清湖　抽蓄技術交流

一、前言

推力瓦位于上機架內，用于承擔整個發電機轉子及水輪機的重量，是機組相當重要的承重部分。推力瓦瓦溫是機組非常重要的監測點之一。瓦溫過高，將直接影響生產效率，影響機組的安全性。如果瓦溫傳感器選型不當，一會導致監控系統對瓦溫的監測不可靠，很有可能在機組異常運行，瓦溫不斷升高的情況下，不能及時采取有效的保護動作，發生燒瓦事件；二會導致傳感器根部容易斷線，傳感器信號線纜需要經過油盆，長期泡在高溫油中，并且在發電或抽水時會承受不同方向的油流推力。更換瓦溫傳感器是件耗時耗人力的工作，需要停運隔離機組，對上導推力油盆進行排油，需要打開油盆蓋，拆除毀壞傳感器及其布線，安裝新傳感器和重新布線。整個工作工期時間長，停運機組時間長，對機組運行有很大的影響。因此，推力瓦瓦溫傳感器的正確選型，傳感器的可靠穩定，對機組的安全可靠運行具有重要意義。

二、鎧裝絲RTD測溫電阻簡介

電廠采用的測溫電阻都為RTD測溫電阻。RTD是電阻溫度探測器，是一根特殊的導線，它的電阻隨溫度變化而變化，通常RTD材料包括銅、鉑、鎳及鎳/鐵合金。RTD元件可以是一根導線，也可以是一層薄膜，采用電鍍或濺射的方法涂敷在陶瓷類材料基底上RTD的電阻值以0℃阻值作為標稱值。0℃ 100Ω鉑RTD電阻在1℃時它的阻值通常為100.39Ω，50℃時為119.4Ω。RTD測溫電阻分兩線制、三線制、四線制。惠蓄電廠用的瓦溫電阻全部采用三線制的RTD100測溫電阻。測溫傳感器接入EUROTHERM CHESSELL 4000R溫度巡檢儀，再通過MODBUS通訊接入監控系統。在溫度巡檢儀中設置兩級報警等級和斷線、超過范圍信號，ALARM 1：80℃，ALARM 2：85℃，溫度達到二級報警，機組將機械跳機。

測溫傳感器電纜的鎧裝絲外套，具有很多優點。鎧裝絲傳感器的特點如下：

1.采用鎳鉻鈦、鎳鉻鍶合金材料，具有耐高溫、抗腐蝕鹽化、抗氧化等特點；

2.在導線根部加有彈簧保護裝置，防止斷線；

3.機械強度高、易安裝，傳感器根部用鎧裝線延伸出來，導線受到油流沖擊的部分全是鎧裝絲，可以任意彎折，形成不銹鋼外殼的導線；

4.響應速度快；

5.絕緣性能好；

6.外部導線帶網狀屏蔽層。

三、某蓄能機組瓦溫傳感器安裝情況

某蓄能電廠的每臺機組有十二塊推力瓦，設計有十六個瓦溫傳感器分別對每塊瓦瓦溫進行監測，設有報警值，跳機值。瓦溫傳感器安裝圖如圖1、圖2，第1、4、7、10號瓦設計每塊瓦兩個瓦溫傳感器，其他每塊瓦一個傳感器。

瓦溫的溫度是相當重要的監測點，由于傳感器安裝位置特殊，環境惡劣，對測溫傳感器的要求相當高，不正確選型和外觀設計，都將影響機組的安全運行。

四、推力瓦瓦溫傳感器改進方案

2008年9月20日，1＃機組動態調試過程中，出現因為推力瓦瓦溫傳感器溫度高報警跳機，影響機組的正常調試工作。在對測溫回路進行詳細檢查后，發現端子箱接線并未出現問題，問題發生在傳感器本身，需進行對油盆排油開蓋檢查。在開蓋后發現，出問題的推力瓦瓦溫傳感器在根部折斷，其他瓦溫傳感器根部也出現不同程度變形。

出現根部斷線的傳感器編號為01GAL296MR、01GAL301MR、01GAL303MR，分別位于4、8、10號瓦，折斷情況如下圖：

調試時出現多個瓦溫傳感器根部斷線的情況絕非個別現象，而是在推力瓦瓦溫傳感器設計上存在問題，采用套管保護傳感器線纜是主要的設計缺陷，設備提供商未能針對蓄能機組的特殊情況提供合適的傳感器型號。出現推力瓦瓦溫傳感器斷線的原因有以下幾點：

1.導線泡在油盆中，長時間受到油流的沖擊。機組運轉時，在導線根部形成油膜，流動的油膜不斷作用在導線的根部，而該導線的根部正好是傳感器剛性部分與柔性部分的連接點，很容易造成導線材料疲勞，出現斷線情況。

2.抽水蓄能機組由于工況多，大軸旋轉方向切換頻繁，瓦溫傳感器的根部受到兩個相反方向的油流作用力的來回沖擊，同時，蓄能機組的開停機頻率遠遠高于其他形式的水電機組。

3.軟管部分套管太粗，加大了油流作用力的受力面積。

此種問題屬于傳感器外型設計的問題，需要對所有推力瓦瓦溫傳感器進行改進，避免今后發生同類故障。傳感器改型主要集中在傳感器的外部延長線上，重點對傳感器導線的保護部分做出改進，避免傳感器根部斷線的情?再次發生。采用鎧裝絲延伸保護導線的方式好的保護導線的方式，具有能彎曲、耐溫耐油等特點，能有效解決瓦溫傳感器根部斷線的問題。

鎧裝絲傳感器與推力瓦結合處安裝外觀圖如圖4、圖5：

安裝后的導線鎧裝絲部分將全部泡在油盆中，如圖6；導線出油盆口采用多層密封處理，如圖7。

瓦溫傳感器的改型有效防止了傳感器根部斷線的再次發生。此次改型主要體現在對導線的保護上。在導線和測溫電阻結合部加裝保護裝置，可以解決導線根部斷線的問題，在解決方法上采用了鎧裝絲延伸保護導線的方式。鎧裝絲是一種可以任意彎折的不銹鋼導線，將傳感器內部的鎧裝絲延伸出來可以使導線的抗腐蝕、油流沖擊和振動的性能更好，可以徹底解決導線受油腐蝕和沖擊的問題。其次是對導線加裝屏蔽網。網狀屏蔽的方式是有效的方案，由于推力瓦很接近發電機，在發電的時候，信號很容易受到電場、磁場的干擾，對導線加裝網狀屏蔽可以有效提高抗干擾能力，防止因信號干擾問題而產生的溫度跳變現象。

現場所有機組的推力瓦瓦溫傳感器已全部改為新型傳感器，安裝順利，信號正常，未發現類似斷線情況，效果很好。對今后機組的可靠運行有重要意義和價值，防止了因測溫不正常而產生的誤跳機現象，減少誤跳機次數，保障了電廠安全可靠運行。

五、結語

 瓦溫傳感器采用鎧裝絲電纜，有效地保護了電纜，提高了傳感器的可靠性，對機組的調試和可靠運行提供了保障。在電站投產幾年運行效果很好，采用該類型傳感器后未出現一次斷線和信號誤報情況，非常可靠，徹底解決了推力瓦瓦溫傳感器根部斷線的問題。

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