水轮发电机组轴承振动检测

水轮发电机组RTD测温系统的特点

（1）运行时间长、不易维护。轴承温度RTD通常安装在空间狭小不宜维护更换的地方，尽管机组起停频繁（白天发电晚上抽水），但一般只有在大修时才有机会吊罩对轴承等RTD进行检修维护。而按照状态检修要求，机组大修的周期将越来越长，这对RTD的长期稳定运行十分不利。

（2）重要程度高。推力轴承（包括上/下导轴承）是抽水蓄能电站机组的关键温度检测点，其中的RTD又是监测推力轴承等运行状态的唯一手段，因此这些温度信号往往要求投保护，重要性不言而喻。

（3）工作环境恶劣。还是以推力轴承、上/下导轴承RTD为例，RTD及其引出导线长期浸泡在温度较高的润滑油里，其油膜甩起的速度和冲击力很大，再加上机组的剧烈振动，会对RTD的正常使用寿命造成一定的负面影响。

（4）强烈的电/磁场干扰。大型水轮发电机组已经达到700MW，其产生的强电/磁场对测温系统的干扰非常严重，尤其对靠近发电机的上导和推力轴承等RTD测温元件，容易受到干扰，导致测温信号不稳，而出现锯齿波、尖脉冲、跳变等异常现象。

（5）整个温度测量系统中间环节多，连接导线长。一套推力轴承温度测量系统从RTD到监控中心有的长达400多米，中间经过了5个接线端子盒及不同长度的信号导线，如此多的环节和信号导线，只要中间任何一个环节出现问题都会影响到温度测量系统的正常工作。

提高和改善 RTD 测温系统可靠性的对策

通过对抽蓄机组RTD失效机理分析，除了测温RTD本身故障外，约有40%的故障是由于联结、引出信号线异常等原因引起的。因此必须从RTD制造、选用以及日常的安装维护上着手，切实提高测温系统的可靠性。

（1）采用高品质的RTD——Pt100芯片。尽管铂电阻材料要优于其他材料的测温电阻，但铂电阻芯片品质也是千差万别。采用溅射光刻工艺制作的Pt100芯片，具有温漂小、长期稳定性高特点，而且具有很好的抗冲击和耐振动性能。为了提高Pt100芯片引脚与引出导线或嵌装导线的可靠焊接及良好的机械性能，Pt100芯片引脚普遍采用铂镍合金，从而保证焊接后引线的可靠连接和良好的机械性能，可有效避免引出导线在RTD内部断开现象发生。

（2）采用特制的导线。RTD及导线长期浸泡在润滑油里会出现绝缘层变硬变脆现象，其原因是导线外层绝缘层材料不合理造成的，如当导线的外层绝缘是PVC材料时，其耐油、耐温性能比较差。尤其是在温度较高的场合，其耐油性能会大大降低而出现变硬、变脆现象，影响RTD使用寿命。因此应该选用耐油、耐高温的聚全氟乙丙烯导线，它具有优良的耐油、耐腐蚀和耐热性能，可在-250～250℃温度内长期使用。

（3）在RTD与引出导线的结合部位加保护装置。为解决导线根部断线的问题，应根据现场情况，选择不同的保护形式，如锥形弹簧保护管、波纹管和铠装丝延伸保护等。近年来发展起来的嵌装RTD内填高纯度氧化镁，同时具有导热和绝缘性能，外套采用不锈钢，具有耐高温、抗腐蚀、耐冲击和振动等特性，良好的机械性能可以任意弯折，大大提高了RTD的使用寿命和测温可靠性。

（4）测温电阻及其导线的一体化屏蔽。理论上说磁场比电场更难屏蔽，对于强磁场干扰来说，网状屏蔽是最有效的方案。由于推力和上导轴承靠近发电机，其强电场特别是漏磁产生的强磁场对RTD干扰十分强烈，因此做好屏蔽措施尤其重要。测温系统中间环节多，连接导线长，在布线时要特别仔细，在每个环节上都要求把导线的屏蔽层可靠的连接，不允许屏蔽层中间连接出现断开、接线端子盒盖打开等现象，并切实做好屏蔽层的单点接地措施。

（5）改变RTD信号传送方式。对个别干扰比较强烈、难以防范的位置，可在现场加装RTD——Pt100温度变送器，将Pt100电阻信号就近转换为4～20mA信号，由于4～20mA信号具有很强的抗干扰能力，因此可有效消除信号传输过程中产生的干扰，使监控系统显示的温度恢复正常。水轮发电机组轴承振动检测

（6）优化温度保护逻辑。对温度单点保护问题，可以增加RTD开路和速率保护以及增加坏值判断等功能，改善和提高温度保护系统的可靠性。对重要温度保护信号应尽可能使用2取2或3取2判断逻辑，消除因单点温度信号异常而导致机组跳闸事故的发生。