汽轮发电机组振动和保护系统讲义TSI

1、前言2、第一篇章3、第二篇章4、第四篇章

目录

汽轮发电机组的维修与基本参量本特利3500系统介绍与监测系统连接的分析系统

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汽轮发电机组振动和保护系统讲义前言

随着历史的发展和技术的进步，旋转机械的单机容量也越来越大。在50年代之前，世界上运行的一般都是些小型机组。当时由于机组小，对汽轮机监控装置的要求也不高，当时的观点仅是可装可不装，即使装一些，也是非常简单的，例如在壳体轴承座上装几个速度型的振动传感器测量瓦振。从60年代起，随着200MW、300MW、600MW等大型汽轮机不断出现，人们已认识到壳体轴承座振动传感器来获得轴系机械状态信息可靠性差。由于大型机组的轴承座和基础结构的刚度远大于轴承油膜的刚度，机组的振动源─旋转着的主轴，其振动通过油膜传递到轴承座上，引起轴承座振动，其振动的幅值将大大衰减，国内外专家比较一致的观点认为其值将缩小4～8倍，甚至更多，也就是说用瓦振的办法测量的轴承座振动值在50μm左右（按国家标准，这个数字是符合机组振动标准的），但是此时的大轴振动值有可能已达到400μm左右了，而这样大的振动可能导致设备的严重破坏，所以想采用瓦振测量的办法来获取机械振动的可靠信息是相当困难的；另外，为提高大型机组运行效率，动静叶片之间的间隙相当小，这时运转着的转子的动态位置的监控也就显得相当重要，也就涉及到对大轴的轴向位移，相对膨胀这两个参数的监控。在50年代之前，国内外普遍采用山字形电磁式传感器，虽然这类传感器存在着如线性差、安装调试麻烦等缺点，但在当时的情况下也起了相当大的作用，为机组的安全可靠运行、参数监控提供了必要的依据。

美国本特利公司在50年代发明了非接触式电涡流位移传感器，到70年代这种传感器在国外已开始广泛地使用。我国从1974年开始从美国引进此产品，使国内TSI产品在技术上向前迈了一大步，为大型机组的安全运行提供了有力的技术支持。由于涡流式位移传感器具有线性范围大、

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汽轮发电机组振动和保护系统讲义精度和灵敏度高、频响宽、抗干扰能力强和温度特性好，安装和调试方便，检测值不受油污、蒸汽等非金属的介质影响等优点，所以以涡流式位移传感器为主要传感器所组成的TSI产品一投入商业运行，立即得到了广大用户的普遍欢迎，特别是涡流式位移传感器采用了非接触传感器的测量方法，彻底解决了大机组旋转主轴的振动测量问题，解决了以前只能用速度传感器测量轴承座振动而难以获得机械振动可靠信息的困难，以及用触轴式速度传感器来测量轴振动时很难解决的接触式机械磨损的问题。

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汽轮发电机组振动和保护系统讲义第一篇章

一、汽轮发电机组的维修

汽轮发电机组的维修与基本参量

为了确保设备安全运行，提高产品质量，节约维修费用以及增加社会效益，选择合理的维修就显得非常重要。

当前，在国内外大多数工业领域中，其设备维修可分为三种形式，即故障维修（或称事后维修），定期维修（或称预防维修）和预测维修，而每种维修都有其各自的长处和不足，但事实已证明，预测维修应是最佳的选择。下面就三种维修方法的各自特点作简单论述，以此说明预测维修的效益。1.故障维修

故障维修是让设备运行直至故障停车才进行维修的一种维修方式。一般使用于设备价格不高，具有多组生产线，发生事故损失不大，有备用机组的情况。有时也用于即便设备较贵重但产品价格更高的场合。这种维修方式对较重要的关键设备虽然平均检修周期可能最长，但对发生事故难以预料，并往往会造成设备的严重损坏，既不安全又延长了检修时间，维修费用反而加大以至得不偿失，而且还有不可忽视的生产损失。

例如：对于电机，若允许轴承失效，则轴的损坏将不可避免，转子和定子相互接触，会导致电机损坏，其修理费用，将会远远超过最初发生故障部件本身的维修费用。2.定期维修

定期维修是按照预定的时间间隔或检修周期进行计划修理的一种维修方式。一般使用于产品价格高，大型机组，高效且无备用和连续性生产过程的情况。这种方式是建立在设备故障率的统计分析基础上的，其检修周期远小于最短的故障发生周期。因此可以保证不会出现设备损坏的严重问题。但是它往往要使还能运行一段时间的设备停下检修，减少了产量，增加了维修费

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汽轮发电机组振动和保护系统讲义用，造成了所谓过剩维修，这对于现代化大型连续生产企业是很不合理的。3.预测维修

预测维修是对测试结果进行分析处理后，证明有必要时才安排检修的一种方法。它不规定检修周期，但需定期或连续地对设备进行状态监测和故障诊断，并根据其结果，查明设备有无异常或故障趋势，再安排在必要时进行维修。这种方法根据其投入和产出效果，一般应用于流程工业和关键设备上。它能在设备失效前监测和诊断出存在的故障，并可利用预测预报技术，较准确地估计出检修进行的可靠时间，因而，使设备使用寿命最常和意外停机事故最小。还因为控制了过剩维修，从而减少了备件消耗和维修工作量，也防止了因不必要的检修而出现的人为故障，致使维修费用最少。

预测维修的实质是将定期检测及诊断作为是否需要检修的依据，根据有关统计资料证明，在生产发展的前提下，合理使用维修费用问题逐渐成为重要的课题，普遍为人们重视和关心，

综上所述，应用诊断技术，实行预测维修为主体的维修有下列优点：（1）避免“过剩维修”，防止因不必要的拆卸使设备精度降低，延长设备寿命；

（2）缩短维修时间，降低维修费用，提高生产效率和经济效益；（3）减少和避免重大事故发生，故不仅能获得巨大经济效益，而且能够获得良好的社会效益；

（4）在一定范围内合理安排维修时间计划，以使停机所造成的经济损失达到最低限度。

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汽轮发电机组振动和保护系统讲义二、需要监测的基本参量

预测维修价值重大。利用预测维修，工厂机器的运行周期就可根据机器本身的状态确定，而不再以运行时间作为基础。下面我们将对预测维修中需要进行检测的主要参数进行简要的讨论。

任何一部运转的机器，都伴随有振动信号的产生，它的变化常常隐含着初期故障特征信号，因而常常对振动信号进行监测，这种监测方法有以下特点：

方便性：

利用现代的各种振动传感器及其二次仪表，可以很方便地监测出设备振动的信号；

在线性：

监测可以在现场以及在设备正常运行的情况下进行；无损性：

在检测过程中，通常不会对研究对象造成任何形式的损坏。

但是一部机械是非常复杂的，仅仅靠振动信号来判断它是否正常，显然不够，这就需要对它多方面进行了解，亦即需要对多方面的参量进行测量。

下面介绍的一些参量，是需要监测的最基本参量。A、振动参量1.振幅

一般来说，振幅（可以表示为位移、速度或加速度）是振动强度的标志，它可用来回答这样的问题：“机器运行是否平稳？”。非接触式电涡流探头具有对主轴直接进行测量的能力，因此，使用非接触式电涡流探头能极大地帮助我们得到有关振动幅度的更精确数据。以往，我们仅能对机壳进行测量，机壳的振动幅度是可得到的标志振动幅度的唯一参量。尽管进行机壳测量，能够表明某些机器故障的存在，但要对机器进行全面保护，仅进行机壳测量

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汽轮发电机组振动和保护系统讲义则不够充分，例如，曾经有人在一台5万kW汽轮发电机组的高压缸轴承（椭圆瓦油膜轴承）部位振动测量中，观察到轴承座的振动只有峰-峰振幅30~40μm，但轴颈相对于瓦座的峰-峰振幅已达400~500μm。如果局限于轴承座的振动数据，那么这台机组的振动是合格的，没有超过50μm及格的标准。但是经打开轴承检查，发现瓦的局部位置已被磨损。一般说来，油膜轴承（圆瓦、椭圆瓦、三油楔、可倾瓦等）具有较大的轴承间缝，因此轴颈的相对振动比之轴承座的振动有显著的差别。特别是当支承系统（轴承座、箱体及基础等）的刚度相对来说比较硬时（或者说机械阻抗较大），轴振动可以比轴承座的振动大几倍到十几倍。上述5万kW机组的例子，测得轴振动比轴承振动大10倍以上。当然在某些20万kW以上的大型汽轮机组，由于支承系统的刚度相对来说较弱，二者的差别相应也小一些。对于滚动轴承而言，轴颈与轴承之间只有极小的间隙，因此轴的相对振动量值较小，但是当滚动轴承出现严重磨损或损坏时，这一振动量值明显增加。

从目前的情况看来，绝大部分大型旋转机械，都采用非接触式电涡流探头来直接测量轴（相对于轴承）的振动振幅，通常，一台正常运行的机器有一个稳定的，可接受的低振幅。因此，任何振幅读数的变化都反映了机器状态的变化。为了考察机器的特殊运行状态，我们应该考虑机器振幅的增加或减少。2.频率

振动频率（周/分）通常表示为机器转速的倍数。其原因主要是由于机器的振动频率趋向于机器转速的整数倍。这样就给我们提供了表达振动频率的一种方便形式。通常这种方式，我们不必把所有振动频率表示为周/分或赫兹。而是表示为机器转速的一倍、两倍或机器转速的43%等。

对频率分析重要性的认识主要来自于机壳测量时，振幅和频率是仅有的可以用来测量和分析的主要参量。有些机器故障通常在某些特定的频率下发

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汽轮发电机组振动和保护系统讲义生，这样就有助于我们区分这些故障的类型。另外，我们必须认识到，频率和故障的关系并不是相互对应的，这就是说，某一特定频率的振动通常和多种机器故障相联系，在振动频率和机器故障之间并不存在一一对应的关系。我们不应简单地企图将某一特定频率和某一特殊机器故障直接联系起来。在对旋转机械进行分析时，频率是重要的参量，它有助于我们对机器故障进行分类，但是它仅是一种参量。如果我们要得到正确的结果，还必须对所有参量进行分析。

表示频率的通常方式有：

1X=1×rpm：振动频率和机器的转速相同。2X=2×rpm：振动频率是机器转速两倍。1/2X=1/2×rpm：振动频率是机器转速的一倍。

0.43X=0.43×rpm：振动频率和机器转速的43%。等等。下面再简单介绍几种振动的性质及其有关的频率问题：转子的振动问题按机械振动的性质大体上可分为三类：

第一类是属于强迫振动问题。这是指有外来确定的扰动力引起的振动问题，而振动本身并不反过来影响扰动力。比如由于质量不平衡引起强迫振动，发电机转子不均匀磁拉力而引起的强迫振动等等。强迫振动问题的特点在于强迫的频率总是等于扰动力频率。有质量不平衡力引起的强迫振动其频率恒等于转速。由3000rpm二极发电机不均匀磁拉力引起的强迫振动，其频率为6000rpm即100Hz。

第二类是属于自激振动问题。自激振动的引起归之于转子—支承系统中存在某一机械能量的反馈环节。这一反馈环节使转子从转动中获取能量，并转变为某一特定频率下的横向振动能量（一般不等于转速），而这一横向振动有通过反馈环节进一步从转动中取得能量，从而从而加剧了横向振动，直至获取的能量等于消耗于阻尼的能量，则振动稳定在某一极限环上。实际上，

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汽轮发电机组振动和保护系统讲义有时自激振动未到达极限环之前，转子已不允许再运转或已引起破坏。这些在转子—支承系统中出现的自激振动的现象有油膜半速涡动和油膜振荡；由于转子的内阻而引起的不稳定自激振动；由于动静部分间的干摩擦而引起的自激振动以及由于不均匀蒸汽泄露而引起的气隙振荡（蒸汽轮机）等等。

第三类是属于非定常强迫振动。这一类问题在性质上是属于强迫振动，因为振动仍然是有外来扰动力所引起的，而且与扰动力具有相同的频率。但不同的是振动本身有反过来影响扰动力的大小与相位。这样，它虽属强迫振动，但强迫振动的幅值与相位是在变化的，比如转子轴上某一局部出现不均匀热变形，它相当于给转子增添了不平衡质量，从而使强迫振动的幅值和相位都发生了变化，而当强迫振动的幅值和相位发生变化时，反过来又影响转子轴上局部不均匀热变形的部位。这样，表现出来的强迫振动，其幅值和相位都在连续不断地变化。这里暂且将这类强迫振动称之为不定常强迫振动，并单列为一类。3.相位

长期以来在研究旋转机械时，人们并不把振动相角看成是一个重要参量，但实际上，相角是很重要的。

相角测量可用来描述某一特定时刻机器转子的位置。一个好的相角测量系统能够确定每一传感器信号上对应的机器转子的“高点”相对转子上某一固定点的位置。通过确定机器转子上“高点”的位置，我们就可能确定机器的平衡状态和机器转子上残留的非平衡重的位置。机器转子平衡状态的改变将引起高点的变化，这种变化通过相角变化而显示出来。在平衡机器的转子时，相角测量非常重要，在分析机器的某一特殊故障时，相角测量也可能非常重要。通过测定机器转子的相角数据，我们可以得到机器体系运行状态的宝贵资料。

