安全监视装置说明书

1、 版本号:A 密级：工厂秘密东 方 汽 轮 机 厂汽轮机安全监视装置说明书编号 D300N-000207KSM第 全 册2003 年11 月 编号： D300N-000207KSM编制: 校对: 审核:会签:审定: 批准:汽轮机安全监视装置说明书 D300N 000207KSM修改记录表更 改标 记处数文 件代 号签 字日期更 改标 记处数文 件代 号签 字日期目录 序号章节 名 称页 数备 注101系统概述2202电源部分UES8152303盖振监测模件MMS61209404转速监测及超速控制MMS631212505胀差及轴向位移监测模件MMS621012606轴振模件MMS61108707

2、偏心监视模件MMS62208808MMS6410绝对热膨胀监视器4909通讯单元MMS6822310010瞬态转速表1 101 系 统 概 述本汽轮机安全监视装置对汽轮发电机的监视，由转速监视器、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、超速监视器、零转速监视器和通讯单元组成。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

3、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252 正常工作温度范围0653 贮存与运输温度30854 相对湿度595无冷凝主要技术数据：1 模件符合DIV 41 494（100160mm）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

4、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，电源部分是采用15芯接插件（见图012），其余均采用48芯接插件（见图011）。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。编制: 校对: 审核: 标审: 录入员: 011图011 图012 除电源模件外，所有的b4、z4、d4分别并联作为RS485接口。 总之，该装置

5、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D300N-920000K安全监视装置。 01202电源部分UES815 外部电源由主副两路输入，任一路工作，其余一路作备用，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四块UES815电源模板。其中任一块UES815故障均有电源故障指示。 电源UES815经过针28、30、32接收外部电源而开始工作。PS1由针4汇成一路输到机箱1电源条，此即为其它各板件的工作电源24V（1），PS2由针4汇成一路输到机箱1电源条，此即为其它各板件的工作电源24V（2）；同样PS

6、3由针4汇成一路输到机箱2电源条，此即为其它各板件的工作电源24V（1），PS4由针4汇成一路输到机箱2电源条，此即为其它各板件的工作电源24V（2）；PS1、PS2、PS3、PS4由针8汇成机箱电源条的0V。PS1、PS2、PS3、PS4由针4各通过一个二极管汇成一路输到端子D1：103，PS1、PS2、PS3、PS4由针8汇成一路输到端子D1：104。D1：103 和D1：104即为装置所有的继电器提供工作电源。PS板件均有电源故障输出，为一常闭触点，板件的故障输出通过继电器后输出电源故障报警接点。面板上有电源指示灯，指示灯下面的孔是用来作电压校准用的。图021为管脚分布图，图022为原理

7、简图。图021编制: 校对: 审核: 标审: 录入员: 0 2 - 1图022 02203 盖振监测模件MMS61201 概述盖振监测模件的电路简图见图031、图032，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420mA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，报警信号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，该信号通过继电器输出相应的盖振危险接点。通道正常接点输

8、出到一个继电器，作为盖振通道正常报警。图 031编制: 校对: 审核: 标审: 录入员: 031图032 0322 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频率成比例的传感器信号。因此，信号将被转换为与振动频率成比例的信号。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

9、以分别选择“振动频率”（Vibration velocity）或“振动幅度”(Vibration amplitude)操作方式。 “振动频率”方式的特性值与轴承振动频率的平方根成比例（振动强调参照VDI2056）。校正信号的类型是电压校正模式（Vrms）。“振动幅度”方式，传感器测得的振动频率通过频率合成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

10、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（External locking）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“Channel Clear=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

11、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

12、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1 z8:SENS1H(+); z10:SENS1L(-signal)通道2 d8:SENS2H(+);

13、d10:SENS2L(-signal)额定输入电压范围-5+15V最大输入电压30Vdc输入阻抗100k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1SENS 1SMB K1通道2SENS 2SMB K2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100k内阻1k动态输出传感器信号的交流部分以波动值输出通道1AC1/通道2AC2z14/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

14、0.1Hz16kHz(-3dB) 20%允许负载10k内阻约20交流输出MMS 6120 无此参数通道1NGL1/通道2NGL2z12/d12 短路和断路保护，无反馈额定范围010Vdc允许负载10k内阻约50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. Butter worth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. Butter worth特性调整范围50Hz20

