GB/T 13399-2012 汽轮机安全监视装置 技术条件

　　ICS 27. 040 K 54

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 13399—2012代替 GB/T 13399—1992

　　汽轮机安全监视装置 技术条件

　　Specification forsafety monitoringdevicesofsteam turbine

　　2012-06-29发布 2012-11-01实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 13399—2012

　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1. 1—2009给出的规则起草 。

　　本标准代替 GB/T 13399—1992《汽轮机安全监视装置 技术条件》;本标准对 GB/T 13399—1992的主要修改内容如下 :

　　— 条目顺序的修改 ,使之更符合逻辑 ;

　　— 根据汽轮机制造技术的发展和 GB/T 5578—2007《固定式发电用汽轮机规范》中的要求对汽轮机安全监视项目进行更改 ,增加一些必要项 目 ,删除一些不常用的项 目 ;

　　— 提高了监视仪表的规格 、精度 、功能及可靠性等要求 ;

　　— 对旧标准的文字 、表达方式进行修改使之表达更为准确 。

　　本标准由中国电器工业协会提出 。

　　本标准由全国汽轮机标准化技术委员会(SAC/TC172)归 口 。

　　本标准起草单位 :上海发电设备成套设计研究院 、北京北重汽轮电机有限责任公司 。

　　本标准主要起草人 : 陈其民 、叶奋 、迟国华 、王金建 、朱幼君 、杨瑞福 。

　　Ⅰ

　　GB/T 13399—2012

　　汽轮机安全监视装置 技术条件

　　1 范围

　　本标准规定了固定式发电用汽轮机(以下称汽轮机)安全监视装置的保护监视项目及其技术要求 。本标准适用于汽轮机安全监视装置的设计 、配套选型与出厂调试 。其他类型汽轮机亦可参照执行 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件对于本文件的应用是必不可少的 。凡是注 日期的引用文件 ,仅注 日期的版本适用于本文件 。凡是不注日期的引用文件 ,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 。

　　GB/T 3047. 1 高度进制为 20 mm 的面版 、架和柜的基本尺寸系列

　　GB/T 5578 固定式发电用汽轮机规范(GB/T 5578—2007,IEC 60045-1:1991,MOD)

　　GB/T 6075. 2 在非旋转部件上测量和评价机器的机械振动 第 2 部分 : 50 MW 以上 ,额定转速1 500 r/min、1 800 r/min、3 000 r/min、3 600 r/min 陆 地 安 装 的 汽 轮 机 和 发 电 机 (GB/T 6075. 2— 2002,ISO 10816-2:2001,IDT)

　　JB/T 2862 汽轮机包装 技术条件

　　3 总则

　　3. 1 汽轮机安全监视装置作用

　　汽轮机安全监视装置应能协同汽轮机控制系统等装置保护机组安全可靠地运行 。在汽轮机启动 、运行和停机过程中 ,该装置应能指示机组的主要运行参数值 ;运行中参数越限时应能发出报警 、停机信号 ,并能提供巡测 、计算机接口信号 。

　　3. 2 汽轮机安全监视装置项目内容

　　3. 2. 1 汽轮机应配备的保护监视项 目 内容按 GB/T 5578的规定执行 。

　　3. 2. 2 根据上述要求 ,汽轮机安全监视装置一般包括下列项 目 ,在使用中 ,根据汽轮机实际情况允许个别增减 :

　　a) 转速测量装置(包括零转速测量) ;

　　b) 电超速保护装置 ;

　　c) 轴向位移测量和保护装置 ;

　　d) 胀差测量装置 ;

　　e) 主轴偏心测量装置 ;

　　f) 轴承座绝对振动测量装置 ;

　　g) 轴振动测量保护装置 ;

　　h) 热膨胀及阀位 、液位测量装置 ;

　　i) 润滑油压过低保护装置 ;

　　j) 凝汽器低真空保护装置 ;

　　k) 背压及抽汽压力保护装置 ;