测量相角的最准确可靠的方法是利用一个键相器（转轴参考系）。使用一

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汽轮发电机组振动和保护系统讲义个非接触式电涡流探头或一个光电探测器，就能得到这一键相器。

在使用键相器作为相角参考标志时，我们定义相角为键相器脉冲和振动的第一正峰之间的角度数。第一正峰相应于机器转子上高点位置。

为了准确测定相角，我们需要使用滤波器将输入信号过滤为频率和转速相同的信号，然后进行准确测量，并在振动输入波形图上显示键相器和第一正峰之间的角度数。用来滤波的滤波器必须能够消除输入波形中一切有噪音和谐波引入的误差，也必须能够消除有滤波器本身引入的误差。

目前，不论是在机器平衡过程中，还是在旋转机器的分析诊断过程中，相角作为一个重要参量正在被人们迅速接受。电力生产部门的大型汽轮机组件中也常常包括测量相角的仪器。对于驱动机器的蒸汽涡轮机和燃气涡轮机，压缩机、气泵和风扇等，我们可利用便携式仪器对相角进行测量。上述方法是45年前西勒（Thearle）开始的平衡研究的继续，并被一些重要的发电设备制造厂在现代平衡实践中采用。4.振动形式

振动形式也许是分析振动数据的最重要的方法。通过对振动形式的观测，能直观了解某机器的运行状态。上面讨论的振幅、频率、相角等三种参数都是可测量的参数并能在仪表上指示或显示出来，而振动形式是显示在示波器上的原始振动波形。

振动形式可以分为两种：时基形式是把振动信号输入到示波器，并以时基模式显示在荧光屏上。一般振动信号为正弦波形，它是转轴的位置与示波器上水平时间轴的关系曲线。而轴心轨迹是由两个互成90°的非接触式传感器感受的振动信号，分别输入到示波器的两个通道内，并以X-Y模式显示在荧光屏上。在这种模式中，所显示的是对应于两传感器的轴截面的中心线的运动。如果传感器安装在轴承上则轴心轨迹是轴的中心线相对于轴承的运动关系.

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汽轮发电机组振动和保护系统讲义这两种振动形式对维修工程师是很有用的，通过观测时基振动形式，就能够确定基本的振幅、频率和相角。通过观测轴心轨迹，能够谅解轴的实际运动情况。所以振动形式无论对故障性维修和预测性维修都是最根本的参数。5.振型

所谓振型是转轴在一定的转速下，沿轴向的一种变形。测量振型的方法是沿转轴的轴向每隔一定间距放置一组X-Y（互成90°）传感器，分别测得相应转轴截面的中心线振动情况。综合所算出转轴上“节点”的位置。

在分析一台机器的振动（动态运行）状态时，需要用到上述所有参量。通过这些参量，我们能够在动力学的基础上了解“机器的运行状态”。上面提到的振幅、频率、相角、振动形式和振型不仅适用于机器转轴或转子的测量，而且也适用于对机器外壳的测量。对机器进行全面的系统分析非常重要，通过它，我们不仅能够知道机器转子的动力学状态，而且还能知道机器外壳的动力学状态，通过对机器的非转动部件进行测量，我们可以判断这样一些状态，如机器的构件共振或管道共振，有孔的或有裂缝的机座，外部振动源信号的输入等。因此在对机器的运行状态进行全面分析时，机器外壳的测量也十分重要。

在确定机器的全面运行状态时，机器转轴后转子振动和机器外壳振动之间的比较也可能是一个重要参量。正象我们前面所说的那样，由于存在各种不同的参量，因此，机器转轴和外壳之间的变换阻抗可能大幅度变化。已经证明，在解决某一具体的机器故障问题时，比较机器外壳振动和转轴振动之间的振幅和频率关系非常有用。

如果不对相对测量和绝对测量之间的关系进行讨论，那么任何有关动态运动（振动）的分析都不完整。一个安装在轴承盖或机壳上的非接触式电涡流探头，能够用进行相对运动测量，这种测量可以描述机器转轴和安装电涡流探头的机壳之间的相对运动。已经证明，在对大多数机器进行连续监测时

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汽轮发电机组振动和保护系统讲义相对运动测量令人满意。但是，对于另一部分机器，在进行连续监测时，绝对运动确很重要。通过使用一个复合式探头，就能够进行绝对运动测量。复合式探头由一个电涡流探头和一个速度传感器组成。

电涡流探头用来测量机器转轴相对于机壳的运动。速度传感器安装在和电涡流探头同一平面内的机壳上，用来测量机壳的绝对振动。来自复合式探头的两个传感器的输入信号的矢量和能够给出转轴的绝对运动状态。采用这种方法，我们可以得到四种信息。

（1）机器转轴相对机壳的运动；

（2）机壳相对于某一惯性参考系的绝对运动；（3）转轴相对于某一惯性参考系的绝对运动；

（4）利用电涡流探头传感器给出的交流输出信号测出转轴在轴承中的径向位置。

对于具有活动机座的机器或机壳强烈振动的机器，绝对运动测量显得特别重要。

X-Y(2平面)监测对于分析大多数类型的机器都具有重要意义。在某一具体的轴承部位，垂直方向和水平方向的振动可能完全不同。例如，在某一轴承的两个不同平面上，可能存在不同的振幅和频率，绝大多数机器分析情况已经证明了这一点。因此，在径向轴承位置上安装X-Y探头是十分必要的。B、位置参量

在分析机器总的运行情况时，我们还应测量和估计另外一些参量，这些参量属于位置测量的范围。对某些特殊机器及其故障进行监测分析时，这些参量可能特别重要。下面我们将对这类位置参量进行讨论。1、轴在轴承内的径向位置（或称偏心位置）

所谓径向位置，是指转子在轴承中的径向平均位置。在转轴没有内部和外部负荷的正常运转情况下，大多数转轴会在油压阻尼作用下，在设计确定

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汽轮发电机组振动和保护系统讲义的位置浮动。然而，一旦机器承受一定的外部或内部的预加负荷（稳态力），轴承内的轴颈就会出现偏心。这种偏心是测量轴承磨损，预加负荷状态（例如不对中）的一种指示。

定期测量偏心位置是绝对必要的，因为在出现重大负荷情况下，偏心较大，振幅无法增加，在这种情况下当振幅没有报警的情况下，可能由于偏心太大而发生故障。因此必须及时地检查偏心位置。才能对故障作出早期预报。

在机器启动期间，也应该密切注意偏心位置。机器在启动时，人们一般预计由于油流的作用，转轴会从轴承底部逐渐向轴承中心处升起。一般认为，油膜厚度约为1mil，对许多轴承的观察表明，油膜厚度常常约为转轴预加负荷方向的轴承间隙的1/3。

偏心位置的测量是通过安装在轴承处的监测径向振动的同一个传感器进行的，其输出信号的直流成分即代表偏心位置（径向间隙）。

因为偏心位置随机器负荷，轴线对中情况而改变，所以电涡流传感器要有足够大的线性范围，使偏心位置的改变不致使转轴越出传感器的测量范围。对大多数机器来说，定期检查偏心位置对预测性维修是足够的了，但是对于在中心线偏移或其他的预负荷条件被视为可能导致故障时，必须密切地监测偏心位置，以致于需要连续监测收集整理机组的“冷”偏心位置和“热”偏心位置的数据，建立一个参考系统，对以后比较偏心位置是很重要的。2.轴向位置

轴向位置测量可用来描述止推环法兰和止推轴承之间的相对位置。对于一台离心压缩机或一台蒸汽涡轮机来说，轴向位置可能是最重要的测量参量。轴向位置监测的主要目的是为了保证消除机器转子和定子之间的轴向摩擦。轴向止推轴承的故障可能是最严重的故障。因此，应该认真地进行监测，以防止发生这种类型的故障，保护机器的安全。

我们至少应该安装一个，最好是两个电涡流探头，以便更可靠地测量轴

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汽轮发电机组振动和保护系统讲义向位置，从而对机器起到保护作用。

利用电涡流探头进行轴向位置测量的另一优点是，轴向振动参量数据能够从同一电涡流探头上测出。尽管轴向振动对于离心类机器设备来说不需要进行连续监测，但是在分析诊断某些特殊机器故障情况时却非常有用。如果在分析一台特殊机器时，监测轴向振动，那么观测表面必须光滑并垂直于转子中心线。这样做有助于减少对探头输出的影响，并提供准确的轴向振动数据。

3.偏心度峰-峰值

偏心度峰-峰值是对转轴在静态时弯曲的测量。在发电用的大型蒸汽透平和某些工业用的气轮机中，经常需要测量偏心度峰-峰值。当转轴在启动时，弯曲量可以用电涡流传感器的直流峰-峰值信号来表示。当峰-峰幅值处于允许的低水平时，机器可以启动，而无须顾虑因残余弯曲及相应的不平衡引起的密封件与转轴之间的摩擦影响。慢转速偏心度最好由安装在远离轴承处的传感器来测量，以测得最大的弯曲偏差。4.差胀

对发电用大型蒸汽透平等机组，要求启动时，机壳与转子必须以同样的比率受热膨胀。如果转子与机壳受热膨胀的比率不同，就可能发生轴向摩擦而使机器受到损害。为了测量差胀要把电涡流传感器安装在机器末端与止推轴承相反的一侧，在该处可以观测到机壳和转子之间的相对膨胀。测量差胀的传感器的线性范围一般为1英寸，对某些大型机组来说，要求传感器的线性范围为2英寸或3英寸。当然也有小于1英寸的。5.机壳膨胀

对某些大型机组，除了测量差胀以外，还要进行机壳膨胀的测量。这种机壳膨胀测量通常由安装在机壳外部，以地基为参考基准的线性可变差动变压器（LVDT）进行的。

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汽轮发电机组振动和保护系统讲义知道了机壳膨胀和差胀，就可以确定转子和机壳的膨胀率。如果机壳膨胀不正常，机壳的“滑脚”就会被卡住。这当然就发生了问题。6.对中

对一些机组来说，各机壳之间的对中性是有一定要求的。不对中是经常出现的一种故障状态，特别是在压缩机机组和燃气轮机驱动泵机组的安装过程常常发生这种故障。通常利用机组中各种不同机器的膨胀资料，并经过计算画出一份安装对话总图纸，作为一种粗略的参考，最后还要用仪器来确定机器的热运转状态。

在热对中测量技术方面，可以利用类似于大地测量用的光学仪器或激光技术来测量不同机壳的转轴之间的相对位置的变化。C、其它测量参量1.转速（r/min）

在对机械运行状态分析中找出振动和转速之间的关系是很重要的，在设计离心类机器时，它的转速运行范围应避开机器的平衡共振，并且使其运行转速也不激发机器的这些特殊共振。机器启动时的数据在确定平衡共振时是重要的，这些数据可表示为振动幅度和相角与机器转速之间的关系曲线，在描绘这种曲线和寻找这些参量之间的关系时，可以很容易地确定机器的平衡共振（临界共振）。2.温度测量

在旋转机械运行状态的分析中，其他一些参量也十分重要。在我们还没有讨论过的参量中，温度就是最常用和最重要的参量之一。径向和轴向轴承的巴氏合金衬的温度测量现在正变得越来越重要。找出温度数据和振动测量结果以及（或者）温度数据和位置测量结果之间的关系有助于我们发现机器可能存在的故障。3.相关性

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汽轮发电机组振动和保护系统讲义在对运行中机器进行全面系统分析时，弄清温度、压力、流量和其他一些可能影响机器运行状态的外部参量之间的相互关系是非常重要的，搞清这种相互关系，我们就能订出一个满意的预测性维修方案。

如果一个工程师对本文中讨论的参量有一个全面的了解，那么在了解离心类机器的机械运行状态时，就会有一个很好的开端。通过了解这些参量，就能最终确定“某一特定机器的运行状态”，并制定一个较好的预测维修方案。

三、传感器

如第一节中所述，为了能了解机器的运行情况是否正常，并能制订一个正确的预测维修方案，需要对机器的状态进行监测，这首先就需要用到传感器。传感器是将机械振动量转换为电量的机电转换装置。传感器的性能及传感器的选用都直接影响整个测试系统的功能。在旋转机械测试装置中，常用的传感器有三种类型，它们是：电涡流非接触式传感器、压电式加速度传感器。

传感器的选用应从两方面去考虑，一方面是传感器的性能；另一方面是测试对象的要求，只有这两方面的结合，才能选择出满足测试要求的传感器。

传感器的主要性能指标有下面几项。1.灵敏度

灵敏度是指沿传感器灵敏度轴方向，对应于每单位正弦变化机械量输入时，测振仪在稳态响应时的同频率正弦电压输出。设输入机械量为

x=Xeiwt

x可以是任何机械量—振动位移、振动速度或振动加速度，设测振仪对应的电压输出为

u=Uei(

ωt-φ)

