本发明实施例涉及工业设备控制工程领域，具体涉及一种汽轮机组的转子轴向振动保护方法。
背景技术：
大型转动机械设备转子振动参数的测量适合于汽轮发电机、水轮发电机、工业透平机、驱动高速或大型水泵及风机的小型汽轮机等在线监测与保护工程领域的应用。
汽轮机组振动参数的大小是描述其运行状态极为重要参数之一，而全面测量与监视机组的振动信息有着极为重要的意义，当汽轮机振动发生异常时，tsi(汽轮机监视与保护仪表)系统将发出提示报警信号，提醒操作者注意，当机组振动发生严重异常时，保护系统将自动使机组(器)停止运转，以免造成人身设备伤害甚至灾难性的事故发生。大量事实证明，汽轮发电机组振动的测量与监视直接决定着机组的安全稳定运行。
目前大型汽轮机组都设计与安装了测量转子径向振动传感器，即安装在轴承座或机壳支架上垂直于转轴中心线的电涡流式的位移传感器，因它可以方便地在各轴承座及机壳支架上合适部位进行安装，所以被广泛应用，而考虑到目前汽轮机各参数目前的密封条件，加之难以选择较合适的传感器安装位置(空间)等现状，转子轴向振动的测量，即平行于转轴中心线方向的振动测量方法，常被汽轮机组的设计与制造厂家所忽略，因而造成目前汽轮机组转子轴向振动的测量方法没有得到业界人们足够的重视。
技术实现要素：
为此，本发明的实施例提供了一种汽轮机组的转子轴向振动保护方法，以解决现有技术中缺乏对汽轮机组的转子轴向振动检测及保护的问题。
为了实现上述目的，本发明的实施方式提供如下技术方案：
在本发明的实施方式的一个方面中，提供了一种汽轮机组的转子轴向振动保护方法，包括：步骤1：获取所述转子转轴的三个轴向振动源信号；步骤2：将所述三个轴向振动源信号转换成对应的三个轴向实际动态位移即振动信号输出；步骤3：将所述三个轴向实际动态位移即振动信号转换成3路模拟量信号输送至dcs分散控制系统，将所述3路模拟量信号每路转换成第一信号和第二信号，取3个所述第一信号的信号值的中间值进行判断，确认所述中间值超过预设的转子轴向振动保护值时，发出第一事故停机信号。
进一步地，步骤3还包括：将3个所述第二信号值发送至显示设备用于显示所述汽轮机组的转子轴向振动值。
进一步地，所述汽轮机组的转子轴向振动保护方法还包括：步骤4：将所述三个轴向实际动态位移即振动信号转换成3路数字量信号输送至dcs分散控制系统，将所述3路数字量信号转换成3路第三信号输出，取其中任意两路所述第三信号进行判断，确认所述3路第三信号中任意2路所述第三信号超过预设的所述转子轴向振动保护值时，发出轴向振动保护第二事故停机信号。
进一步地所述汽轮机组的转子轴向振动保护方法还包括：步骤5：接收所述第一事故停机信号和/或所述第二事故停机信号后，控制所述汽轮机组停止运行。
进一步地，步骤1具体为：通过传感器组获取所述转子的对应转轴的轴向振动源信号；所述传感器组包括至少三个轴向位移测量传感器。
进一步地，通过所述三个轴向位移传感器获取所述转轴轴向振动源信号；其中，所述三个轴向位移传感器分别安装在固定在所述汽轮机组的设备壳体的支架上，所述支架相对所述壳体固定设置。
进一步地，步骤2具体为：将所述三个轴向位移传感器获取的所述三个轴向振动源信号分别送至对应的三个前置器中；通过所述三个前置器连接对应的三个轴向位移信号处理卡件及相应通道；其中，从所述三个轴向位移信号处理卡件缓冲信号输出中获取相对应的三个轴向振动源信号，送至三个振动信号处理卡件及相应通道，所述三个振动信号处理卡件将三个轴向振动源信号转换成三个所述轴向实际振动信号输出。
本发明的实施方式具有如下优点：