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　　l) 机械危急遮断器动作指示装置 ;

　　m) 轴瓦温度及润滑油温度过高保护装置 ;

　　n) 低压缸排汽温度(必要时含高压缸 、中压缸排汽温度)过高保护装置 。

　　3. 3 汽轮机安全监视装置组成和类别

　　3. 3. 1 汽轮机安全监视装置由测量传感器 、转换测量部分及显示(或记录)仪表组成 。

　　3. 3. 2 汽轮机安全监视装置分单项测量(或保护) 装置 、组合式测量保护装置和整屏式测量保护装置三类 。

　　3. 3. 3 汽轮机安全监视装置中测量转换部分所组成的仪表壳体 、箱体和屏体应符合 GB/T 3047. 1 的规定 。

　　3. 3. 4 汽轮机安全监视装置各测量仪表编号应按相应的国家标准或行业标准规定 。

　　3. 4 汽轮机安全监视装置所选用的各类传感器和仪表要求

　　3. 4. 1 可靠性要求 :通电试验时间不少于 7 d,其性能稳定 ,现场运行两年 ,其性能不变 。组合式和整屏式测量保护装置可接受两路 220V 电源 ,作为电源自动切换或冗余供电 。

　　3. 4. 2 仪表工作环境的容许温度范围 :安装在集控室的仪表为(0~45) ℃;安装在汽轮机现场的仪表为(0~ 55) ℃ 。

　　3. 4. 3 传感器工作能力要求 : 装于机组内部的传感器 , 具有抗油 、耐温 、防震的性能 。 连 接 导 线 为 抗油耐高温导线 。装在 轴 承 箱 内 的 传 感 器 耐 温 范 围 为 (0~ 120) ℃;装 于 罩 壳 内的 传 感 器 耐 温 范 围 为(0~ 80) ℃ 。

　　3. 4. 4 汽轮机本体上的传感器引线应接入刚性好的接线盒内 。接线端子应具有防震性能 , 内部引线应有密封联接器件 。

　　3. 4. 5 仪表的量程范围一般比实际值大 30% 。

　　3. 4. 6 仪表的输出信号模拟量为(4~ 20) mA、(1~ 5) V, 或者为(0~ 10) mA、(0~ 5) V;开关量输出信号的节点容量应不低于 250Va. c. 、3 A 和 24 Vd. c. 、0. 5 A;数字式组合式仪表应具备提供数据通讯功能 。

　　3. 4. 7 对作为紧急停机处理的监视项 目 (3. 2. 2 中的 b、c、i、j 等) ,从信号的发生到监测装置输出应限制在小于 0. 05 s时间范围内 。

　　3. 4. 8 监视装置具有一定的抗干扰能力 ,对系统在现场的接地和导线屏蔽措施应有明确说明 。

　　4 技术要求

　　4. 1 转速测量装置

　　4. 1. 1 转速测量包括机组启动过程 、正常运行时的转速测量和零转速测量 、盘车转速测量及超速时的转速测量 。

　　4. 1. 2 转速测量传感器推荐用磁阻式传感器 、电涡流式传感器和霍尔效应式传感器 。

　　4. 1. 3 转速测量精度 :静 态 误 差 范 围 为 0. 1%± 1 r/min;动 态 误 差 范 围 为 ± 0. 2% ; 动 态 响 应 时 间 为0. 1 s;用于停机的转速测量动态响应时间为 0. 05 s。

　　4. 1. 4 转速测量装置配用显示仪表

　　a) 智能数字式转速表 :4位数量程 ,刷新时间小于 1 s;

　　b) 数字式转速表 :4位数量程 ,刷新时间小于 1 s;