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汽轮发电机组振动和保护系统讲义则测振仪的灵敏度为

S=U/X

这里灵敏度S只考虑输入输出幅值之比，未考虑输出与输入在相位上的差别，这一差别另立相移指标说明。如果在某一指定频带范围内，灵敏度S不随输入的频率而变，我们称在该频带范围内无频率失真，否则称之为频率失真。一般说来，灵敏度S应是频率的函数，所以需指明所给的灵敏度使用哪一段频带范围，或哪一个频率下的灵敏度。对于灵敏度变化超过所规定的精度范围而仍需使用的频率段，应给出修正曲线。当输入的频率为零，即静态输入，测振仪仍有相应的输出电压，我们称该测振仪具有零频率响应，或静态响应。对于具有静态响应的测振仪可以用于测量静态机械量，比如静位移，恒加速度等，而且可以用静态标定法校准其灵敏度。2.频率范围

频率范围是指测振仪的灵敏度不越出某一规定精度范围时输入机械量的频率范围。如果相移必须考虑的话，则频率范围应限于相移角不超过某一规定角度之内的频率范围。在旋转机械上，振动的频率可能很宽，从轴心的静偏移直至频率高达十几kHz的气流脉冲和振动噪声，这一很宽频带内的振动，不是某一种传感器所能单独承担的，因此，必须根据研究测试的部位和要求选用对应频带宽度的传感器。3.分辨率

分辨率是指输出电压U的变化量Δu可以分辨时，输入机械量的最小变化量Δx。

4.最低与最高可测振级

最低可测振级是指输出电压信号，信号电平与噪声电平之比不低于某一指定数时的最小输入机械量。这一比值有的公司规定为S/A=5dB，即信号的总有效值us与噪声的总有效值uN之比为us/uN=1.78或us/uN=0.56。再小的信

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汽轮发电机组振动和保护系统讲义噪比，意味着信号电压将“淹没”在噪声信号之中而难以分辨。最小可测振级有时是由于传感器存在死区而引起。

最大可测振级是指传感器容许输入的最大机械振动量。这一容许的最大输入机械量在不同传感器上有不同的原因：

（1）由于灵敏度变化越出规定的范围（但不损坏传感器）；（2）由于传感器本身行程所限；（3）由于传感器机械结构、强度所限。5.相移

相移是指输出电压信号对正弦输入机械量的相位差设在稳态响应时，输入机械量与输出电压的复数幅值为X及U，则有

U=Se-i

φ上式表示输出正弦电压信号在相位上落后于输入机械量一角φ。理想测振仪的相移应该是0°或180°。因为180°的相移意味着输出信号反一个向，这从测试角度看是不产生任何影响的。但实际的测振仪总是会在某些频率范围内存在或多或少的相移，有的甚至是很大的，例如惯性式速度传感器。一般商用测振仪多数只给灵敏度指标，而不给相移指标，但这不等于说没有相移。我们知道，在旋转机械振动测试中，相角的测定是非常重要的测试内容。例如，在转子—支承系统的阻抗测试中、动平衡试验中，都要求准确测定振动的相位角。如果测振仪本身有显著的相移而未加以修正，则相角的测定是不可靠的。

6.传感器的接收形式

是指传感器的机械接收形式是惯性式还是相对式。惯性式传感器总是固定在被测物体上，或通过某种机械方式使振动传递给传感器外壳。惯性式传感器一般用于测量物体相对于静止座标系的绝对振动，例如测量轴承座的振动。相对式传感器必须有一个参考点以固定传感器，但与被测物的关系则有

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汽轮发电机组振动和保护系统讲义接触式与不接触式之分。相对式传感器一般用于测量物体相对于参考点的相对振动，例如测量转轴相对于轴承座的振动。7.环境条件

很多旋转机械在热状态下工作，有些部件具有较高的温度。因此必须考虑传感器在该温度下能否正常工作，对灵敏度有何影响。另外对强电磁场（例如发电机定子端部）、强声场、化学气体等对传感器在测量上的影响也应估计到。

关于测试对象分析方面应提供以下各项：

（1）旋转机械的类型：是汽轮发电机组，还是压气机，或者是其它旋转机械。

（2）结构上的特点：是立式转子还是卧式转子；油膜轴承还是滚动轴承；但转子还是多转子轴系；如系轴系，还需考虑联轴节的形式；轴承座及基础资料等。

（3）工作转速或工作转速范围，升速和降速过程；要求测试的最低转速和最高转速。

（4）测试的部件是转动部件，还是非转动部件，它们的振动幅值的量级约为多少，可能包括的振动频率成分。

（5）对可能出现的主要故障做出分析、判断或估计，这些故障反映在哪些部件运动变化上最为敏感。

（6）被测试的部件对传感器的质量有无明确的。

（7）安装传感器部位的环境条件；温度、湿度、化学腐蚀、油、水。安装传感器的部件是否属危险区、电场和磁场强度的影响等。

电涡流探头其特点主要有：（1）非接触式测量（2）测量范围宽

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汽轮发电机组振动和保护系统讲义（3）动态响应好

（4）能连续长期可靠地工作（5）长线传输抗干扰能力强

（6）能在油、气及其某些化学成分介质中工作（7）能直接与计算机A/D接口连接（8）可直接测量轴相对于机壳的振动

（9）可测量轴的位置或者机械的其它部分与探头的相对位置

由于它具有上述特点，因而被广泛用于石油、华工、冶炼、机械、电力、大专院校、航空航天等部门作为旋转机械的轴向位移、轴的（径向）振动、轴转速的在线检测和安全监控，也可用于转子动力学研究、零件尺寸检测等方面。

该传感器由探头、延伸电缆、前置器等三部分组成，对于本特利公司的产品，从探头到前置器总的电缆长度有两种规格，分别为5M和9M。这两种长度都可以由探头所带电缆加上延伸电缆组成；也可以由探头本身就带有5M或9M长电缆，这样就不再需要延伸电缆，因而整个传感器组成就只有两部分了，探头与被测物的相对位置，探头端部与被测物表面之间有一间隙，二者不能接触，这是电涡流探头的特点之一。四、名词解释

下面是旋转机械测量、监测和分析中使用的名词和定义汇编。在某些情况下，这些名词对本特利·内华达公司具有特定的含义，当应用到其它领域时，它们可能有不同的定义。尽管这些定义并不通用，但在我们的特定领域内，其含义是明确的。

A

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汽轮发电机组振动和保护系统讲义缩写：下面的缩写，不仅在汇编中应用，在本产品目录中以及本特利·内华达公司的技术文献中都用。mil-密耳（1/1000英寸、位移）pp-峰-峰值（振幅）μm-微米（位移）in/s-英寸/秒（速度）rms-均方根值（振幅）

pk-峰值，也叫零到峰值（振幅）mm/s-毫米/秒（速度）

g-重力加速度（由地心引力引起的加速度）m/s2-米/秒2（加速度）

Hz-赫兹；每秒循环一次（频率）

KHz-千赫；每秒循环一千次（频率）cpm-每分钟循环一次（频率）kcpm-每分钟循环一千次（频率）rpm-转/分(轴的转速)krpm-千转/分(轴的转速)rad/s-弧度/秒(轴的转速)ft·lb磅-英寸(扭矩)ft·lbf尺-磅(功)in·lb磅-尺(扭矩)N·m-牛顿·米bhp-制动马力(功率)KW-千瓦

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汽轮发电机组振动和保护系统讲义N·m/S-牛顿·米/秒(功率)Rad-弧度(角度)deg-度(角度)

ABSOLUTEMOTION－绝对运动

一个物体相对惯性（固定）参数系统的振动，相对于自由空间一个固定点的振动，叫绝对振动。加速度计和速度传感器可以测量绝对振动。典型的情况是机壳和结构振动，这两种传感器都叫做地震式传感器。ACCELERATION-加速度

速度对时间的变化率，对于简谐运动，表达形式常有：g，a，X，dx2/dt2。加速度比速度在时间上超前90度，比位移在时间上超前180度。加速度的常用单位有：英尺/秒2（ft/sec2），米/秒2（m/sec2），或者更普遍地使用地面重力加速度（这里g=重力加速度=32.17尺/秒2=9.81米/秒2）。通常使用压电加速度计进行加速度测量。加速度测量常用来评估高频情况下机器外壳或轴承箱的响应特性。

ACCELEROMETER-加速度计

这是一种地震式传感器（SeismicTransducer）它可以把加速度运动和/或有重力引起的加速度，转变成与之成正比的电信号。ACCEPTANCEREGION-可接受区域

在极坐标图中，表示1X（或2X）振动矢量（振幅和相角）信息的趋势。对于每一个在机器上进行测量的，轴的径向振动，用户都可以给它规定一个正常的可接受区域。这个区域的规定，要建立在该机器在所有正常运转条件所取得的历史数据的基础之上。某些系统具有设置点的能力。报警设置点可以对振幅和相角的最大值、最小值进行的设置。可接受区域的信息，对于诊断轴上是否有裂纹，是一个非常重要的手段。ACCURACY-精度

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汽轮发电机组振动和保护系统讲义测量误差和满量程输出值的比值，或误差和输出的比值，用百分比表示。也标志仪器测定某一给定参量真实值的能力。精度往往和不准确度相混淆。不准确度是对真实值的偏离，并且，所有误差来源都产生这种偏离。这些误差来源包括滞后现象，非线性效应，漂移现象，温度效应和随机误差等。如果上述定义是唯一的，那么精度也常常不正确地作为可重复度的同义词使用。ACOUSTICEMISSION-声辐射

应用于滚动轴承。所谓声辐射是指原始故障探测仪，这种仪器应用高频超声波传感器（加速度计），去探测80到120kHz频域内的信号。这种方法可被用来探测轴承的某些型式的损坏，对机器进行综合监测，单独用声辐射办法是不够的，同时声辐射数据，也很少用于机械的故障诊断。ADRE旋转机械自动故障诊断系统

它是旋转机械自动故障诊断系统的英文缩写。是一离线的，以微处理机为基础的系统。它可以采集，处理来自旋转机械的信息，并可把它们编辑成文件。

ALIASING-混淆

这是一种电子现象。当对某动态信号采样时，其采样频率低于该信号具有的最高频率分量的两倍时，就会产生这一现象。用这种办法采样，其结果，在数据的频谱中，高频成分就会在低频部分上出现。这种影响可以用低频滤波器在采样以前对信号进行滤波而消除。这种技术叫做抗混淆。理想的办法是，应该选择抗混淆滤波器的截止频率（Cornerfrequeney）不高于采样频率的一半，这样将使所有被显示的频率成分都是真实的。而抗混淆最基本的缺点（事实上，任何型式的滤波器都是如此）是会产生相位误差。从频谱数据（经过抗混淆的频率）计算出来的相位值，都是很不精确的。振动的相位角最精确的测量是在通频信号（未滤波）上，应用窄带跟踪滤波器进行测量。ALIGNMENT-对中

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汽轮发电机组振动和保护系统讲义一种机器状态。根据机器的具体设计要求，机器的各个部件的轴之间，可以成一直线，也可以互相平衡或垂直或成其它角度。对机器部件之间相对位置需要进行测量，需要对各种部件之间的对中情况进行测量，例如，轴承和轴承之间，转子和转子之间，转子和轴承之间，轴承和机壳之间，机壳和机座之间，机壳和管道之间等，不同的对中要求，可利用不同的冷机械测量和热机械测量技术，其中包括光学的，力学的（刻度表）和电子学的（趋近式探头）技术进行测量。

AMPLIFICATIONFACTOR，NONSYNCHRONOUS-非同步放大系数

它是转子系统，对于非同步简谐激振力的振动响应灵敏度的度量。同步放大系数与非同步放大系数不同。其不同处在于造成不稳定的切线力的大小不同，该切线力取决于轴的实际转速。在高速情况下，这些造成不稳定的力，会导致系统阻尼明显地减少，并且会使得非同步放大系数高于同步放大系数。AMPLIFICATIONFACTOR，SYYNCHRONOUS-同步放大系数

它是对转子系统，由不平衡导致的系统振动响应灵敏度的度量。该不平衡是在转子的转速和转子系统的自振频率相等时，由简谐激振力所致。对于不平衡的激振，同步放大系数的计算方法是：用远大于共振速度时振幅去除在共振时的振幅。这个数值大小可以很容易地由有补偿的波德图和极座标上量得。第二种计算的办法是与测量滤波器的Q值相似（中心频率被带宽除）。亦即共振转速除以振幅衰减为一3dB处的高，低速度之差。应用后面这种方法，由于机械振动的响应具有潜在的机械不规则性，所以一定要给予注意。一般说来，高同步放大系数表示低系统阻尼，而低放大系数在机器起步时测量可能和机器停机时测量不同。另外，也称同步放大系数为Q值。同步放大系数与非同步放大系数的不同，还在于存在的正切力的大小，该正切力大小取决于轴的实际转速。AMPLITUDE-振幅

