汽轮机振动监测方案：基于EPRO轴振传感器的系统设计与实践

汽轮机振动监测方案：基于EPRO轴振传感器的系统设计与实践

EPRO轴振传感器为核心感知层，集成完整的TSI（汽轮机监测系统），实现对汽轮机转子振动状态的实时、连续监测，从而达到以下核心目标：

安全保护： 在振动超及时发出报警并执行停机逻辑，防止设备发生灾难性损坏。

故障预警与诊断： 捕捉早期振动异常，通过数据分析诊断故障根源，实现预测性维护。

运行优化： 为运维人员提供转子动力学行为的精确数据，指导启停和负荷调整，延长设备寿命。

数据驱动决策： 建立完整的振动数据库，为状态检修和全生命周期管理提供科学依据。

二、 EPRO轴振传感器系统设计：分层架构与核心选型

1. 感知层设计：EPRO轴振传感器布局

测点布置遵循全面覆盖关键转子的原则，通常在每个轴承座的X、Y方向（相差90°）布置传感器。

传感器选型：

核心型号： EPRO PR 6423/..-XXX 系列涡流传感器。用于直接测量轴相对振动，对转子不平衡、不对中、摩擦等故障最为敏感。

选型关键参数：

灵敏度： 通常选择-7.87 V/mm（-200 mV/mil）的工业标准型号，与TSI系统兼容性最佳。

线性量程： 确保覆盖最大预期振动值，通常选择0-2mm或更大量程。

频率响应： 满足0-10 kHz或更高，确保能捕捉到转频及其高次谐波。

温度等级： 探头及延伸电缆需耐受轴承箱附近的高温环境（通常>120°C）。

关键测点与功能：

轴振动（X, Y方向）： 核心监测参数，位于每个支撑轴承处。

键相器（Keyphasor）： 采用EPRO PR 6426/.. 等键相器探头。提供转速基准和相位信息，用于振动相位分析、动平衡及阶比分析，是故障诊断的“相位尺"。

轴位移（Thrust Position）： 采用涡流传感器监测推力盘位置，防止动静部件摩擦。

转速（Zero Speed）： 用于盘车、启动和超速监测。

2. 采集与处理层：TSI系统框架

系统架构： 采用模块化、冗余设计的框架式系统，如艾默生 Bently Nevada 3500 或 EPRO MMS 6000 系列。

模块配置：

双通道振动监测模块： 每个模块接收来自X、Y方向轴振传感器的信号，进行调理、计算，并输出4-20mA标准信号。

键相器模块： 专用模块处理键相信号。

转速/继电器模块： 处理转速信号并提供报警、危险继电器输出。

电源模块： 采用冗余电源配置，确保系统不间断运行。

3. 管理与应用层：软件与接口

通讯接口： TSI框架通过网关模块（如3500/22M）与工厂DCS/SIS系统通信，传输实时报警、停机信号和振动值。

诊断软件： 上层配置系统管理软件（如Bently System 1* 或 AMS Suite），用于：

实时显示振动趋势、频谱、波形。

存储历史数据，进行高级分析。

生成诊断报告和维护工单。

三、EPRO轴振传感器 工程实践：从安装到诊断

1. 安装规范：精度决定一切

探头安装：

间隙电压调整： 这是最关键的一步。在探头固定后，通电并测量前置器输出的间隙电压，通过微调探头深度，将其精确调整至-10 V DC ± 0.5 V（对于-24VDC供电系统），确保传感器工作在线性范围中点。

探头固定： 使用正确的锁紧螺母和工具，防止松动。

电缆敷设：

屏蔽与接地： 信号电缆必须采用100%屏蔽的同轴电缆。屏蔽层仅在TSI机架端单点接地，探头端屏蔽层必须悬空并做好绝缘，这是避免地环路干扰的核心。

路径隔离： 电缆桥架必须与动力电缆、变频器电缆严格分开，或穿金属管敷设。

2. 系统配置与调试

参数设置： 在TSI软件中，为每个通道准确设置传感器灵敏度、报警值（Alert）、危险值（Danger）及延时。

静态调试： 机组静止时，检查所有通道的间隙电压、回路电阻和绝缘，确保硬件回路正常。

动态调试： 在机组启停过程中，观察并记录振动随转速（伯德图）、随负荷（极坐标图）的变化趋势，验证系统动态响应正常。

3. 实践诊断案例：从数据到决策

故障现象： 某轴承Y方向振动通频值缓慢上升，1倍频振幅显著增大，相位稳定。

数据分析：

调取System 1中的频谱图，确认振动以1倍频为主导。

观察趋势图，发现振动随运行时间线性增长。

结合键相位信息，确认相位稳定。

诊断结论： 典型的转子不平衡，可能由叶片结垢或局部磨损脱落引起。

维护决策： 计划在下次停机窗口进行现场动平衡校正，而非立即停机，实现了预测性维护，大化利用了设备运行窗口。

EPRO轴振传感器原厂原装，正品销售

四、 EPRO轴振传感器方案优势总结

基于EPRO轴振传感器的汽轮机振动监测方案，其核心优势在于：

高可靠性： EPRO传感器以其的长期稳定性和环境适应性，提供了可信的数据源头。

系统兼容性： EPRO与主流TSI系统无缝集成，减少了集成复杂度。

诊断深度： 精确的轴振与键相测量，为从简单的通频值报警到复杂的故障机理分析（如油膜涡动、摩擦、轴裂纹等）提供了完整的数据基础。

全生命周期管理： 从安装、调试到长期监测和诊断，形成了一个完整的闭环，显著提升设备管理的智能化水平。

本方案不仅是一套硬件组合，更是一个集成了精准感知、可靠传输、智能分析和科学决策的完整生态系统。通过基于EPRO轴振传感器的专业化设计与严谨的工程实践，能够为汽轮机的安全、稳定、长周期运行构建一道坚不可摧的“数字防线"。

PR6423/014-040+CON021  

PR6423/00M-030+CON021 

PR6423/00H-030+CON021

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PR6423/014-140+CON021  

PR6424/011-140+CON021 

PR6423/014-140+CON021  

PR6424/011-140+CON021 

CON021 

 PR9268/201-000  

A0760GP  

PR6422/012-010 

PR6423/003-130  

PR6423/016-030 

CON021