　　c) 电子式模拟转速表 :量程为(0~ 3 500) r/min,动态响应时间小于 0. 1 s。

　　4. 1. 5 转速测量装置在测量范围内应设有 2~ 3 点可调开关量输出 。

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　　GB/T 13399—2012

　　4. 1. 6 汽轮机转速下降接近零或刚等于零时应能发出开关量 。

　　4. 1. 7 转速测量装置应有自校试验功能 , 以便检查转速测量电路状态 。

　　4. 1. 8 汽轮机超速试验须用智能转速表或电子式模拟转速表监视机组转速 。

　　4. 2 电超速保护装置

　　4. 2. 1 50 MW 以上机组应有电超速保护装置 。

　　4. 2. 2 电超速保护装置应配有专用的转速测量传感器 ,测量通道为三通道(三选二逻辑原理为基础)或双通道 ,能输出报警和停机开关量 。

　　4. 2. 3 电超速保护装置应有自校试验功能 。试验时能自动切除开关量的输出 。

　　4. 3 轴向位移测量和保护装置

　　4. 3. 1 轴向位移测量和保护装置监测机组转子在启停和运行中的轴向位移值 。

　　4. 3. 2 测量传感器推荐用电磁感应式传感器或电涡流式传感器 。

　　4. 3. 3 轴向位移测量和保护装置的测量范围为 ±1. 5 mm 和 ±2 mm ,并设有正 、负报警与正 、负停机开关量 。

　　4. 3. 4 测量仪表线性度为 1. 5% ,系统误差应小于 3% 。

　　4. 4 胀差测量装置

　　4. 4. 1 胀差测量装置监测汽轮机转子与汽缸之间的相对膨胀值 。

　　4. 4. 2 测量传感器推荐用电磁感应式传感器或电涡流式传感器 。

　　4. 4. 3 胀差测量装置的量程有 8 mm、12 mm、20 mm、50 mm 等几种可调 ,并可设有正 、负报警与正 、负停机开关量 。

　　4. 4. 4 测量仪表线性度应为 1. 5% ,系统误差应小于 3% 。

　　4. 5 主轴偏心测量装置

　　4. 5. 1 主轴偏心测量装置监测汽轮机盘车工况下主轴的弯曲值 。

　　4. 5. 2 测量传感器推荐用电涡流式传感器 。

　　4. 5. 3 主轴偏心测量装 置 的 量 程 为 (0~ 0. 2) mm 或(0~ 0. 5) mm 峰-峰 值 两 种 , 并 具 有 偏 心 报 警 开关量 。

　　4. 5. 4 测量仪表传感器的线性度应为 ±2% ,系统误差应小于 ±4% 。

　　4. 5. 5 主轴偏心测量装置应设有自校试验功能 。

　　4. 6 轴承座绝对振动测量装置

　　4. 6. 1 25 MW 及 25 MW 以上的机组应有轴承座振动测量装置(如已装有轴振动测量装置 ,是否还装轴承座振动测量装置以制造厂规定为准) 。

　　4. 6. 2 测量传感器选用磁电式速度传感器 ,测点布置与测量方法均应符合 GB/T 6075. 2 的规定 。

　　4. 6. 3 轴承座绝对振动测量振动位移的峰-峰值 ,装置量程为(0~0. 10) mm、(0~ 0. 20) mm ,并设有报警 、停机开关量信号输出 。

　　4. 6. 4 测量仪表精度应为 5% ,系统误差应小于 10% 。

　　4. 7 轴振动测量保护装置

　　4. 7. 1 200 MW 以上的机组应有轴振动测量保护装置 ,并设有报警 、停机开关量信号输出 。

　　4. 7. 2 测量传感器推荐用电涡流式传感器或电涡流磁阻组合式传感器 。

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　　GB/T 13399—2012

　　4. 7. 3 测量仪传感器的线性度应为 ±2% ,系统误差应小于 ±4% 。

　　4. 7. 4 轴振动测量保护装置用于测量转子的相对振动的峰-峰值 ,推荐的安装方式是每个轴承处安装两个涡流探头 ,互成 90°,量程为(0~0. 5) mm 可调 ;并设有报警 、停机开关量信号输出 ;组合式仪表应留有传感器缓冲输出接 口 。组合式仪表在提供轴振动测量时应提供键相信号 , 以便于振动分析 ,除本装置使用以外 ,还应有键相脉冲输出 。