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汽轮发电机组振动和保护系统讲义它是周期动态运动（振动）的幅度大小，振幅一般是应用表示信号水平的术语来表示的。即如，毫伏，毫安或者用被测变量的工程单位。例如，米耳，微米（对位移而言）英寸/秒（对速度）等等。信号的振幅，可以依据峰-峰值进行测量。也可以依据峰值，均方根值或者平均值，进行测量。AMPLITUDEANDPHASEVERSUSTIME（APHT）-振幅，相位与时间的关系曲线

它是用来描述一个曲线的简称，该图可以用来识别振幅与相位随时间的变化，这一组数据可以用趋势图的形式加以表现。ANGLEOFCONTACT（CONTACTANGLE）-接触角

在滚珠轴承里，滚珠与内，外滚道接触点间的联系与通过所有滚珠中心的平面，二者之间的夹角叫接触角。

ANGULARCONTACTBALLBEARINGS-向心止推滚珠轴承

一滚珠轴承，它设计的目的是能够承受在一个方向的轴向重载荷。它采用大接触角，同时在内，外环相对的边，有较高的凸台，如果应用两个这种型式的轴承，并且面对面的安装，二者相互配合，就可以承受双向的轴向载荷。

ASYMMETRICALSUPPORT-不对称的支承

转子支承系统，在所有径向方向不可能提供均匀的阻尼。通常，对于大多数重工业机械，其支承的阻尼（或称动刚度），在某一垂直于轴心线的方向（例如垂直方向）与另一垂直于轴心线方向（例如水平方向），可能有很大差别。

ATTITUDEANGLE，STEADYSTATE-方位角，稳态

在通过轴承中心，作用在转子上的稳态径向载荷方向（诸如重力或流体力）与轴承几何中心和转子几何中心联线之间的夹角，叫做方位角。AVERAGESHAFTPOSITION-轴的平均位置

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汽轮发电机组振动和保护系统讲义轴相对于机器上固定不动元件的静态或平均位置。最普通的应用是，转子在轴向相对于止推轴承，二者之间的间隙测量。这一测量是利用趋近式探头，该探头固定在止推轴承总成或机器的外壳上，去观察止推法兰或其它沿轴线方向离止推轴承较近的轴上某一表面。另一个有益的测量是轴的径向平均位置的测量。在径向方向安装两个趋近式探头，二者互成90°（XY安装方式），用来测量轴相对于轴承径向振动信号之外。探头还产生一个静态（平均）间隙电压信号，它代表轴相对于探头安装表面（经常是轴承壳）的平均径向位置。探头安装，采用XY的安排，这样可以决定轴在轴承（或密封）内的确切径向位置。

AVERAGETORQUE-平均扭矩

施加在转子上的扭矩振幅，以承受加速度或载荷的要求，经常用的测量单位是尺-磅，或英寸-磅。AXIALPOSITION-轴向位置

在某一固定参数坐标系中，转子在轴向的平均位置或位置的变化，即为轴向位置。电乡的情况是，参数系选在止推轴承座上或其它靠近止推轴承壳体的某元件上。测量则是利用趋近式探头，用它来观察轴在轴向的位置。探头的间隙电压，则代表止推法兰与止推轴承之间距离。亦即轴向位置。探头可以直接观察止推轴承的话，也可能观察该平面。这也叫止推位置B

BALANCEOFPLANTMACHINERY-工厂机械的均衡

这是一组旋转机械，但它们对于工厂任何部门的生产都不是关键的，很多这一类机械，都装有两台或有备件。

BALANCERESONANCESPEED（S）-平衡共振速度

一个轴的转速（或者一个速度）去件，当它等于转子系统的自振动频率时，即为共振速度。当转子加速或者减速通过这个速度区间时，被观察到的

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汽轮发电机组振动和保护系统讲义振动特性是：（1）1倍频（1X）振动振幅的峰值，（2）振动相位角的变化。BALANCEDCONDITION-平衡条件

这是机械的一种状态。在这种状态下，质量中心（惯性主轴）趋近于转子旋转中心或与之重合。这样就可以减少转子的横向振动以及在每转一圈就有一次（1X）作用在轴承上的力。BALANCING-平衡

调整转子径向质量分布的一种过程。通过平衡过程，使转子的质量中心线（惯性主轴）和转子几何中心线接近或重合，从而减少在每转一次的振动频率，即一倍频的情况下，由不平衡的惯性力引起转子的横向振动和轴承上的作用力。

BANDPASSFILTER-带通滤波器

一个具有单传输带宽的滤波器。该传输带宽是从某一大于零的低通截止频率到某一有限的高通截止频率。截止频率定义为中心频率两边振动振幅衰减了分贝点所对应的频率。在中心频率处，信号振幅没有衰减。BANDWIDTH-频带宽度

两个频率之间的间隔，在这两个频率上，带通滤波器把信号衰减3dB。通常，对于恒定带宽滤波器，其频带宽度用频率表示。而对于恒定百分比（Q是常数）滤波器，其带宽则用中心频率的百分数来表示。也就是在整个频率范围，一个给定的装置被设计成在指定限度范围内工作。BLADEPASSINGFREQUENCY-叶片通过频率

在具有叶片的机器上（透平，轴向压缩机，风扇，推进器等等）潜在的振动频率，它等于叶片数（在一个圆盘上或在一个平台上）乘以轴的转动频率。

BODEDISPLAY/PLOT-波德图显示/绘图

用直角坐标描出的曲线，它代表1倍频振动矢量响应。对于轴旋转速度

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汽轮发电机组振动和保护系统讲义的函数关系，图中第一个Y轴表示1X振幅，第二个Y轴表示相角，而横坐标X则代表轴的转速。有时也叫不平衡响应图。同时也可以用2X，3X等振动响应绘制。BOW-弯曲

机器转子的一种状态。在这种状态下，转子的几何中心轴线弯曲也可能是三维的（螺旋弯曲）。轴的弯曲可以在低速时，用趋近式探头，测量轴的相对位移而得到。C

CAGE（RETAINER）-滚动轴承保持架

它是滚动轴承的一个元件，滚动元件（滚珠）的相对运动，滚珠是在轴承内的圆周上排列一圈。保持架可以用来把滚珠之间的距离固定住。CALIBRATION-标定

一种试验方法，在试验时，把被测变量的已知值，输入到传感器或读出仪器中，同时对相应的输出读出数可以根据需要进行核实或调整。CALIBRATIONCURVE-标定曲线

将测量得到的传感器输出或显示器读数用图形表示，并和已知的输入信号进行比较。

CALIBRATIONWEIGHT-标定重量

用于对转子的平衡过程。把一个已知大小的重量，放在转子的已知位置上，然后测量机器振动响应的变化（1X矢量）。实际上，这种为转子系统（施加一已知的输入，测量输出的结果），对于不平衡的灵敏度进行标定的过程，有时也叫做“试配重量”（trialweight）。CAMPBELLDIAGRAM-坎贝尔图

它是用在旋转机械设计中的数字结构图形。它可做为一个工具，进行选择和检查转子运行的转速以及可能有的力作用的频率，以避免在系统中激起

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汽轮发电机组振动和保护系统讲义共振。X轴表示各种激振动频率，即如旋转速度（1X），不同心度（2X），油膜涡动（40-48%X），叶片或轮叶通过频率，齿轮啮合频率等等。Y轴代表横向和扭转响应频率。这一名词（指坎贝尔）有时被不正确地用于描述在不同转速下，机械振动的频率（X轴）相对于振幅（Y轴）关系的图形。对于后面的情况，其数据的表示方法应叫做级联图和瀑布图。CARTESIANFORMAT-直角坐标（笛卡尔坐标）

这是一种图形，包括两个互相垂直的座标，一般情况下，Y是垂直座标，X是水平座标。这种图形是用来描绘有个变量是另一变量的函数关系的。例如振动振幅和时间的函数关系（趋势图），频率相对于振幅的函数关系（频谱图）以及1倍频振幅相对于轴的转速的函数关系（波德图）CASCADEPLOT/DISPLAY-级联图绘图/显示

它是用笛卡尔坐标描述的一系列频谱相对于轴转速的函数关系。其XYY’（或XY１Y２）三个坐标，是用来表示振幅（Y）相对于不同频率（X）轴的关系的，而第二个Y轴表示转速的变化，亦即在不同的转速下，都有在该转速情况下的振幅（Y）与频率（X）的关系（第二个坐标有时是在垂直方向偏置）。这种数据的表示方法，可用来评价当机器在瞬态工况下，振动特性的变化。参见瀑布图。

CASINGEXPANSION-机壳膨胀

在某一固定参照系（通常选机座）中，机器外壳轴向位置的量变。通常是使用一个安装在机座上的先行可变差动变压器（LVDT）进行机壳膨胀测量。先行可变差动变压器的安装位置在机壳外壳和机座连接部位相对的一端。机壳轴向位置的变化，是由机器启动和停机时，机壳的热膨胀和收缩引起的。机壳膨胀测量，通常为透平监测仪表（TSI）系统的一个组成部分。

CENTERFREQUENCY-中心频率

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汽轮发电机组振动和保护系统讲义对带通滤波器而言，它是带宽恒定滤波器的算术中心，或百分比恒定滤波器的几何中心（对数坐标的中点）。CHANNEL-通道

传感器和用来显示输出信号的硬件设备。COLEWATERSTANDS-冷水校准架

为进行热调直测量，在机座的不同位置上，安装的管道和支架装置。对机壳表面和转子显露表面，进行观测的趋近式探头安装在这些支架上。这些支架（其中通有循环水）能够给出进行调直测量的一个热稳定参照系。COMMUNICATIONPROCESSOR-通讯处理仪

它是一个接口模块，用于在线的监测系统。它可以从监测器框架传输数据给计算机。本特利内华达公司的通讯处理仪包括动态数据管理系统（静态数据和动态数据），瞬态数据管理系统（静态数据，动态数据和瞬态数据）以及过程数据管理系统（过程变量数据）三种系统中用的三种不同的通讯处理仪。

CONSTANTBANDWIDTHFILTER-恒定带宽滤波器

具有和中心频率无关的固定频带宽度的带通滤波器。CONSTANTPERCENTAGEFILTER-百分比恒定滤波器

频带宽度是中心频率固定百分数的带通滤波器。也称为Q值恒定滤波器。CRESTFACTOR-峰值因素

对于一个波形信号，信号的峰值振幅和同一信号的均方根值振幅之比。CRITICALMACHINERY-关键机械

这种旋转机械设备，对于工厂主要生产过程是绝对不可少的。当关键设备不工作时，该部门的生产就无法进行。这种机械一般是没有备份的。一般情况下要对它进行连续监测。CRITICALSPEED（S）-临界速度

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汽轮发电机组振动和保护系统讲义一般指与高振幅（已到危险水平）相关的轴的旋转速度。当轴的转速等于转子系统的自振频率时该转速即被说成是临界转速。对于这种轴的旋转速度，更准确的说法是平衡共振速度。在这个速度下，由于转子的不平衡，导致的1X同步振动响应，会激起转子的自振。

旋转机械设计中使用的一种XY图。利用它，可估计轴承，支承部件和机座设计的变化对固有共振频率的影响。该图中，X轴表示轴承刚度，Y轴表示轴的旋转频率。

CROSSAXISSENSITIVITY-交叉轴灵敏度

一个地震式传感器输出信号的变化和沿垂直于灵敏度轴的任何轴的已知激励信号的变化之比。CROSSTALK-互相干扰

在传感器和通道中存在的干扰或噪音，它来源于另外的传感器或通道。当应用趋近式探头时，如果两个或更多的探头的头部距离太近，就会产生互相干扰的问题。它会导致探头电磁场的干扰。其结果是在每个传感器的输出信号中都有噪音。噪音成分的频率（拍频）和两个传感器振荡频率是不同的。CYCLE-周期

一个周期性参量，其数值变化的一个完整过程D

DECIBELS-分贝

它是对电信号功率水平的相对不同的数字表示。它等于两个信号功率比的常用对数10倍。

DIFFERENTIALEXPANSION-差胀

转子相对于机壳在轴向位置的度量。它是在止推轴承对面一端的机壳处进行度量的。当启动和停机时，由于热膨胀，经常会导致上述机器的这一端，转子相对于机壳之间间隙的变化。经常使用趋近式探头去测量这一变化。探

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汽轮发电机组振动和保护系统讲义头安装在壳体上，观察转子的轴向表面（例如，法兰），这一测量是透平监测仪表（T.S.I）系统的一部分。DIFFERENTIATOR-微分器

一个可进行数学微分运算的电子线路。微分器可将位移信号边为速度信号，或将速度信号变为加速度信号。DIRECT-通频

指的是原始数据，它没有经过任何变化。数据或者信号，它可十分准确地代表原始的传感器信号。有时叫做未滤波的，原始的或者全部通过的数据或者信号。

DIRECTINFLUENCE-VECTOR-直接影响矢量

在影响矢量处，测量到的振动矢量和不平衡力的矢量，是在沿转子轴线上同一平面或相邻近的平面上。DISPLACEMENT-位移

它是一个物体相对于参考测量系统，距离或位置的变化。机械振动的位移，一般是用测量被观察运动的峰-峰值表示。常采用的单位是密尔或微米。电涡流趋近式探头用来直接测量位移，对速度信号必须进行一次积分才能得到位移，而对加速度信号则要进行二次积分才能得到位移。