15、00Hz, 分辨率0.01Hz特性值形式根据配置而定振动频率r.m.s 值 Vrms振动幅度基于频率的振动频率合成， 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1I1+/I1-z18/b18(0V/公共)电流输出2I2+/I2-z20/b20(0V/公共)额定范围根据配置 020mA 或 420mA置零模式在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500信号输出EO1/EO2d14/d16电压输出010V正比轴承振动，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，

16、无反馈额定范围010Vdc允许负载10k内阻约50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100k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：03VLOW，1348VHIGH输入内阻10k通道及监视管理监视功能永久监视传感器50uA短路或断路测试电流（依靠配置）系统电压电源电压OKuP功能（看门狗）WDOK配置和参数化K&POK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OKYES）AND（WKOKYES）AND(K

17、&POK)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/D2E z30(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

18、：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：1348V3.3 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10k3.4 RS232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

19、座类型TM0508A/6用于连接配置电缆（订货号：380400010，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、epro ADS 8000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，0V U-b2电源电压范围1831.2Vdc 参照IEC654-2 DC4 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

20、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2 SENS2/SENS2+ b8/d6电流调整08mA, 可调整精度40uA公差满量程0.5的偏差,实际值的0.5%,最大负载：8mA时3.4 k，2mA时13.6mA 开路和短路保护3.6 环境条件应用级别KTF 参照DIN 40 040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595 无凝结振动参照IEC682 第6部分幅度1055Hz 为0.15mm速度55150Hz 为19

21、.6mm/s2撞击参照IEC682 第29部分加速度98m/s2的峰值16ms额定冲撞机箱保护类型IP 00，根据DIN 40 050打开结构EMV阻抗根据EN500811/EN 50 0822执行3.7 机械设计印制板 根据DIN 41 494 德国模式（100160mm）宽度 6TE（约30mm）插座连接器参照DIN41 612，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1/22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 03904

22、转速监测及超速控制模件MMS63121 概述汽轮发电机机转速测量及超速控制模件MMS6312的电路简图见图041、图042、图043、图044，其中转速及OS1使用同一块模件，鉴相及OS2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D300N-920000K。汽轮机测量通道正常接点经一继电器输出通道工作正常接点，然后送到端子排供用户使用。图041编制: 校对: 审核: 标审: 录入员: 041图042 042 图043 043汽轮机安全监视装置说明书 D300N 000207KSM044 0442 目的和应用MMS6312

23、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

24、，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，020mA或420mA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

25、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11和输出12是通道1的超限输出，而输出21及输

26、出22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。045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epro ADS8000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

27、数设置。模板按欧洲标准设计（100160mm），前面板宽6TE（约30mm），通过二极管组成的两路冗余电源可提供给监视器DC24V电源。3 技术数据只有带有公差或极限值的数据才是工厂保证的，其它为信息而已，软件是可以修改的。如没有特别声明，所有数据对通道1和2均有效。3.1 信号处理2个独立的信号输入，2个独立的信号处理。信号输入 不同的输入，短路及断路保护通道1 z8：SENS1A；z10：SENS1B通道2 d8：SENS2A；d10：SENS2B正常输入范围 027.3VDC限值范围 030VDC输入处理 100kW信号处理传感器信号输出 前有SMB接口，去耦，开路及短路保护传感器信号1

28、 通道1的SMB接口传感器信号2 通道2的SMB接口信号输出 04.1V，信号0.15传感器输入信号精度 1满量程频率范围 016kHz（3DB）20允许负载 100kW输入阻抗 10kW动态输出TTL输出 处理过的输入信号作为TTC信号输出TTL脉冲1/TTL脉冲2z14/z16开路及短路保护正常范围 05VPP频率范围 020kHz容许负载 100kW输入阻抗 10kW鉴相脉冲输出 046脉冲1UC/脉冲2UC 脉冲输出电源d12/d18最大电压 在UC24V，在集电极48V脉冲1C/脉冲1E d14/d14脉冲1集电极一发射极脉冲2C/脉冲2E d16/d16脉冲2集电极一发射极最大的C

29、E导通电流 100mA脉冲持续时间 1ms20%信号处理 处理前先标定输入信号，特征值正比转速。 输入频率被脉冲齿轮的齿数划分。范围校准 在组态时确定最大测量范围 被20kHz的最大信号频率限制最大转速 65535r/min最大齿数 255 r/min n（齿数）20000电流输出一特征值 特征值的计算由组态时功能所决定电流输出1I1+/I1- z18/b18（0V/公共端）电流输出2I2+/I2- z20/b20（0V/公共端）正常范围 020mA或420mA，由组态决定零模式 故障时，420mA模式下，输出可置为0mA，该功能可在组态时激活。精度 1满量程/16位最大容许负载 500W通道

