一种汽轮机阀门关闭时间在线检测装置的制作方法

1.本实用新型属于信号检测及传输技术领域，涉及一种汽轮机阀门关闭时间在线自动检测装置。


背景技术：

2.汽轮机也称蒸汽透平发动机，是一种旋转式蒸汽动力装置，高温高压蒸汽穿过固定喷嘴成为加速的气流后喷射到叶片上，使装有叶片排的转子旋转，同时对外做功。汽轮机是现代火力发电厂的主要设备，也用于发电、冶金工业、化学工业、舰船动力装置中。
3.汽轮机阀门包括汽轮机主汽阀和汽轮机调节汽阀。汽轮机主汽阀是汽轮机用于快速切断进汽停机的保护装置，用压力油控制快速关闭和开启。汽轮机调阀是控制汽轮机转速和输出功率的阀门，在改变进入汽轮机的蒸汽量来实现转速和功率的控制。为保证汽轮发电机组在调节系统控制下甩负荷的瞬时最高转速，以及在调节系统失控情况下的危急超速最高转速控制在允许的范围内，汽轮机调节汽阀和汽轮机主汽阀的关闭时间必须严格符合要求。
4.目前，没有专用的汽轮机阀门关闭时间检测装置，发电厂也因缺少测试设备及分析能力有限，汽轮机阀门关闭时间测试的开展一般委托外部单位进行。外委的测试人员需在规定时间携带测试仪器进厂，等待现场具备试验条件后才能开展。并且测试接线繁琐，记录及分析工作量庞大，现场测试工作甚至因仪器故障或接线问题延误工期，影响机组的正常启动。
5.其他研究考虑运用广泛运用的分散控制系统检测并分析汽轮机阀门关闭时间的相关数据，从设备充分利用和不增加投资的角度，此方案为较值得探索的方向。但现阶段，此方案的实现往往受限于分散控制系统本身的数据采集能力，分散控制系统可利用高精度的soe卡件准确采集汽轮机阀门关闭指令和反馈等开关量信号，但无法以ms级的精度采集的阀门开度等模拟量信号。无法从根本上提高模拟量信号采集的精度，就不能精确检测汽轮机阀门关闭的准确时间，基于该检测的汽轮机阀门性能分析也就失去了意义。
6.此外，汽轮机阀门关闭时间测试的分析严重依赖测试人员的技术水平，且汽轮机阀门关闭时间测试的数据记录完全由人工记录，工作繁琐且容易篡改，还不利于档案电子化管理。同时，汽轮机技术监督工作仅在现场检查时才能核查汽轮机阀门关闭时间测试报告，报告审查缺乏时效性，不能以最短时间帮助现场人员发现隐患，不利于隐患的及时处理。


技术实现要素：

7.本实用新型的目的在于解决现有测试技术的问题，提供一种汽轮机阀门关闭时间在线检测装置。
8.为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现：
9.一种汽轮机阀门关闭时间在线检测装置，包括：
10.在线波形记录仪，所述在线波形记录仪对被采集的信号数据进行实时记录并生成波形文件，同时将波形数据通过rj
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45网路接口送至厂级监控信息系统；
11.信号输入接线端子，所述信号输入接线端子实时采集汽轮机跳闸指令信号、汽轮机阀门位置反馈信号，并将采集的信号及其采集时刻送至在线波形记录仪。
12.上述装置进一步的改进在于：
13.所述在线波形记录仪包括人机交互屏幕、按钮面板和接口面板；按钮面板上布置波形记录仪开关机按钮、上下左右导航按钮及中间确认按钮、设置按钮、波形/数值按钮、文件夹按钮、取消/返回按钮、光标左/右移动按钮、保存按钮，接口面板布置外部电源、usb接口、rj
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45网路接口、rs
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485通讯接口、时钟同步对时接口。
14.所述信号输入接线端子包括模拟量输入端子和开关量输入端子。
15.所述开关量输入端子的1号开关量输入端子接入汽轮机跳闸信号，开关量输入端子的2号开关量输入端子接入汽轮机阀门开、关反馈信号；1号开关量输入端子通道顺序接入的信号为1号汽轮机跳闸、2号汽轮机跳闸、3号汽轮机跳闸、4号汽轮机跳闸、1号手动打闸、2号手动打闸信号及其他汽轮机跳闸信号；2号开关量输入端子依次接入的信号为汽轮机1号超高压主汽门全开反馈、汽轮机2号超高压主汽门全开反馈、汽轮机1号高压主汽门全开反馈、汽轮机2号高压主汽门全开反馈、汽轮机3号高压主汽门全开反馈、汽轮机4号高压主汽门全开反馈、汽轮机1号高压调门全开反馈、汽轮机2号高压调门全开反馈、汽轮机3号高压调门全开反馈、汽轮机4号高压调门全开反馈、汽轮机1号中压主汽门全开反馈、汽轮机2号中压主汽门全开反馈、汽轮机1号中压调门全开反馈、汽轮机2号中压调门全开反馈、汽轮机1号超高压主汽门全关反馈、汽轮机2号超高压主汽门全关反馈、汽轮机1号高压主汽门全关反馈、汽轮机2号高压主汽门全关反馈、汽轮机3号高压主汽门全关反馈、汽轮机4号高压主汽门全关反馈、汽轮机1号高压调门全关反馈、汽轮机2号高压调门全关反馈、汽轮机3号高压调门全关反馈、汽轮机4号高压调门全关反馈、汽轮机1号中压主汽门全关反馈、汽轮机2号中压主汽门全关反馈、汽轮机1号中压调门全关反馈、汽轮机2号中压调门全关反馈。
16.所述模拟量输入端子的1号模拟量输入端子接入超高压、高压主汽门和中压主汽门的阀位反馈信号，模拟量输入端子的2号模拟量输入端子接入超高压、高压调门和中压调门的阀位反馈信号。