DOUBLEROW，DEEPGROOVEBALLBEARINGS-双排深槽滚珠轴承

具有两排滚珠的滚珠轴承。这样，通过滚珠的载荷线就会有向外集中的接触角。它比单排滚珠轴承，能承受更大的轴向载荷。

DOUBLEROW，SPHERICALROLLERBEARING-双排球面滚珠轴承

有些滚珠轴承，其外滚道应用球型断面（好象自位滚珠轴承那样），以便允许安装时可以有些角偏移。这种轴承具有承受高径向载荷的能力。同时也可以承受两个方向最大的轴向载荷。DUALPATH-双通路

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汽轮发电机组振动和保护系统讲义用于振动监测器上的信号调节技术。借助于这个技术，由传感器输入的一个单一信号，可以通过在监测器里两个分别的信号调节通路进行处理。每个信号调节通路都可以有它自己的测量工程单位（例如位移和速度），可以选择的滤波器，报警设置点以及显示等。DUALPROBE-复合式探头

它是包括一个趋近式探头和一个速度传感器的复合式传感器。安装在沿机器径向的同一个点上（经常是装在轴承壳上的一个公共的盒子里）。复合式传感器可以分别提供四种测量，亦即趋近式探头可以测量（1）在轴承内轴的相对径向位置。（2）轴相对轴承的动态运动。速度传感器可以测量（3）机壳的绝对振动，当速度信号被积分成位移，再加上同一时间的轴的相对信号，其和就代表（4）轴的绝对运动（相对于自由空间）。DUALVOTING-双选式

这是一种概念。它要求在采取任何进一步行动之前，两个的信号必须是一致的。一般情况下监测器包括有这一功能。借助于这一功能，两个测量同一振幅值的传感器信号，必须都超过报警设置点（通常仅对于危险报警设置点），然后监测器才能发出实际的报警信号。如果只有一个传感器信号超过报警设置点，监测器不报警。DYNAMICDATA-动态数据

一种数据（静态和/瞬态），它包括一部分传感器信号，该信号代表所测变量的动态（例如，振动）特性。通常对动态数据的描述，包括有轨迹图，时基图，频谱图，极坐标图，波德图，级联图以及瀑布图。从这种数据中，可以导出静态数据，诸如振幅、频率、滤波后的振幅以及信号的相位角。见静的动态数据和瞬时的动态数据DYNAMICMOTION-动态运动

一个物体随时间而变化的物理运动。和振动运动以及振动同义。

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汽轮发电机组振动和保护系统讲义DYNAMIETORQUE-动态扭矩

瞬时加在转子上的力矩幅度。动态扭矩由平均扭矩再加上一个扭矩组成。所谓一个扭矩是指在测量点上，由转子系统的扭矩振荡导致的扭矩E

ECCENTRICITY，MECHANICAL-机械偏心度

以转子的真实几何中心线为参考，转子外表面直径的变化，即圆偏离度。ECCENTRICITYPEAKTOPEAK-偏心度峰-峰值

慢旋转速度下，转子弯曲的量度。转子弯曲可能由下述情况引起，（1）固定的机械弯曲（2）瞬时的热弯曲或者（3）由任何种类的下垂引起的瞬时弯曲或静态弯曲，有时称为重力弯曲。ECCENTRICITYRATIO-偏心距比

这是一个无量纲的量，可用轴颈径向轴承（或密封）间隙得到。使用这一方法，偏心距比在0和1之间变化。当转子和轴承中心线重合时，偏心距比是0；当转子和轴承表面接触时，偏心距比是1。另一不常用的确定偏心距比的方法好似以轴承的直径方向的间隙做为分母，这时偏心距比的值在0和0.5之间变化

EDDYCURRENT-电涡流

它是一种电流，当导电材料拦截由趋近式探头产生的电磁场时，在导电材料上就会产生（并消耗）电流，这就是电涡流。ELECTRICALRUNORT-由电导致的偏差

它是趋近式探头传感器系统输出信号误差来源之一。它来自被观察对象材料不均匀的电导率/电阻率/磁导率的特性或由于轴表面局部的电磁场所致。在低转速时，牵制器输出信号的变化，并不是由于探头间隙的变化（指的是由于动态运动或是由于轴的平均位置的变化）。其误差对于轴每转一转会完全重复一次。

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汽轮发电机组振动和保护系统讲义ERROR-误差

测量变量真实值和测量值之间的代数差。通常表示为相对误差，即传感器输出读数的百分数。

ESSENTIALMACHINERY-基本的机械

指的是一组旋转机械。是工厂生产过程中的一部分关键机械。当这些机械停止运转，整个工厂就不可能发挥出其全部生产能力。这一类机械可以有备份，也可以不用备份，通常情况下，对它们进行连续监测。F

FILTER-滤波器

是一种电子线路其设计的目的是使信号的某一指定的带宽频率通过或阻止其通过。

FORCEDVIBRATION-强迫振动

在力的作用下，系统的振荡，典型的情况是强迫振动发生在激振力的频率上。FREEVIBRATION-自由振动

由于一个开始的扰动，机械系统的振动响应（位置，速度或力的变化）。机械系统以其一个或多个自振频率进行自由振动。FREQUENCY-频率

在单位时间内，一个周期振动的重复率。振动频率一般是用每秒钟次数（赫兹）或每分钟多少次（对于轴的旋转频率来说，更方便）来表示。实际上，由于很多普通机械故障产生的振动，相对于轴的旋转速度，都有一个固定的关系，所以振动频率经常被表示成轴旋转速度的函数。一倍频（1X）振动，其频率就等于轴的转数。二倍频（2X）振动频率是转速的两部。0.5X是转速的一半等等。

FREQUENCYCOMPONENT-频率分量

动态信号分量的振幅，频率和相位的特性。

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汽轮发电机组振动和保护系统讲义FREQUENCYRESPONSE-频率响应

在某一特定频率下，机械或电的系统，其被测振幅，相角的响应特性。H

HEAVYSPOT-重点

用来描写不平衡位置的一个名词。它是不平衡矢量的角位置（不平衡分布的质量之合），它在转子上某一特定的横向位置上（在一个平面上）。HIGHFREQUENCY-高频

其目的是用于研究滚动轴承。一个频率范围，一般是5千赫以上，用以测量与轴承元件细微缺陷有关的非常高的振动频率。这种技术对某种形式轴承的缺陷，可以提出早期的，紧急的轴承缺陷的警告。还有一些其它机械故障，它也可能产生在这一范围内的振动（例如，气穴现象，摩擦等等）。此外，高频测量技术，有时会提供过早的警告，远远早于需要加以维修（换轴承）的时间，这一点需要考虑。HIGHPASSFILTER-高通滤波器

一种滤波器，其信号传输频带范围是从某一有限的低通截止频率（定义为振幅衰减3分贝（dB）的点）到无限高的频率，（或者传感器或测量仪器频率响应所的最高频率）。HIGHSPOT-高点

这一名词是用来描写由于不平衡力导致的轴的响应。它是轴上的一个角位置。当轴与测振探头距离最近时，该角位置正好直接处于测振探头之下，也可以说，就在由探头产生的1X滤波振动信号达到正的峰值的时候，轴表面的某位置正好处于该探头之下，该位置就是高点。HYSTERESIS-滞后

当某一参量增加或减少时，两个变量之间的关系并不表现为单值性。特别是，在特定的范围内，在被测变量的任何给定值上，其输出信号有最大的

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汽轮发电机组振动和保护系统讲义差别。输出信号首先逐渐增加逼近该已知值，然后逐渐减少。也称为死带，即系统响应特性中输入信号编号并不引起输出信号变化的那一部分。I

IMBALANCE（UNBALANCE）-高频

其目的是用于研究滚动轴承。一个频率范围，一般是5千赫以上，用以测量与轴承元件细微缺陷有关的非常高的振动频率。这种技术对某种形式轴承的缺陷，可以提出早期的，紧急的轴承缺陷的警告。还有一些其它机械故障，它也可能产生在这一范围内的振动（例如，气穴现象，摩擦等等）。此外，高频测量技术，有时会提供过早的警告，远远早于需要加以维修（换轴承）的时间，这一点需要考虑。

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汽轮发电机组振动和保护系统讲义第二篇章3500系统介绍

一、二、三、四、五、六、

3500/15交流电源和直流电源3500/20框架接口模块3500/25键相器模块

3500/42涡流位移传感器/速度/加速度传感器监测器模块3500/45差胀/轴向位置监测器3500/50转速监测模块

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汽轮发电机组振动和保护系统讲义一、3500/15交流电源和直流电源

1、综述

3500电源是半高度模块，必须安装在框架左边专门设计的槽内。3500

框架可安装一个或两个电源（交流电源和直流电源的任意组合）。任何一种电源都能给整个框架供电。如果安装两个电话，第二个电源可作为基本电源的冗余。只要装有一个备用电源，拆除和安装一个电源模块时将不影响机架的运行。

2、电源

3500电源能接受大范围的输入电压转换成使其它3500模块都能使用

的电压。

3500监测系统可接受三种类型电源：交流电源，高压直流电源和低

压直流电源。

使用两种类型电源输入模块（PIM），3500交流电源可接受两种范围的交流输入电压。高压交流电PIM可接受从175Vac到250Vacrms输入。低压交流电PIM可接受从85至125Vacrms输入。高压直流电源可提供从80~140Vdc的直流输入。低压直流电源可提供从20~30Vdc的直流输入。

组态就是确认电源类型与设置运行参数的过程。要组态一个电源，先用这个组态信息，然后用框架组态软件去选项并输入进框架。框架组态和应用准则阐述了如何将计算机和框架联接起来并运用框架组态软件。

3、软件组态选项

电源组态现场是在框架接口模块的选项屏上。

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汽轮发电机组振动和保护系统讲义二、3300/20框架接口模块

这节描述如何用框架组态软件组态RIM。还描述与该模块有关的组态考虑。有关如何操作软件请查阅3500监测系统框架组态度实用指南和框架组态软件。1、软件组态选项

这节给出了框架组态软件的组态画面，定与RIM和讨论组态考虑有关。将显示一幅软件拷贝画面并解释有效选项。2、框架接口模块组态考虑。

在RIM选项画面中指定的背板I/O口选项和电源选项必须与系统的物理组成相区配。如果发现组态不匹配，那么框架将不接收向下卸载的组态设置。3、框架接口模块组态

这节描述在RIM组态画面中的有效选项。

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汽轮发电机组振动和保护系统讲义组态标识符

当一个组态向下卸载到3500框架时，应有一个已输入的独特的六字符标识符。背板口

在框架I/O接口模块上标有HOST字样的口是用来连接3500框架到3500主计算机或者连接菊花链中更近的3500框架到主计算机。I/O选项

对于3500监测系统，有两种框架I/O接口模块类型，它们是RS—232/RS422I/O模块和调制解调器I/O模块。RS—232/RS—422模块包含有一9针主连接器，是RS—232或RS—422信号标准，这取决于I/O模块开关位置。调制解调器型I/O模块有一RJ11连接器一上内部调制解调器。

外部调制解调器

当组态一个RS—232/RS—422型I/O模块时，下列外部调制解调器可在接支持RIM：

None

HayesUltra9600HayesOptima9600MotorolaFasTalkll9600Custom

初始化命令串

这条命令是用来设置和启动调制解调器的。如果你从列表中选择了一个调制解调节器，缺省的初始化串将显示在这些栏中。如果您选择了Custom，从调制解调器文档中找出初始化串输入。字节超时

字节时间计数量是指一个通讯被认为完成前通讯线路必须是空闲的。一个字节时间是一个所选择的波特率功能。其值的范围是3到255。连接口令

仅仅提供读访问3500框架。如果在这栏中输入的口令与框架组态软件

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汽轮发电机组振动和保护系统讲义“连接”画面或数据采集/DDE服务软件“设置”画面中的口令不匹配，则不允许与3500框架通讯。这个口令存贮在RIM的不易改变存贮器中。组态口令

提供写访问组态3500框架。如果在这栏中输入的口令与框架组态软件“向下加载”画面中的口令不匹配，则3500框架不接收新的组态。从显示操作软件中改变3500框架的设置点时，也要求该口令。该口令存贮在RIM的不易改变存贮器中。前面板口

在RIM前面板上标有CONFIGURATIONPORT主要用于个人计算机组态3500框架。通过运行数据采集/KKE服务软件和显示操作软件，该口也可用来为了显示而收集机器数据。它只支持RS—232和只提供访问一个框架。外部调制解调器

当组态一个RS—232/RS—422I/O模块时，下列外部调制解调器可直接支持RIM：

None

HayesUltra9600HayesOpzima9600MotorolaFasTalkll9600Custom（定做）

初始化命令串

这条命令是用来设置和启动调制解调器的。如果你从列表中选择了一个调制解调器，缺省的初始化串将显示在这些栏中。如果你选择了Custom，从调制解调器文档中找出初始化串输入。字节超时

