浅谈齿盘测速装置在水电厂水轮机的应用

    水轮机转速测控系统实际上就是由独立的转速测量和控制系统组成。本文主介绍我厂使用的微电脑测速装置，其结构简单、直观、易操作。主要分三部分：（1）微电脑监控仪；（2）齿盘；（3）探头速度传感器。其工作原理如下：齿盘安装在发电机大轴顶端的集电环上，齿数为20齿，额定转速为1200转／分钟，中心频率50HZ，齿盘随大轴转动，产生速度脉冲，经过探头扫描，将速度脉冲信号通过传感器传送给微电脑监控仪，当机组转速低至35％时低周保护动作，当转速达140％时，机组过速保护动作。微电脑测控装置对机组转速的采集方式分两种：（1） 残压测频，也称电气转速；（2）齿盘测速，也称机械转速。两种模式互为备用，测量方式灵活，可靠，使机组运行十分安全。

1 齿盘测速装置的特点

（1）具有独立的电源系统，电源为双路供电即交流和直流同时供电，多路信号同时输人，可靠性高。

（2）传感器断线闭锁，故障报警。监控仪采用机械转速优先的法则，正常状态显示机械转速。当探头传感器发生故障无法正常传输信号时，监控仪将自动转为电气转速，同时发出告警信号。

（3）装置掉电，接点不误动。

（4）动态数据显示和全数字键盘用于人机对话，操作简单容易使用。

（5）当传感器发生故障时，系统可自动否决故障通道，这种机制的采用可有效地抑制突发性干扰，并剔除故障信号，大大提高了监控仪的容错能力，从而提高系统的可靠性。

（6）机组在蠕动情况下仍能正常检测，并给出信号。

2 存在的问题

（1）由于加工工艺流程，造成齿盘的齿距不均匀，探头是高灵敏的速度传感器，它是通过扫描齿与齿之间来计算速度，即使机组转速恒定，齿距的不同就会产生速度变化，从而产生干扰。

（2）齿盘的圆度加工不精确，也会产生干扰。

（3）水轮发电机主轴的摆动使齿盘相对测速探头的中心发生偏移也会产生干扰。

3 解决方法

（1）主轴的震动使齿盘对测速探头的中心发生偏移，这种相对运动会产生低频振荡，这就要求我们在安装齿盘和测速探头时必须按照工艺要求安装，使用专屏蔽线，并尽可能
减小偏差以提高测量精度。

（2）主轴的摆度影响脉冲信号的接收，这就要求我们在安装过程中，应注意齿盘中心与机组轴线在同一轴 1,上，即同心度越小越好。

（3）消除齿盘测速装置干扰信号最常用的方法是使用低通波滤器。

4 结束语

    齿盘测速监控系统在我厂安装使用以来，改善了运行机组的稳定性，提高了电站运行的安全性、经济性、可靠性。