17.所述1号模拟量输入端子依次接入的信号为汽轮机1号超高压主汽门lvdt阀位反馈信号、汽轮机2号超高压主汽门lvdt阀位反馈信号、汽轮机1号高压主汽门lvdt阀位反馈信号、汽轮机2号高压主汽门lvdt阀位反馈信号、汽轮机3号高压主汽门lvdt阀位反馈信号、汽轮机4号高压主汽门lvdt阀位反馈信号、汽轮机1号中压主汽门lvdt阀位反馈信号、汽轮机2号中压主汽门lvdt阀位反馈信号；2号模拟量输入端子依次接入的信号为1号高压调门lvdt阀位反馈信号、汽轮机2号高压调门lvdt阀位反馈信号、汽轮机3号高压调门lvdt阀位反馈信号、汽轮机4号高压调门lvdt阀位反馈信号、汽轮机1号中压调门lvdt阀位反馈信号、汽轮机2号中压调门lvdt阀位反馈信号。
18.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
19.本实用新型运用高精度的在线数据采集技术，固定检测接线节省现场测试的工作量。实时采集汽轮机阀门关闭时间的汽轮机跳闸信号和反馈的阀门开关信号及阀门开度模拟量信号，自动记录信号并形成电子记录，实时报送给上级技术监督部门。有效地提高汽轮
机阀门关闭时间的检测效率并简化检测结果报送方式，提高技术监督工作效能。
附图说明
20.为了更清楚的说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
21.图1为本实用新型汽轮机阀门关闭时间在线检测及报送装置示意图；
22.图2为本实用新型汽轮机阀门关闭时间在线检测方法的流程图。
23.图中：1在线波形记录仪，2
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信号输入接线端子，3
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人机交互屏幕，4
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波形记录仪开关机按钮，5
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上下左右导航按钮及中间确认按钮，6
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设置按钮，7
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波形/数值按钮，8
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文件存储选择按钮，9
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取消/返回按钮，10
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光标左/右移动按钮，11
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数据保存按钮，12
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外部电源，13
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usb接口，14
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rj
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45网路接口，15
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rs
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485通讯接口，16
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时钟同步对时接口，17
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开关量输入端子，18
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模拟量输入端子。
具体实施方式
24.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
25.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
26.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
27.在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“水平”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