字节时间数是指一个通讯被认为完成前通讯线路必须是空闲的。一个字节时间是一个所选择的波特率功能。其值的范围是3到255。

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汽轮发电机组振动和保护系统讲义动态信号选择

标示出哪些监测器提供动态信号到数据管理I/O模块上的DYNAMIC连接器。这栏定义了3500框架怎样为通讯处理器（TDIX或DDIX）提供机器数据。4、故障检测

这节描述了怎样通过使用检查屏幕，LED指示灯、系统事件列表和报警事件列表提供的信息，解决框架接口模块或I/O模块的故障问题。通过使用框架组态软件，你能显示检查屏幕和两种事件列表。4.1检查

为了实现框架接口模块的检查：

1．接一运行框架组态软件的计算机到3500框架（如果需要的话）。2．从框架组态软件的主屏幕中选择Utilities。3．从实用程序菜单中选择Verification。4．选择框架接口模块和你想检查的通道。5．按Verify按钮。

6．选择前面板口或后板口以获取状态信息。

7．模块OK状态将示出框架接口模块的状态，通道OK状态将示出通道的状态。4.2、LED故障条件

下列表格显示了怎样使用LED灯来诊断和纠正问题

OK灯1HZ

TR/RX1HZ

状态

没组态框回接口模块或不在组态方式。

处

理

重新组态RIM。

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汽轮发电机组振动和保护系统讲义5HZ常亮=

=闪烁不闪

在RIM内部检测到一个故障和R/M不OK。RIM正在正常运行。RIM没有正常运行。

检查系统事件列表。不要求处理。检查系统事件列表列表

=LED的行为与这条件无关

OK灯亮

条

件

处不要求处理。

理

框架处于倍增报警状态（由于硬件或软件）。框架不处于倍增报警状态。

条

件

灭OK灯亮

不要求处理

处

不要求处理。

检查系统事件列表找到需

理

组态信息对框架中每一模块都有用

灭

至少有一个模块存在组态故障

要新组态的模块或者重新组态OK灯和TX/RX灯以1HZ闪烁的任何模块。

5、系统事件列表信息

这节描述由RIM引起的系统事件列表信息。（详见说明书）

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汽轮发电机组振动和保护系统讲义三、3300/25键相器模块

1、综述

3500/25键相器模块上一个半高度、双通道模块，该模块用于给3500框架的监测模块提供键相信号。这个模块接收来自电涡流传感器或者电磁传感器的输入信号，并且将该信号转换为数字键相信号，该信号在当轴上的键相位标记在键相传感器探头之下时提示出来。3500监测系统可以接收成个键相信号。每个键相信号都是一个数字同步信号脉冲、用于监测模块和外部诊断设备测量矢量如1X倍频振幅和相位。

3、组态信息

本节提供了用于组态键相器模块的有关信息，以及利用框架组态软件设置选项并把这些组态内容送往系统框架。框架组态和应用指南（流水号：129777-01）解释如何将计算机和框架相连以及如何操作运行框架组态软件。3.1软件组态选项

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汽轮发电机组振动和保护系统讲义利用下面的屏幕设置键相器模块组态选项。

3.1.1键相器模块组态事项

键相器方位和每转脉冲数的组态信息直接和3500系统框架中的监测器相连。当这些参数改变时，和发生变化的键相信号相关的监测器的组态应被送往3500系统框架中。

3.1.2键相器模块组态选项输入输出（I/O）模块

所有终端类型将传感器和模块连接在一起，如果传感器和键相器的输入输出（I/O）模块（内部终端）相连，选用内容类型；如果传感器和外部终端相连，则选用外部类型，该选项只用于订货信息。键相器模块位置

标识出键相器模块处于插槽的高低位置信号极性

凹槽（键槽）

产生输出脉冲，使监测系统使用。该脉冲是由输入信号中的反向脉冲

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汽轮发电机组振动和保护系统讲义的前沿触发。通过键相传感器监测转轴上的凹槽产生该类型脉冲。如果使用的是电磁传感器的话，凹槽/凸台设置最好选择凹槽，因为在绝大多数情况下，信号的正半边将会削平。

凸台

产生输出脉冲，使监测系统使用，该脉冲是由输入信号中的正向脉冲

前沿所触发。通过键相传感器测量转轴上的凸台处信号产生，该类型脉冲。类型

键相传感器类型。所提供的选择包括电涡流传感器和电磁传感器。电

磁传感器要求轴的旋转速度不低于200rpm(3.3Hz)。滞后

是指键相信号脉冲启动处的输入信号值和键相脉冲关闭处的输入信

号值之差，滞后越大，对输入信号来说抗干扰性能越好。

阀值

如果滞后为零，键相脉冲启动和关闭点：

自动

触发脉冲产生的阀值将会被自动的设置为输入信号的正向极大值和负向极小值的中间值。该值可以跟踪输入信号的任一变化，自动设置阀值要求信号的振动峰峰值不低于2V，频率不低于120rpm(2Hz)。手动

阀值设置器操作人员可以设置为-21.0V到0.0V之间的任何值。调整

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汽轮发电机组振动和保护系统讲义只有当手动设置阀值时有效。用于显示帮助手动设置阀值的对话窗口。每转脉冲数目

轴每递转一周键相传感器信号中的脉冲数目。如果键相传感器测量的是一个多齿齿轮轴，则将每转的脉冲数设置为齿轮的齿数，有效范围为1～225。下图所示为设置每转脉冲数目的最大值

注意键相传感器测量多齿齿轮所产生的脉冲信号可以用于测量转速，但是不能用于测量相位。-49---

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汽轮发电机组振动和保护系统讲义定位

角度

传感器在机器上的位置。当操作人员从机头向机器末端观测时，以此为基准从左到右方位角的范围为从0到180℃。如下图所示

转速上限

允许为键相通道设置满量程转速。由该通道测得的转速值可以达到转

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汽轮发电机组振动和保护系统讲义速上限值。

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汽轮发电机组振动和保护系统讲义四、3500/42电涡流位移传感器/速度/加速度传感器监测

器模块

本章叙述如何使用框架组态软件对位移／速度、加速度监测器进行组态。同时叙述与该模块的任何组态。对于如何操作该软件的细节，请参阅《3500监测系统框架组态及使用指南》和《框架组态软件》。

组态

4．1软件组件选项

本节叙述与监测器相关的框架组态软件的组态屏幕，并讨论组态条件。其中将显示一些软件屏幕的图形考贝，并解释可用的选项。

4.1.1位移／速度、加速度监测2S组态选项

本节叙述在位移／速度、加速度监测器组态画面上可用的选项

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汽轮发电机组振动和保护系统讲义通道对1和2(ChannelPair1and2)通道对3和4(ChannelPair3and4)

这些框中的字段与该通道对中的两个通道均有关。通道对类型(ChannelPairType)

该通道对所要完成的监测类型，在这种监测器中，下述通道对类型为可采用的，

径向振动(RadialVibration)轴向位置(ThrustPosition)差胀(DifferentialExpansion)偏心(Eccentricity)加速度(Acceleration)速度(Velocity)

相关键相器(Keyphasor~Association)无键相器(NoKeyphasor)

用于不需用键相器的情况下，如有此标记，可用数据仅为通频值和

间隙。对于不需要键相传感器的通道对(例如轴向位置和差胀)，该字段将自动作出标记。

4.1.2偏心通道组态选项

本节叙述在偏心道组态画面上可用的选项

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汽轮发电机组振动和保护系统讲义可用(Enable)

峰一峰值(PeaktoPeak)

转子弯曲的正极值与负极值之间的差值。当选择了键相位后，此比

例值为唯

此值可以英丝(mils)或微米(／Im)方式表示。通频值(Derect)

瞬间偏心值，通频值可以三种方式表示：在转轴转速高于600rpm时。通频值为从探头顶部到转轴的平均距离，

并以与轴向位置测量相同的方式显示。此通频测量仅当“通频通道大于600RPM(DercetChannelAbove600RPM)”被选择后才显示。

在转轴转速位于600rpm和所设定的瞬时切换

(1nstantaneousCrossover)转速之间时，通频测量值由2个值组成：即相对于零参考点的最大值和最小值。这两个通频值称作通频最大值和通频最小值(DirectMaxSLDerectMin)。

在转轴转速低于所设定的瞬时切换转速时，通频最大值与通频最小

值相等，通频测量值由相对于零参考点的一个瞬时测量值组成。这种通频测量称作瞬时间隙。

瞬时切换(1nstantaneousCrossover)

转轴转速值，在这个转速下，通频偏心测量从通频最大／通频最小

变为瞬时间隙。瞬时切换的值必须在1至10rpm之间。

间隙(Gap)

涡流传感器顶部表面到被测表面的物理距离。此距离以电压形式表

示。标准极性规定要求间隙的增加应导致输出信号的增加(负减小)。

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汽轮发电机组振动和保护系统讲义4.1.3加速度通道组态选项

本节叙述在加速度通道组态画面上的可用选项

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汽轮发电机组振动和保护系统讲义4．1．4速度通道组态选项

本节叙述在速度通道组态画面上可用选项。

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汽轮发电机组振动和保护系统讲义五、3300/45差胀/轴向位移监测器

组态信息

这一节描述了如何用框架组态软件来组态态胀差/轴向监测器。它还描述了与模块有关的任何组态。参考3500监测器系统框架组态和使用指南以及框架组态软件查阅操作软件的细节。5.1

软件组态选项

这一节讲了胀差/轴向监测器有关的框架组态软件的组态屏幕，阐述了屏幕上可得到的选项，讨论了组态所考虑的事项。

5.1.1胀差/轴向监测器组态选项

这一节讲述了胀差/轴向监测器组态屏幕上可获得的选项。

参考信息：

这些文字包括指明您正在组合哪种模块的信息。槽位

胀差/轴向监测器在3500框架（2-15）上的位置。框架类型

识别装在框架（标准或三重模块冗余）上的框架接口模块类型。

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汽轮发电机组振动和保护系统讲义槽输入/输出模式

输入/输出段帮您识别附着在胀差/轴向监测器上的输入/输出模块的类型（被选择的选项必须和安装的输入/输出模块一致）。离散输入/输出

当每个监测器有它自己的输入/输出模块时使用，此应用不需要三重模块冗余。

离散内部输入/输出

传感器电线直接与监测器输入/输出模块相连。离散外部输入/输出

传感器导线与一个外部端块相连，然后从外部端子块发送到位移，速

度、加速度输入/输出模块，通过一根24-pin导线。记录器导线与一个外部端子块相连，然后通过一根9-pin导线从外部端子块发送到位移、速度、加速度输入/输出模块。

三重模块冗余输入/输出

当监测应用要求监测器或监测器与传感器的冗余信息时使用，可以获得两种类型的三重冗余输入/输出系统：三重模块冗余输入/输出（离散）

当需要三重冗余监测器和三重冗余传感器时使用。一套十二个传感器可以为在相邻框架上三个相同的监测器提供输入。三个传感器的现场导线与三个专门的标准外部端子块相接，并与三个位移速度，加速度三重模块冗余输入/输出模块相连，通过24-pin导线。外部端子块与框架之间用一个24-pin导线相连接。记录器现场导线与一个记录器端子块相接，然后通过一根9-pin导线与位移、速度、加速度三重模块冗余输入/输出模块相接。三重模块冗余（总线）

当三重冗余监测器从一个单个传感器接受输入时使用。四个传感器

与相邻框架的三个相同的监测器相连接。传感器现场导线与一个外部端子块相接，然后通过三根24-pin导线与三个位移速度加速度三重模块冗余输入/输出模块相连。记录现场导线与一个记录器外部端子块相接，然后通过一根9-pin导线与位移速度加速度三重模块冗余输入/输出模块相接。

通道对1和2通道对3和4

这一区域是关于通道对的两个通道。通道对类型

通道对执行的监测类型。胀差/轴向监测器有如下通道对类型：轴向位移胀差

·标准单斜面式胀差测量

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汽轮发电机组振动和保护系统讲义·非标准单斜面式胀差测量·双斜面式胀差测量

·补偿式输入胀差（缩写为CIDE）

·这三种通道对是一个比较普通的斜面式胀差监测器类型的子集合。在这本手册里，斜面式胀差有时用来指这三个。斜面式胀差监测器用通道对的两个通道进行简单的复合胀差测量。··补偿式输入胀差，或者说是CIDE，利用通道对的两个通道，进行简单的复合胀差测量。

5.1.2轴向位移通道选项

这一节讨论了组态所考虑的问题以及与轴向位移通道有关的框架组态

软件屏幕。

5.1.2.1轴向位移通道组态所考虑的问题

在组合一个轴向位移通道前要考虑以下问题：

·应为该通道类型自动选择“无键相器”选项。不需要键相器。·轴向位移满量程范围取决于传感器类型。

·零电压范围取决于满量程范围，选择的高标度端的方向和传感器

类型。

·监测器必须在通道对里组态（例如通道对1和2可以组态为位移，通道对3和4可以组成胀差，然而在这两种情况下，如满量程选项或传感器类型，都可以在每个通道中单独组态）。

