－OK＝YES）AND（WK－OK＝YES）AND（K&P－OK）AND（传感器监视在OK范围内）
通道状态＝故障如果不满足前面的条件
通道状态=延时使能当模件从故障切换到OK或刚刚上电时，将启动15秒（+/-2秒）的延时。
内部作用当出现故障功能或延时使能期间，通道监视影响特性值和限制监视值的计算，仅仅在限制功能激活时可能出现故障
监视（可视化）在监视器前的绿色发光二极管
通道状态＝无故障（OK）常亮
通道状态＝故障功能熄灭
通道状态＝时间使能闪烁
输出通道正常发光二极管集电极/发射极－三极管输出
正常通道1，C1C/D1Ez26（集电极）/z28（发射极）
正常通道2，C2C/D2Ez30（集电极）/z32（发射极）
外部禁止或故障状态或延时使能C-E＝断开,最大允许电压：
48V
外部使能，状态＝OK且无延时使能C-E导通，最大允许电流：
100mA
输入外部禁止ESz22禁止报警输出，例如在维修和维护时
功能禁止输入低＝通道和限制显示禁止
使能输入高或断开＝无通道监视或限制监视锁定
信号级别低：
03V，高：
1348V
3.3限制监视和报警
2路报警通道，每个有两个ALERT和DANGER输出和分别的限制设定。
报警在测量值（特性值）超过程序设定的限制值时输出（实际值>限制值）。
限制值设定根据测量功能配置而设定的参数，特性值的计算，测量范围等等。
设定条件ALERT限制值设定范围选择测量范围的5％100％
分辨率和重复性满量程1％的偏差
滞后满量程5％的偏差
滞后特性仅仅作用于下降值
响应延时配置为1、2、3、4、5秒
作用于报警输出
报警锁定在配置过程中，报警输出的锁定设定为由通道监视决定
锁定对（K&P激活＝yes）OR（电源电压或软件狗故障）OR（外部锁定＝锁定）OR（通道状态＝故障）OR（通道状态＝延时使能）AND（通道监视作用＝YES）
无锁定如果上面的条件不满足
报警监视通过通道1和通道2的红色发光二极管指示
没有越限或报警禁止发光二极管熄灭
预报警（ALERT），无主报警发光二极管以2Hz（周期1：
1）闪烁
主报警发光二极管常亮
报警输出Opto-decoupled集电极/发射极－导通
通道1预报警A1－C/A1－Eb26（集电极）/b28（发射极）
通道1主报警D1－C/D1－Ed26（集电极）/d28（发射极）
通道2预报警A2－C/A2－Eb30（集电极）/b32（发射极）
通道2主报警D2－C/D2－Ed30（集电极）/d32（发射极）
最大报警输出值C-E断开：
最大允许Uce:
48V
C-E导通：
最大允许Ice:
100mA
报警输出状态断开电路方式导通，闭合电路方式断开
开路/闭合电路方式在输入SC-A和SC-D处通过外部连接选择
ALERT转换d24-SC-A=高/无连接＝开路方式
d24-SC-A=低＝闭合电路方式
DANGER转换z24-SC-D=高/无连接＝开路方式
z24-SC-D=低＝闭合电路方式
切换级别低＝03V；高＝1348V
输入阻抗>10kΩ
3.4RS232接口
前面的插座用于与笔记本电脑连接用于配置和监视。
监视器前部的圆形连接器Mini-DIN插座类型TM0508A/6用于连接配置电缆（订货号：
3804－00010，包括操作工具）
RS485接口d4,z4作为一个接口与MMS6810显示、网络接口、eproADS8000分析和诊断系统通讯
3.5电源
模件的系统电源以及测量输入/输出公共地与控制输入/输出公共地隔离。
模件系统电源为低电压控制。
当监视电路检测到一个低电压，将产生一个错误信息。
电源输入两路nom.24V冗余输入，二极管整流滤波，公
共地（0V）
电源输入UB+/UN+d2/z2
公共地，0VU-b2
电源电压范围1831.2Vdc参照IEC654-2DC4级别
电源损耗最大6W，24V时，最大250mA
电流供给为模件的每个通道提供提升电流或放大器供电
电流
隔离滤波以及隔离保持系统电源电压和模件电源。
与其他模件的传感器电源并行工作，无反馈
开路和短路保护
电源电流通道1SENS1－/SENS1+b6/z6
电源电流通道2SENS2－/SENS2+b8/d6
电流调整08mA,可调整精度40μA
公差满量程±0.5％的偏差,实际值的0.5%,最大负
载：
8mA时3.4kΩ，2mA时13.6mA
开路和短路保护
3.6环境条件
应用级别KTF参照DIN40040
环境温度
参考温度25℃
额定工作范围065℃
储存及运输温度范围－3085℃
湿度5％95％无凝结
振动参照IEC68－2第6部分
幅度1055Hz为0.15mm