28.此外，若出现术语“水平”，并不表示要求部件绝对水平，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
29.在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以
根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
30.下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：
31.参见图1，本实用新型实施例公开了一种汽轮机阀门关闭时间在线检测装置，包括在线波形记录仪1和信号输入接线端子2。信号输入接线端子和在线波形记录仪通过内部连接构成数据采集模块。其特征在于，所述信号输入接线端子包含2块开关量输入端子和2块模拟量输入端子，所述开关量输入端子包括16个开关量输入通道，所述模拟量输入端子包括8个模拟量输入通道，所述接线端子通过内部背板总线与在线检测报送装置进行通信。在线波形记录仪1包括人机交互屏幕3、按钮面板和接口面板。按钮面板上布置波形记录仪开关机按钮4、上下左右导航按钮及中间确认按钮5、设置按钮6、波形/数值按钮7、文件夹按钮8、取消/返回按钮9、光标左/右移动按钮10、保存按钮11，接口面板布置外部电源12、usb接口13、rj
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45网路接口14、rs
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485通讯接口15、时钟同步对时接口16。信号输入接线端子2包括模拟量输入端子17和开关量输入端子18。
32.所述在线波形记录仪内置专用微处理器，其特征在于安装波形记录及管理软件，实现高精度数据采集和记录，数据采集频率可自由选择，最高可达到1ms级。所述在线波形记录仪具备交互屏幕及功能按钮，构成人机交互模块。所述功能按钮包括线波形记录仪开关机按钮、波形/数值按钮、设置按钮、文件存储选择按钮、上下左右导航按钮及中间确认按钮、光标左/右移动按钮、取消/返回按钮、数据保存按钮等。所述人机交互模块和所述波形记录及管理软件实现的功能包括：数据采集频率选择、采集波形上下限调整、通道量程调整、波形数据存储位置选择、汽轮机阀门动作自动触发波形记录及波形记录时长等设置，实时及历史记录曲线显示、历史数据拷贝等。
33.在线波形记录仪包括供电电源。所述供电电源包括外部电源接入线、电源模块和蓄电池，所述外部电源接入线连接外部220v交流电源，所述电源模块将220v交流电源转化为直流24v电源，所述蓄电池存储电能在无外接电源时为装置供电。
34.在线波形记录仪具有外部接口，所述外部接口包括时钟同步对时接口、usb接口、rj
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45网路接口、rs
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485通讯接口。所述在线波形记录仪的时钟同步对时接口接入全厂gps对时装置输出的对时信号，实现与全厂设备时钟同步。所述在线波形记录仪的usb接口，用于接入外部存储设备，波形记录软件中可选择将检测数据存储在外部存储设备或内部存储设备。所述在线波形记录仪rj
‑
45网路接口用于连接网线，可通过网线与厂级监控信息系统(sis)通信，将内部存储或外部存储中的存储数据可通过网络传输至厂级监控信息系统(sis)系统进行分析，厂级监控信息系统(sis)系统读取数据形成分析报告报送至上级技术监督单位。所述在线波形记录仪的rs
‑
485通讯接口连接已安装专用驱动的上位机，用于曲线记录显示、记录表单编辑和检测软件升级。
35.信号输入接线端子2实时采集汽轮机跳闸指令信号、汽轮机阀门位置反馈信号，并将采集的信号及其采集时刻送至在线波形记录仪1。开关量输入端子18的1号开关量输入端子接入汽轮机跳闸信号，开关量输入端子18的2号开关量输入端子接入汽轮机阀门开、关反馈信号。1号开关量输入端子通道顺序接入的信号为1号汽轮机跳闸、2号汽轮机跳闸、3号汽轮机跳闸、4号汽轮机跳闸、1号手动打闸、2号手动打闸信号及其他汽轮机跳闸信号；2号开关量输入端子依次接入的信号为汽轮机1号超高压主汽门全开反馈、汽轮机2号超高压主汽门全开反馈、汽轮机1号高压主汽门全开反馈、汽轮机2号高压主汽门全开反馈、汽轮机3号