　　4. 8 热膨胀及阀位、液位测量装置

　　4. 8. 1 热膨胀及阀位测量内容有汽缸绝对膨胀测量 , 同步器 、油动机 、各种调节阀门的位移测量 ;液位测量有主油箱的油位和加热器 、凝汽器的水位测量(具有汽水分离器和再热器的湿蒸汽汽轮机应有汽水分离器和再热器疏水箱的水位测量) 。

　　4. 8. 2 测量传感器推荐用 LVDT线性差动变压器式传感器 。

　　4. 8. 3 测量装置的量程有(0~ 35) mm、(0~ 180) mm、(0~ 250) mm、(0~400) mm 等 。

　　4. 8. 4 仪表的线性度应为 1. 5% ,系统误差应小于 2% 。

　　4. 8. 5 液位测量一般通过浮子接受油位或水位信号 , 由磁翻板等方式就地显示或通过 LVDT 等方式远传 。也有通过差压或超 声 波 来 接 收 液 位 信 号 并 远 传 的 ; 液 位 测 量 装 置 应 设 有 液 位 报 警 开 关 量 信 号输出 。

　　4. 9 润滑油压过低保护装置

　　本装置用于汽轮机润滑油油压过低时发出报警或停机信号 。

　　4. 9. 1 按不同的低油压门槛值 ,分别设置独立的装置 。

　　4. 9. 2 装置安装于汽轮机各主轴承进油的润滑油管上 ,并考虑运行在线试验设施 。

　　4. 10 凝汽器低真空保护装置

　　4. 10. 1 装置用于凝汽式汽轮机 ,凝汽室真空过低时发出报警或停机信号 。

　　4. 10. 2 应按不同的低真空门槛值设置独立的装置 ,并考虑运行中在线试验设施 。

　　4. 10. 3 取样点应设在凝汽器喉部位置 。

　　4. 11 背压及抽汽压力保护装置

　　4. 11. 1 背压式汽轮机对背压过高或过低设有保护装置 ,并具有报警和停机信号 。

　　4. 11. 2 抽汽凝汽式汽轮机或抽汽背压式汽轮机对抽汽压力应设过高或过低保护装置 ,并具有报警和停机信号 。

　　4. 12 机械危急遮断器动作指示装置

　　本装置用于汽轮机危急遮断器 ,飞锤(或飞环) 击出和回入的动作指示和转速记忆 ,并带远传输出信号 。

　　4. 13 轴瓦及润滑油温度过高保护装置

　　本装置为测量轴瓦温度和润滑油回油温度的装置 ,并具有报警和停机信号输出 。

　　4. 14 低压缸排汽温度(必要时含高压缸、中压缸排汽温度)过高保护装置

　　本装置为测量低压缸排汽温度(必要时含高压缸 、中压缸排汽温度)的装置 ,并具有报警和停机信号输出 。

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　　GB/T 13399—2012

　　5 汽轮机安全监视装置出厂试验

　　5. 1 传感器出厂均应做性能试验并应符合有关标准要求 。

　　单项仪表 、组合仪表和仪表屏均应进行老化试验(试验时间应不少于 72 h) 和温度试验并进行例行试验(所用电压为 AC 220V,并允许有 +10%~-15%变化范围) 。

　　5. 2 组合式与整屏汽轮机安全监视装置均要进行厂内整体特性试验 。

　　6 汽轮机安全监视装置的包装、发货、运输

　　6. 1 汽轮机安全监视装置的包装箱 ,均具有防潮 、防震 、防腐蚀措施并按 JB/T 2862规定 。

　　6. 2 汽轮机安全监视装置一般是在汽轮机主机安装完工半年之前供货到现场 , 以确保各类传感器 、仪表的完整性 。

　　6. 3 汽轮机安全监视装置运输一般采用铁路运输和空运 ,也可以采用汽车或船运 。

　　7 汽轮机安全监视装置出厂时应提供的文件

　　a) 汽轮机安全监视装置使用说明书 ;

　　b) 汽轮机安全监视装置产品合格证 ;

　　c) 汽轮机安全监视装置设备清单(或装箱清单) 。

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