·当修改一个满量程标度时，应对与该比值有关的报警点进行调整。

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汽轮发电机组振动和保护系统讲义5.1.2.2轴向位移通道组态选项位置在3500框架（2-15）上的胀差/轴向监测器的位置。框架类型识别安装在框架（标准或三重模块冗余）上的框架接口模块类型。使起作用（Enable）通频值

相对于一些固定参照物，转子在轴向的正常位移或位移变动。这个值以mil或μm进行显示，这个比值决定了中心零点和非中心零点的满量程标度。间隙

前置器探头尖和观察表面之间平均物理距离，以电压形式表示。标准极性惯例规定，渐减的间隙会产生一个渐增的（更正）输出信号。

由传感器类型修正满量程标度

3300-8mm前置器7200-5mm前置器

7200-11mm前置器7200-14mm前置器

3000（-18V）前置器3000（-24V）前置器

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汽轮发电机组振动和保护系统讲义7200-8mm前置器25-0-25mil30-0-30mil40-0-40mil0.5-0-0.5mm1.0-0-1.0mm定做

非标准25-0-25mil30-0-30mil40-0-40mil50-0-50mil75-0-75mil0.5-0-0.5mm1.0-0-1.0mm2.0-0-2.0mm定做

3000RAM前置器25-0-25mil0.5-0-0.5mm定做

对于所有的传感器类型间隙满量范围是相同的。

间隙-24Vdc常规

箝位值

当通道被旁路或成比值错误时（例如传感器有问题）成比例值趋近的值。被选择的数值可能在满量程标度的最小和最大值之间。当比值无效时，只把从信息通道模块获得的数据箝位到特定值。记录器输出

送到4-20mA记录器的一个通道的成比值。记录器的输出与通道满量程标度的测量值成比例。在棒状图表上作为高标度端显示的比值的增长会导致记录器输出电流的增长。如果通道被旁路，输出将被箝位到选择的箝位数值或2mA（如果选择了2mA箝位）。OK模式

闭锁一个通道为闭锁OK组态，一旦通道变为非OK，非OK会持续到复原为止。复原一个闭锁非OK，可以使用以下方法中的一种：·在框架接口模块前部的复原开关

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汽轮发电机组振动和保护系统讲义·在框架接口输入/输出模块上的触头开关·在操作器显示软件中的复位键·通过信息通道模块的复位命令

非闭锁

通道的OK状态将示踪被定义的传感器OK状态。

延迟

报警之前，一个比值必须保持或大于一个超过报警电平或低于一个小于报警电平数值的时间。

警告

当传感器信号电平超过选择的警告/报警1设置点时，发出的第一电平报警。这一点可以设置在设置点屏幕上。报警延迟一般为一秒钟间隔（从1-60），对于所有有效比值来说。

危险

当传感器信号电平超过选择的危险/报警2设置点时发出的第二电平警报。这一点可以设置在设置点屏幕上。

100ms选项

100ms（典型的）选项应用于危险延迟，有以下结果有：如果100ms选项是关（□）：

·危险时滞可以设置为1秒间隔（从1到60）·危险时滞可以为所有有效比值设置。

如果100ms选项是on（×）：·危险时滞设置为100ms。

·只能为主要比值设置危险时滞。

零位置

对应通频比值的通道测量计的零位指示，代表传感器直流电压。允许调整限度取决于正满量程标度和传感器OK限度。为保证零位调整的最大限度，应使探头尽可能近地自动接近显示在修正零位置电压范围内的零位移电压。

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汽轮发电机组振动和保护系统讲义调整键

调整零位置电压。按下这个键后，可以帮你设置零位置电压。这种功用提供了来自3500框架的迅速反馈，就要求和框架有联系。参考（调整灵敏度和零位置）传感器

对于轴向位移通道，以下传感器类型有效

3300-8mm前置器7200-5mm前置器7200-8mm前置器7200-14mm前置器3000（-18V）前置器3000（-24V）前置器3300RAM前置器

非标准定制键

用于调整传感器的灵敏度。如果选择非标准作为传感器的类型，OK范围也能被调整。非标准传感器的灵敏必须在85和230Mv/mil之间。而且，在OK范围的上下之间必须至少有2伏特。

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汽轮发电机组振动和保护系统讲义灵敏度

传感器

无安全栅33008mm200mV/mil

72005mmand72008mm720011mm100mV/mil720014mm100mV/mil3000(-18V)100mV/mil3000(-24V)295mV/mil3000RAM

200mV/mil

注意：允许±15%灵敏度调整

*安全栅不由此传感器选项支持

OK范围

上端

下端

传感器

无安全栅有安全栅无安全栅（V）（V）（V）33008mm-19.04

-18.2

-1.28

72005mmand72008mm720011mm-20.39*-3.55720014mm-18.05*-1.653000(-18V)-13.14*-1.163000(-24V)

-16.85

*

-2.25

--

有安全栅192mV/mil

****192mV/mil

中心间隙电压有安全栅无安全栅有安全栅（V）（V）（V）-1.1

-9.75

-9.75

*-11.60**-9.75**-7.15**

-9.55

*

--热电技术联盟ｗｗｗ．ｃｓｇｒｄ．ｃｏｍ／ｂｂｓ

汽轮发电机组振动和保护系统讲义3000RAM

-13.14-12.35-1.16-1.05-7.15-6.7

传感器跳线块状态（在I/D模块上）

返回在位移、速度、加速度I/O模块上的传感器接线块位置。有关接线块功能参见说明书。报警模式闭锁

一旦报警有效时，它将保持有效甚至保持到比值电压降至低于组态电平设点之后。

通道将保持报警值至它用下列之一的方法复位：·复位开关在框架接口模块的前部·接触点在框架接口I/O模块上·复位键在操作器显示软件中·复位命令通过通讯模块完成非闭锁

当报警有效时，一旦比值电压降至低于组态设点电平，它就将变为无效的。

当传感器信号电平超出所选值的发生的报警为第一电平报警。当传感器信号电平超出所选值发生的危险信号第二电平报警，报警与危险值都设在设点屏幕上。安全栅

如果外部安全栅被连接在监测器和传感器之间，则选择外部选项。安全栅被用来流入危险区的能量。通常的轴向推力方向

朝向有效的推力轴承（例如朝向或远离探头座）。这个区域规定不论转子移动朝向还是远离轴向推力探头，都与一个更可靠的轴向推力指示相对应（例如在一个压力图的高标度端）。如果这个区域被调整到“朝向探头”，那么当转子移向轴向推力探头时，轴向推力位置将增加并达到压力图的高标度端。

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汽轮发电机组振动和保护系统讲义5.1.3胀差通道选项

这部分论述了组态根据以及与胀差通道有关的框架组态软件屏幕。

5.1.3.1胀差通道组态根据

在组态胀差通道之前要考虑以下问题：

·“无键相器”选项是根据这种通道类型被自动选定的，无键相器

是需要的

·正胀差满量程范围由传感器类型而定。

·零位电压范围由正的满量程范围、高刻度方向以及传感器类型而

定。

·监测器必须组态在通道对中。（例如，通道1和2可以被组态为胀

差，通道3和4可以被组态为斜面胀差）

·当一个满量程范围被更改了，与这个比值相联系的设点应被重新

调整。

·闭锁OK模式和延时正常通道失效选项是不相容的。

5.1.3.2胀差通道组态选项

这部分叙述了在胀差通道组态屏幕上的有效选项。

参考信息

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汽轮发电机组振动和保护系统讲义这个区域包括的信息指示你正组态的为哪个模块通道被组态的通道数目位置

在3500框架中胀差/轴向推力监测器的位置（12到15）框架类型

识别安装在框架上的框架接口模块类型。(标准或三重模块冗余)使激活(Enable)

通频值

改变与探头有联系的转子的轴向位置。这个值可以用inch或mm显示，比值维持中心零点和非中心零点满量程范围。间隙

在一个非接触式探头尖端和观测表面之间有形距离，是以电压的形式表示的。标准极性惯例指明渐减的间隙会导致一个渐增的(负的除外)输出信号。由传感器类型通频值满量程标度

25mm加长标度前置器50mm加长范围前置器35mm加长标度前置器5-0-5mm0-10mm0.25-0-0.25in0.0-0.5in定做

非标准5-0-5mm0-10mm10-0-10mm0-20mm0.25-0-0.25in0.0-0.5in0.5-0-0.5in0.0-1.0in定做

对于所有传感器类型、间隙满量程标度相同。间隙-24Vdc常规

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汽轮发电机组振动和保护系统讲义箝位值

当通道被旁路或比值错误时(例如传感器有问题)，比值趋近的值。被选择的数值可能在满量程标度的最小值和最大值之间。当比值无效时，只把从信息通道模块获得的数据箝位到特定值。记录器输出

送到4—20mA记录器的一个通道的比值。记录器的输出在满量程范围内与实测值成比例。在柱状图上，作为高标度显示的比值的增长会导致记录器输出电流的增长。如果通道旁路，输出将被箝位到选择的箝位数值或2mA(如果选择了2mA箝位)。OK模式闭锁

如果一个通道为闭锁OK的组态时，一旦通道变为非OK，会持续到复位为止

闭锁非OK，可以使用以下方法中的一种：·在框架接口模块前部的复位开关

·在框架接口输入／输出模块上的接头·在操作者显示软件中的复位·通过信息通道模块的复位命令非闭锁

通道的OK状态将示踪被定义的传感器OK状态。延时正确通道失效

这个选项，防止通道返回OK状态，直到通道传感器保持在OK状诚已达规定时间。如果

选项是可实现的，时间被设置为10秒。选项可防止由周期性传感器引起的跳闸机构失灵。

当该选项不能实现时，即使通道处于非OK状态，通道也将驱动报警。延迟

报警之前，一个比值必须保持或大于一个超过报警电平或小于一个低于报警电平数值的时间。警告

当传感器信号电平超过选择的报警／报警1设置点时，发出第一电平报警。这一点可以设置在设置点屏幕上。报警延迟一般为1秒钟间隔(从1—60)，对于所有有效比值来说。危险

当传感器信号电平超过选择的危险／报警2设置点时，发出第二电平报警。这一点可以设置在设置点屏幕上。

lOOms(典型的)选项

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汽轮发电机组振动和保护系统讲义lOOms选项只应用于危险延迟，有以下结果：如果lOOms选项是关(口)：

·危险延迟可以设置为1秒间隔(从1到60)·可为所有有效比值危险时滞。如果lOOms选项是开(×)：·危险延迟设置为100ms。

·只能为主要比值设置危险时滞零位置

对应通频值比值的通道测量计的零位指示，表示传感器直流电压。允

许调整限度取决于正满量程标度和传感器OK限度。为保证零位调整的最大限度，应使探头自动地尽可能近的接近显示在通频零位置电压范围内的零位电压。

传感器

以下传感器类型对于胀差通道是有效的，25mm扩展范围前置器35mm扩展范围前置器50mm扩展范围前置器非标准定制键

用于调整传感器的灵敏度。如果传感器选为非标准型，OK范围也能被调整。非标准传感器的灵敏度必须在8．5和23mV／mil之间。并且，在OK上下限之间至少必须有2伏。

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汽轮发电机组振动和保护系统讲义灵敏度

传感器

25mm35mm50mm

无隔板

20mV／mil(0．7874V／mm)20mV／mil(0．7874V／mm)10mV／mil(0．3937V／mm)

注意：允许±15％的灵敏度调整

OK范围

传感器25mm35mm50mm

上限（V）-12.55-12.55-12.55

下限（V）-1.35-1.35-1.35

中心间隙电压

（V）-6.95-6.95-6.95

传感器短接块状态(在输入／输出模块上)返回在位移速度加速度输入／输出模块上的传感器短接块位移。关于此短接块的功能参见4．1节。报警模式闭锁

一旦警，即使比值下降到低于设置点电平时，也仍将保持一种方法使它复原：

·在框架接口模块前部的复原开关·在框架接口输入／输出模块上的接头·在框架接口输入／输出模块上的接头·在操作器显示软件上的复原键·通过信息通道模块的复原命令非闭锁

当报警有效时，比值一降到低于设置点电平，报警即将失效。

报警是当传感器信号电平超过选定数值时发出的第一电平报警。危险是第二电平报警，

当传感器信号电平超过选定的数值时发生。报警和危险值设置在设置点屏幕上。安全栅

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汽轮发电机组振动和保护系统讲义如果外部安全栅连接于监测器和传感器之间，选择外部选项。安全栅用于流入危险区域的能量。

向上标度端方向

靠近或选离探头座。这段规定不论转子运动朝向还是远离探头，都与一个正胀差相对应

(例如柱状图表上的高标度端)。如果这段规定为“朝向探头”，那么当转子移向胀差探头时，胀差修正比值将增大，并在柱状图表上，达到高标度端；

5.1.4斜面式胀差通道对选项

这一节讨论了组态所考虑的问题以及与斜面式胀差通道对有关的框架组态软件屏幕。

可以组合三类斜面式胀差监测。这三种类型列在下面并举了一些例子。·标准单斜面

一个非接触式探头监测斜面。另一个监测大轴。探头安装在转子的同一侧并在同一个轴向表面上。

·非标准单斜面

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汽轮发电机组振动和保护系统讲义两个非接触式探头监测同一个斜面，相隔180’安装