应用本发明技术方案的汽轮机组的转子轴向振动保护方法，可最大限度避免汽轮机组因轴向振动测量与保护方法的缺失带来的测量与保护系统功能的缺失。本成果充分利用tsi(汽轮机监视与保护仪表)装置现有测量回路基础上创新改进，实现方法简单且费用低，如果现有的tsi和dcs系统有相应备用的卡件或备用通道，基本不用花费很多费用，即可实现机组轴向振动测量与保护功能，同时因实现了汽轮机组轴向振动这一重要测量参数，为汽轮发电机组故障分析诊断及处理提供了重要信息，对汽轮发电机组状态评估及检修决策提供了重要手段，具有极大的行业推广与实施前景。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引申获得其他的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
图1为本发明的实施例提供的一种汽轮机组的转子轴向振动保护方法的流程示意图；
图2为本发明的实施例提供的一种转子轴位移检测系统的结构示意图；
图3为本发明的实施例提供的一种转子轴向振动保护系统的结构示意图。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
实施例
参考图1所示的汽轮机组的转子轴向振动保护方法流程示意图，本发明的实施例提供了一种汽轮机组的转子轴向振动保护方法，其包括步骤1：获取转子转轴的三个轴向振动源信号。具体地，通过三个轴向位移传感器获取转轴的轴向振动源信号。
汽轮机组的转子轴向振动保护方法还包括步骤2：将三个轴向振动源信号转换成对应的三个轴向实际动态位移即振动信号输出。
汽轮机组的转子轴向振动保护方法还包括步骤3：将三个轴向实际动态位移即振动信号转换成3路模拟量信号输送至dcs分散控制系统，将3路模拟量信号每路转换成第一信号和第二信号，取3个第一信号的信号值的中间值进行判断，确认中间值超过预设的转子轴向振动保护值时，发出第一事故停机信号。
如图3所示，汽轮机组的转子轴向振动保护方法中步骤3还包括：将3个第二信号值发送至显示设备用于显示汽轮机组的转子轴向振动值。
如图3所示汽轮机组的转子轴向振动保护方法还包括步骤4:将三个轴向实际位移信号转换成3路数字量信号输送至dcs分散控制系统，将3路数字量信号转换成3路第三信号输出，取其中任意两路第三信号进行判断，确认3路第三信号中任意2路第三信号超过预设的转子轴向振动保护值时，发出轴向振动保护第二事故停机信号。
如图3所示，汽轮机组的转子轴向振动保护方法还包括：步骤5：接收第一事故停机信号和/或第二事故停机信号后，控制汽轮机组停止运行。
如图2所示，在汽轮机组的转子轴向振动保护方法中，步骤1具体为：通过传感器组获取转子的对应转轴的轴向振动源信号，传感器组包括至少三个轴向位移测量传感器。
如图2所示，在汽轮机组的转子轴向振动保护方法中，通过三个轴向位移传感器获取转轴轴向振动源信号。其中，三个轴向位移传感器分别安装在固定在汽轮机组的设备壳体的支架上，支架相对壳体固定设置。具体地，轴向位移传感器固定在支架上，在转子的转轴上固定有随转轴一起旋转的轴位移检测盘，轴向位移传感器通过测量与检测盘之间的相对位置，实现转轴轴向振动源信号的获取。
如图2所示，在汽轮机组的转子轴向振动保护方法中，步骤2具体为：将三个轴向位移传感器获取的三个轴向振动源信号分别送至对应的三个前置器中；通过三个前置器连接对应的三个轴向位移信号处理卡件及相应通道；将三个轴向振动源信号转换成三个轴向实际位移信号输出。具体地，三个轴向位移传感器分别安装在固定在汽轮机设备壳体上不随转子一起旋转的支架上，三个轴向位移传感器将获取到的三个轴向振动源信号分别送到各自的前置器后，再引至各自的轴向位移信号处理卡件及相应通道，然后进行信号处理并转换为三个轴向实际位移信号。
如图3所示，步骤3具体为：将三个轴向实际动态位移即振动信号转换成3路模拟量信号输送至dcs分散控制系统中对应各自专用模拟量信号接收ai卡中或现有备用通道中，在dcs分散控制系统中通过信号转换将上述3路轴向振动信号每路分为2路共计6路，其中3路(第二信号)用于汽轮机组转子轴向振动值的显示功能；另外的3路(第一信号)在dcs分散控制系统中选取三个值的中间值的判断方式，即取3个第一信号的信号值的中间值进行判断，确认中间值超过预设的转子轴向振动保护值时，发出第一事故停机信号。