30、监视监视功能连续监视传感器信号 良好（决定于组态）系统电压 电压OKup功能（看门狗） WDOK组态及参数设置 OK外部锁定 Ext.Lock状态监视通道状态no error(OK) 如果（电压OKyes）和（WDOKyes）和（K&POKyes）和（传感器信号在正常范围)通道状态error 如果不满足上述条件监视 监视器前面板绿色指示灯 047通道状态（OK） 连续点亮通道状态error 关断（熄灭）间隙错误 0.2s时钟闪烁参数故障/看门狗 以1S时钟闪烁 通道正常输出 光隔离的集电极/发射极输出通道1正常C1-C/C1-E z26（集电极）/z28（发射极）通道2正常C2-C/C2-E

31、z30（集电极）/z30（发射极）外部禁止或状态error C-E开路，Umax=48V没有外部禁止和状态 CE导通，最大电流100A二进制输入信号电平 低：03V，高：1348V外部锁定 z22：锁定功能及报警输出禁止/锁定 输入低禁止通道监视及报警输出使能/不锁定 输入高或开路冗许通道监视及报警输出复位锁定 d20用于复位功能输出的锁定功能复位 输入低不复位 输入高或开路测试值 z12/d12用于通过一由部测试值来检测监视功能正常工作 输入高或开路测试状态 输入低功能输出和报警 通道两个功能输出，独立组态功能及限值 限值设定 按照相关功能设定，转动方向及静止功能没有报警限值调整范围0100

32、满量程精度0.1满量程；在01200r/min时为1r/min滞后任选响应时间频率改变与功能输出响应之间的延迟时间（仅当功能输出有效）测量模式：1revol. Xxrevol最大延迟 36ms 26ms典型值 28ms 23ms输出锁定在监视器组态中必须明确，通道监视是否锁定功能输出 048锁定（禁止）假如（K&P启动yes）或（电源或看门狗不OK）或（外部锁定锁定）或（通道状态error）或（通道监视被锁定yes）不锁定如果没有上述情况输出状态监视通过每个通道的黄色发光二极管输出未启动初始状态或输出锁定发光二极管熄灭输出启动（超限）发光二极管连续点亮报警输出光隔离的集电板一发射板输出Out1

33、-1-c/1-1-Ed26（集电板）/d28（发射板）Out1-2-c/1-2-Ed26（集电板）/d28（发射板）Out2-1-c/-1-Ed30（集电板）/d32（发射板）Out2-2-c/2-2-Ed30（集电板）/d32（发射板）报警输出最大值C-E熄灭：max.Uoe=48VC-E导通：max.Ice=100mA功能输出的激活状态：常开模式导通，常闭模式熄灭（断开）常开/常闭模式输出Out1-1和Out2-1可以通过设定数字量输出选到inv.模式，Out1-2和Out2-2经常使用在常开模式中转换Out1-1d24-Out1-1inv.=高/开路常开模式d24-Out1-1inv.=

34、低常闭模式转换Out2-1z24-Out2-1inv.=高/开路常开模式z24-Out2-1inv.=低常闭模式转换电平低03V；高1348V输入阻抗10kW通讯接口Rs232接口前面板上，用作连接PC机，以供组态及监视用前面板的园形接口Mini接口，类型Tm0508A/6，接口电缆（订货号570000003，包括操作组件中）RS485接口d4,z4总线接口，要用于与epro ADS8000分析及诊断系统电源电源电压输入两路冗余输入，二极管隔离，24V，公共地电压输入UB+、UN 049公共地0VU 冗许电压范围1831.2VDC,IEC654-2DC4级功耗max 6W，24V时，最大250mA模件的系统电源及测量的输入输出和监视的输入输出所用的公共地是互相隔离的。模件系统电源是内部模件电源所必需的，随时检测，如果电压超限，一个错误信息将被输出。传感器电源 两通道隔离与系统电源及其它模件电源隔离、开路及短路保护通道1传感器电源 sup.ch1+/sup.ch1- Z6/b6通道2传感器电源 sup.ch2+/sup.ch2- b6/b8电源电压26.75VDC， 差/-2残余纹波20mVss（正常电流20mA时）最大电流35mA最大短路电流 0mAIshort5mA,开路及短路保护环境条件运用等级按照DIN