·双斜面

两个非接触式探头监测器两个不同的表面，它们具有相同的角度。但朝着相反的方向，探头安装在转子的同一侧，并在同一个轴向平面上。

5.1.4.1标准单斜面胀差通道对组态中需考虑的事项

在组态标准单斜面胀差通道对以前，应考虑以下问题

·监测器必须在通道对中组态(例如通道1和2)可以组态成标准单斜面式胀差，通道3和4可以组成和(1，2)一样，或者和其它任何有效通道类型一样。·通道对中的两个通道都需要进行测量。

·通道对(1，2)中的通道1和通道对(3，4)中的通道3必须和监测“斜面”的传感器相连。监测器利用这个传感器测量转子的轴向运动。

·通道对(1，2)中的通道2和通道对(3，4)中的通道4必须和监测“平面”的传感器相连。这个传感器测量转子的径向运动。监测器利用这个测量值来校正斜面传感器读数，以使得径向运动不会引起明显的轴向运动。

·胀差双满量程标度是校正转子径向运动后的轴向转子位移。双向满量程标度由用户选择这也决定了正满量程标度。

·斜面传感器零位电压取决于传感器类型，满量程标度，斜面角度和高标

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汽轮发电机组振动和保护系统讲义度端方向。平面传感器零位电压只取决于传感器类型。这个探头在其量程中。

·双向满量程标度，斜面传感器类型以及斜面角度是相互的。这意味着某些组合是不允许的。当你致力于你的组装时，你可能会得到各种错误信息并重新设置斜面角度。

·斜面传感器类型和平面传感器类型可能不相同。但是，平面传感器灵敏度必须和斜面传感器灵敏度一样或着比它灵敏。(例如，一个20mV／mil的斜面灵敏度和一个200mV／mil的平面灵敏度是允许的，反之则不行)。

·当双向满量程标度被修改时，必须在通道对的每一个通道上调整与比值有关的设置点。

·闭锁OK模式和非OK通道失效选项是不相容的。

双通道斜面式差胀通道对的组态选项

通道对

被组态的通道对编号(1，2)或(3，插槽

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汽轮发电机组振动和保护系统讲义差胀／轴向位置在监测器在3500框架中的位置(从2到15)。框架类型

表明安装在框架中的框架接口模块的类型(标准或三重模块冗余TMR)通道

传感器类型

下列传感器类型均有效：

7200llmm前置器720014mm前置器25mm扩大量程范围的前置器35mm扩大量程范围的前置器50mm扩大量程范围的前置器50mm差胀传感器

定做按键

用来调整传感器的灵敏度。如果选择传感器的类型为非标准类型，OK限也可以被调整。

非标准类型传感器的灵敏度范围应该在8。5至230mY／mil内。同时，最高和最低OK限至少相差2伏。

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汽轮发电机组振动和保护系统讲义灵敏度

传感器720014mm和1lmm25mm35mm

50mm和50mmDE

不带安全栅

100mV／mil(3．3937V／mm)20rev／mil(0．7874V／mm)20rev／mil(0．7874V／mm)10mV／mil(0．3937V／mm)

注意：灵敏度允许调整范围为土15％。

OK极限电压，没有安全栅传

感器

高（V）

72001lmm720014mm25mm35mm50mm50mmDE

-20.39-18.05-12.55-12.55-12.55-13.40

低（V）-3.55-1.65-1.35-1.35-1.35-1.35

中间间隙电压

（V）-11.60-10.00-6.50-6.50-6.50-7.00

间隙范围

对于所有类型的传感器，间隙电压范围都一样并且不可调整。

间隙范围一24Vdc(直流)

间隙钳定值

只有当被旁路或失效时(例如：传感器存在问题)，间隙比例值才反映间隙钳定值。在最大和最小间隙范围值之间，可以选择该值。当比例值无效时，只有通讯通路模块的有效值才被固定为规定的值。零点电压(通频)

传感器通频直流电压反映的是通道通频比例值的零点指示。斜面式零点电压取决于传感器的类型、组合满量程以及斜面倾角。为保证最大的动态范围，探头间隙电压应尽可能地接近自动显示的零点电压值。调整(零点电压，通频)

单击此键，启动应用项来帮助你设置斜面式零点电压。此项操作将会提供来自3500／45监测器框架的反馈信息。因此，要求必须和框架相连。

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汽轮发电机组振动和保护系统讲义斜面倾角

斜面倾角如右图所法。依据所选定的组合满量程和斜面式传感器的类型，标准的斜面倾角搬扭开关允许选择4到45度角，定做的斜面倾角搬扭开关将会弹出一个定做的斜面倾角菜单，在此可以选择4到70度角。你只有设法保存并且退出通道对组态屏幕，才能进行某些有效检查。

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汽轮发电机组振动和保护系统讲义组合满量程

组合满量程以及其传感器类型和斜面倾角

AllowedRamp

ConpositeFull-AnglesinDegrees

ScaleRange11mmand25mmand35mm50mmand50mm14mm

5-0-5mm4to184to4511to452-0-8mm0-10mmCustom

0.25-0-0.25inch4to154to4511to450.15-0-0.35inch0-0.5inchCustom10-0-10mm4to94to3311to455-0-15mm0-20mmCustom

0.5-0-0.5inch4to74to2511to450.25-0-0.75inch0-1.0inchCustom25-0-25mmna4to1211to2810-0-40mm0-50mmCustom

1.0-0-1.0inchna4to1211to280.5-0-1.5inch0-2.0inchCustom

组合钳定值

只有当被旁路或失效时（例如：传感器存在问题），组合比例值才反映组合钳定值。在最大和最小组合值范围之间，可以选择该值。当比例值无效时，只有通讯网关模块的有效值才被固定为规定的值。记录仪

记录仪输出为4到20毫安的比例值。记录仪输出正比于组合满量是其唯一的选择。记录仪输出正比于组合满量程所测量的值。组合比例值显示棒图上刻度的指示，该值的上升将会导致记录仪输出的电流值的升高。如果通道对的任一通道被旁路，输出值都将被固定为所选定的端子值或2毫安(如果端子值选择的是2毫安)。延时

当处于报警限或超过高报警限或低于低报警限时，宣布报警执行之前，

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汽轮发电机组振动和保护系统讲义比例值应该保留的警告当传感器信号超过所选定的警告／报警一级设定值时，一级超限报警产生。该设定值可以通过设定值屏幕进行设置。对全部有效比例值，报警时间延时可以1秒的时间间隔进行设置(从1到60)。3.2报警设定值

本节描述每种通道类型的有效设定值。在满量程内设定值作为报警限。警告／报警一级设定值可以给定每一个差胀和轴向位置通道的通频和间隙，每一个斜面式差胀通道的组合和间隙，每一个补偿式输入差胀通道的组合。如果一个或更多的通道比例值超过它的设定值，则通道驱动报警。对于差胀和轴向位置通道，比例值的两个可以被给定4个危险／报警二级设定值(两个上限设定值和两个下限给定值)。对于斜面式差胀和补偿式输入差胀，组合比例值可以被给定一个上限和一个下限危险／报警二级设定值。

使用框架组态软件上的如下屏幕调整警告／报警一级设定值和危险／报警二级设定值。该屏幕根据通道的类型而变化。

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汽轮发电机组振动和保护系统讲义第三篇章1、简介

与监测保护系统连接的分析系统

随着科学技术进步和现代生产水平的提高,各种机电设备不断向大型化、系统化和自动化方向发展,机电设备的地域分散性越来越大,相互间的关联程度却越来越密切。为了节省时间、费用,准确、快速地对大型设备进行故障诊断,远程故障诊断技术得到了日益重视与发展。与监测保护系统连接的分析系统即是利用振动、温度、压力等传感器在线获取机组运行状态信息。信号采集部分根据转速信号实现整周期并行采集多路振动信号；实时监视部分一天24小时实时显示各种快变信号（如振动）和缓变信号（如压力、温度）的数字和图表，运用振幅、振幅增加速率和分频振幅值等多种方法判别机组运行是否正常，实现异常工况自动报警，并有在不可预见事故发生时保存现场信息的\"黑匣子\"功能；在线故障诊断部分定时接收数据采集实时监视系统传来的振动、振动相关信号及特征数据。利用逻辑推理、数值分析，结合领域专家知识和机组历史档案进行综合分析，并采用人工智能技术，把人工神经网络融入逻辑推理专家系统的推理机制，通过全局逻辑推理、局部人工神经网络并行计算的推理机制，模拟人类形象思维和逻辑思维相结合的过程，给出故障信息和解决问题的对策。

2、监视诊断方式

常见的工况监视与故障诊断方式有：离线工况监视诊断方式、单机在线工况监视诊断方式、集中式在线工况监视诊断方式等。在综合上述监视诊断方法的优缺点的基础上，我们提出了分布式在线工况监视与故障诊断方式，该方式对于每台设备分别配置一套数采监视系统，多台数采监视系统共享一套诊断系统，如图所示。数采监视系统通过计算机网络与诊断系统通讯联络。既保证了监测的实时性(即使在诊断时也能保证不中断监视)，又可以实现信息

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汽轮发电机组振动和保护系统讲义的共享。另一方面，由于旋转机械的故障十分复杂，有些疑难故障需要多专家、多诊断系统协同诊断才能解决问题。对此，我们提出了远程分布式旋转机械工况监视与故障诊断方式，在上述分布式工况监视与故障诊断方式的基础上，通过计算机网络或电话电缆实现信息的远距离传输，使得地域网络诊断中心可以在远离设备的地方随时监视设备的运行情况，进行诊断；可以实现对生产设备的异地协同诊断，使得多个诊断系统服务于同一台设备，多台设备共享同一诊断系统，以弥补单个诊断系统在领域知识上的不足，以提高设备故障诊断的可靠性和智能化水平。利用计算机诊断网络还有利于数据积累、资源共享。

3、系统组成

本系统利用振动、温度、压力等传感器在线获取机组运行状态信息。信号采集部分根据转速信号实现整周期并行采集多路振动信号；实时监视部分一天24小时实时显示各种快变信号（如振动）和缓变信号（如压力、温度）的数字和图表，运用振幅、振幅增加速率和分频振幅值等多种方法判别机组运行是否正常，实现异常工况自动报警，并有在不可预见事故发生时保存现场信息的\"黑匣子\"功能；在线故障诊断部分定时接收数据采集实时监视系统传来的振动、振动相关信号及特征数据。利用逻辑推理、数值分析，结合领域专家知识和机组历史档案进行综合分析，并采用人工智能技术，把人工神经网络融入逻辑推理专家系统的推理机制，通过全局逻辑推理、局部人工神经网络并行计算的推理机制，模拟人类形象思维和逻辑思维相结合的过程，给出故障信息和解决问题的对策。

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汽轮发电机组振动和保护系统讲义中控室计算机工况监测和诊断系统远程计算机透平压缩机组Ethernet数据采集硬件系统现场工况实时监视系统(下位机)现场故障诊断系统(上位机)4、系统特点



诊断知识和机组结构对象化分解

采用面向对象的技术，将机组分解为结构层和测点层。结构层按照故障部件的合适粒度划分为基本部件，测点的划分与实际编号无关。同时，采用面向对象的分析技术组织系统的知识库，结合数据库技术，使知识库的存贮、

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汽轮发电机组振动和保护系统讲义管理更加容易。在诊断时，通过对机组结构采用面向对象的方法进行分解和重组，大大提高知识库的通用性，提高了系统的诊断能力。

故障诊断、工况分析和信号处理融合一体

本系统每一种信号处理方法都是ActiveX控件的形式表现，采用在网页中嵌入ActiveX控件的方式显示图形，工况分析和故障诊断图形显示采用同一控件。在诊断过程，在推理机作用下，以符号推理为主线，自始自终贯穿着信号处理的方法，并将分析结果以图形和表格的形式显示给用户，用户勿须预先充分知道分析机组的详细信息即可方便获取机组的症状，提高了诊断过程的实时性和自动化程度，也提高诊断过程的透明度。

系统的远程管理与维护

用户在客户端除了需要安装浏览器和从服务器下载安装注册控件软件外，只要浏览器地址栏输入系统的登录页面登录，即可进入系统。在系统启动后，用户根据页面的提示，轻轻地敲击键盘或按下鼠标便可完成所有操作，系统真正实现了瘦客户机制。而授权的用户，如管理员可浏览一些受密码保护的网页，并在异地远程地操作服务器，实现系统管理、知识库管理、数据管理、数据备份等功能。

机组信息的共享性

通过本系统，企业可以邀请多名专家通过Internet/Intranet异地对机组同时会诊，有利于提高诊断的准确性和可靠性；通过网络连接，有助于诊断数据和诊断知识的共享，通过与整个集团公司MIS网相连,成为其中的一个子网,有利于设备管理与企业信息管理的融合。

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