高压主汽门全开反馈、汽轮机4号高压主汽门全开反馈、汽轮机1号高压调门全开反馈、汽轮机2号高压调门全开反馈、汽轮机3号高压调门全开反馈、汽轮机4号高压调门全开反馈、汽轮机1号中压主汽门全开反馈、汽轮机2号中压主汽门全开反馈、汽轮机1号中压调门全开反馈、汽轮机2号中压调门全开反馈、汽轮机1号超高压主汽门全关反馈、汽轮机2号超高压主汽门全关反馈、汽轮机1号高压主汽门全关反馈、汽轮机2号高压主汽门全关反馈、汽轮机3号高压主汽门全关反馈、汽轮机4号高压主汽门全关反馈、汽轮机1号高压调门全关反馈、汽轮机2号高压调门全关反馈、汽轮机3号高压调门全关反馈、汽轮机4号高压调门全关反馈、汽轮机1号中压主汽门全关反馈、汽轮机2号中压主汽门全关反馈、汽轮机1号中压调门全关反馈、汽轮机2号中压调门全关反馈。模拟量输入端子17的1号模拟量输入端子接入超高压、高压主汽门和中压主汽门的阀位反馈信号，模拟量输入端子17的2号模拟量输入端子接入超高压、高压调门和中压调门的阀位反馈信号。1号模拟量输入端子依次接入的信号为汽轮机1号超高压主汽门lvdt阀位反馈信号、汽轮机2号超高压主汽门lvdt阀位反馈信号、汽轮机1号高压主汽门lvdt阀位反馈信号、汽轮机2号高压主汽门lvdt阀位反馈信号、汽轮机3号高压主汽门lvdt阀位反馈信号、汽轮机4号高压主汽门lvdt阀位反馈信号、汽轮机1号中压主汽门lvdt阀位反馈信号、汽轮机2号中压主汽门lvdt阀位反馈信号。2号模拟量输入端子依次接入的信号为1号高压调门lvdt阀位反馈信号、汽轮机2号高压调门lvdt阀位反馈信号、汽轮机3号高压调门lvdt阀位反馈信号、汽轮机4号高压调门lvdt阀位反馈信号、汽轮机1号中压调门lvdt阀位反馈信号、汽轮机2号中压调门lvdt阀位反馈信号。
36.在线波形记录仪1对被采集的信号数据进行实时记录并生成波形文件，同时将波形数据通过rj
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45网路接口14送至厂级监控信息系统(sis)。在线波形记录仪1工作中持续录入信号输入接线端子2实时采集的模拟量和开关量波形但不存储，仅在触发条件达到时开启存储，开关量输入端子18的1号开关量输入端子接入汽轮机跳闸任一信号由0变1均为在线波形记录仪1启动波形存储的触发条件。波形/数值按钮7配合上下左右导航按钮及中间确认按钮5设置波形存储时间，对波形记录开始距触发条件的时间间隔和存储结束距触发条件的时间间隔进行设置。设置按钮6配合上下左右导航按钮及中间确认按钮5设置波形数据采样频率，对波形数据采样设置1ms～200ms的采样频率。保存按钮11配合光标左/右移动按钮10查看在线波形记录仪1存储的记录波形。在线波形记录仪1的usb接口13，用于接入外部存储设备，以拷贝或存储检测数据。在线波形记录仪1的rs
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485通讯接口15连接已安装专用驱动的上位机，用于曲线记录显示、记录表单编辑和检测软件升级。在线波形记录仪1的时钟同步对时接口16，接入全厂gps对时装置输出的对时信号，实现与全厂设备时钟同步。
37.厂级监控信息系统(sis)读取在线波形记录仪1通过rj
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45网路接口14传输的波形数据，并对数据进行处理形成事件
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时间记录，形成汽轮机阀门关闭时间分析报告，并通过邮件形式报送至上级监督单位。参见图2，汽轮机阀门关闭时间在线检测装置及结果报送方法，包括：
38.步骤1：汽轮机阀门关闭时间在线检测装置已设置完成，处于持续波形录制。
39.步骤2：开关量输入端子18的1号开关量输入端子采集的汽轮机跳闸信号任一信号由0变为1，汽轮机阀门关闭时间在线检测装置自动开启存储模式。
40.步骤3：按照已设置的波形录制时间存储波形文件，波形文件通过网路接口传出至
厂级监控信息系统(sis)。
41.步骤4：厂级监控信息系统(sis)中对波形文件进行处理，形成事件
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时间记录。事件
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时间记录包括汽轮机跳闸时间、阀门离开全关位置时间、阀门达到全关位置时间。汽轮机跳闸时间为1号开关量输入端子采集的汽轮机跳闸信号第一个由0变为1的时间。阀门离开全关位置时间为2号开关量输入端子采集的阀门全开反馈由1变为0的时间，或1号、2号模拟量输入端子采集的阀门lvdt阀位反馈由100％变为小于100％的时间。阀门达到全关位置时间为2号开关量输入端子采集的阀门全关反馈由0变为1的时间，或1号、2号模拟量输入端子采集的阀门lvdt阀位反馈由大于0％变为0％的时间。
42.步骤5：厂级监控信息系统(sis)通过获取的汽轮机跳闸时间、阀门离开全关位置时间、阀门达到全关位置时间计算出阀门关闭的延迟时间、阀门关闭时间、阀门动作时间。延迟时间为汽轮机跳闸时间到阀门离开全关位置时间的时间间隔，阀门关闭时间为汽轮机跳闸时间到阀门达到全关位置时间的时间间隔，阀门动作时间为阀门离开全关位置时间到阀门达到全关位置时间的时间间隔。
43.步骤6：厂级监控信息系统(sis)中内置程序根据机组容量与标准数据比较，生成阀门关闭时间合格、延迟时间长导致阀门关闭时间不合格、阀门动作时间长导致阀门关闭时间不合格、延迟时间和阀门动作时间均偏长阀门关闭时间不合格四种不同检测结论。
44.步骤7：检测结论在厂级监控信息系统(sis)通过邮件自动发送至技术监督部门，并自动更新至电子台账。
45.以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。