速度55150Hz为19.6mm/s²
撞击参照IEC68－2第29部分
加速度98m/s²的峰值
16ms额定冲撞
机箱保护类型IP00，根据DIN40050打开结构
EMV－阻抗根据EN50081－1/EN50082－2执行
3.7机械设计
印制板根据DIN41494德国模式（100×160mm）
宽度6TE（约30mm）
插座连接器参照DIN41612，F48M型
面板元
2个绿色发光二极管通道1/2正常指示
2个红色发光二极管报警通道1/2
2个SMB针式插座用于通道1/2的传感器信号
1个小DIN圆形连接器--RS232接口前面插座与电脑连接用于配置和监视
重量约320g（无包装）
约450g带标准包装
0－4转速监测及超速控制模件MMS6312
1概述
转速测量及超速控制模件MMS6312的电路简图见图0－4－1、图0－4－2、图0－4－3、图0－4－4，其中汽机侧转速TM和超速OS1、超速OS2和键相1、超速OS3和键相2各使用同一块模件。
该装置共用三块MMS6312监视器完成转速监测及超速控制。
传感器全部采用PR9376，现场接线请参见D300W-920000C第13，14，15张。
OS1及OS2、OS3的通道1和通道2的通道正常接点串接输出到一个继电器后输出到端子排上，作为转速、超速通道正常报警。
图0－4－1
图0－4－2
图0－4－3
图0－4－4
2目的和应用
MMS6312双通道转速鉴相监测器是MMS6000机械系统的模块之一，该模板带有处理器，能使用两种转速传感器监测各种汽轮机、压缩机、风机和齿轮箱等。
除了能使用带信号转换器（PR642X和CON0XX）的涡流传感器外，还可以使用磁阻式传感器PR9376。
该监视器能在单模式下使用，也能在冗余模式下使用，在冗余模式下，通道1完成测量监视等功能，如果通道1故障，通道2将完成功能，且两个通道必须用相同方式完成组态。
单一模式下，两个通道独立组态，可用来进行转速测量，触发信号监视（例如鉴相测量）。
MMS6312监视器的组态由上位机或PC机经RS232接口电缆连接到监视器的前面接口上来完成。
组态测量结果及状态显示所需的软件，主PC与监视器间的连接电缆均是MMS6910操作组件的一部分，这套组件包括系统手册，系统手册中有有关组态，测量结果及监视器状态的测试与显示的信息。
测量范围、测量模式及测量齿轮的齿数必须在组态中确定，通过这些参数及测量的脉冲数，0～20mA或4～20mA的电流输出对应于轴的转速。
特征值的测量范围被设定在0～满量程或最小值～满量程。
模板提供自动或手动触发电平调整，手动调整在组态软件中完成，自动调整可以通过调整软件上的跳线或调整组态软件的参数来完成。
测量信号脉冲经过脉冲放大器送到前面板的SMB接口。
在连接条或前面板的SMB接口上能检测到经过数字化处理后通道1和通道2的测量信号脉冲。
两个隔离的集电/发射极脉冲输出（提供24V脉冲）作为鉴相输出，在测量轴振和盖振等情况下，选择“每转一次测量”，依靠脉冲齿轮齿数，监视器在转速－鉴相测量工况下，提供每转一个脉冲的输出。
如是采用“内齿轮截面”功能时，这种输出将可能使用，在冗余模式下，通道1指示灯和2的脉冲输出是并行的。
模板前面的两个指示灯指示通道和模板状态。
在没有错误功能被检测到的正常工况下，如果通道处在测量方式下且报警未被锁住，通道显示指示“通道正常：
OK”。
如果模板检测出错误时，指示灯将闪烁，并且通道监视输出发生转换（常闭转为开）。
四个独立的功能输出（超限输出）提供二进制的状态信息。
在双通道模式下，输出1－1和输出1－2是通道1的超限输出，而输出2－1及输出2－2是对应通道2的。
模件可以选择超限、静态或双电流输出功能。
每个二进制输出均可被设计成“差值超限”或“旋转方向检测”。
超限报警可以设定成自锁模式，报警情况消失，输出也恢复后，必须通过附加外部信号或通过组态软件来进行复位。
在转速模式下，四个黄色指示灯是用来指示功能输出的状态的。
在鉴相模式，功能输出亦可作同样的组态，但四个指示灯用来指示现在的鉴相信号。
指示灯－1当鉴相脉冲输入时点亮，指示灯－2当第一个脉冲亮时，第二个熄灭。
RS485接口可以将系统连接到MMS6810网络接口上或连接到eproADS8000数据采集分析及故障诊断系统上，当监视器通过RS232给定了总线地址时，可以通过总线进行参数设置。
模板按欧洲标准设计（100×160mm），前面板宽6TE（约30mm）
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