如图3所示，步骤4具体为：将3块的轴向振动测量卡件或备用通道中各自输出的3路(第三信号)代表轴向振动保护值的数字量信号送往工厂dcs分散控制系统中各自专用数字信号接收di卡中或现有备用通道中，在dcs分散控制系统中用逻辑组态组成数字量三取二的判断方式，即当3路信号中任意2路满足保护动作值时，发出第二事故停机信号。
如图3所示，为实现同时实现步骤3、步骤4功能，即确认中间值超过预设的转子轴向振动保护值时或确认3路第三信号中任意2路第三信号超过预设的转子轴向振动保护值时，均发出事故报警信号至ets事故跳闸回路。为实现这个判断组合，可用二者“或”的逻辑判断关系在dcs分散控制系统实现。
根据本发明的技术方案，由此实现了极为冗余且可靠的汽轮机组转子轴向振动的保护功能，即使步骤3、步骤4中有一步骤功能失效也不能使保护功能的受损，同时通过本发明技术方案的整体实施，又具备最大限度地防止保护的误动可能。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明做了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
1.一种汽轮机组的转子轴向振动保护方法，其特征在于，包括：
步骤1：获取所述转子转轴的三个轴向振动源信号；
步骤2：将所述三个轴向振动源信号转换成对应的三个轴向实际动态位移即振动信号输出；
步骤3：将所述三个轴向实际动态位移即振动信号转换成3路模拟量信号输送至dcs分散控制系统，将所述3路模拟量信号每路转换成第一信号和第二信号，取3个所述第一信号的信号值的中间值进行判断，确认所述中间值超过预设的转子轴向振动保护值时，发出第一事故停机信号。
2.根据权利要求1所述的汽轮机组的转子轴向振动保护方法，其特征在于，步骤3还包括：
将3个所述第二信号值发送至显示设备用于显示所述汽轮机组的转子轴向振动值。
3.根据权利要求1所述的汽轮机组的转子轴向振动保护方法，其特征在于，还包括：
步骤4：将所述三个轴向实际动态位移即振动信号转换成3路数字量信号输送至dcs分散控制系统，将所述3路数字量信号转换成3路第三信号输出，取其中任意两路所述第三信号进行判断，确认所述3路第三信号中任意2路所述第三信号超过预设的所述转子轴向振动保护值时，发出轴向振动保护第二事故停机信号。
4.根据权利要求3所述的汽轮机组的转子轴向振动保护方法，其特征在于，还包括：
步骤5：接收所述第一事故停机信号和/或所述第二事故停机信号后，控制所述汽轮机组停止运行。
5.根据权利要求1所述的汽轮机组的转子轴向振动保护方法，其特征在于，步骤1具体为：
通过传感器组获取所述转子的对应转轴的轴向振动源信号；
所述传感器组包括至少三个轴向位移测量传感器。
6.根据权利要求5所述的汽轮机组的转子轴向振动保护方法，其特征在于，
通过所述三个轴向位移传感器获取所述转轴轴向振动源信号；
其中，所述三个轴向位移传感器分别安装在固定在所述汽轮机组的设备壳体的支架上，所述支架相对所述壳体固定设置。
7.根据权利要求6所述的汽轮机组的转子轴向振动保护方法，其特征在于，步骤2具体为：
将所述三个轴向位移传感器获取的所述三个轴向振动源信号分别送至对应的三个前置器中；
通过所述三个前置器连接对应的三个轴向位移信号处理卡件及相应通道；
其中，从所述三个轴向位移信号处理卡件的缓冲信号输出中获取相对应的三个轴向振动源信号，送至所述三个振动信号处理卡件及相应通道；
所述三个振动信号处理卡件将三个轴向振动源信号转换成三个所述轴向实际振动信号输出。
技术总结