张 亮

（东北电力科学研究院有限公司,辽宁 沈阳 110006）

随着机组容量的不断扩大,蒸汽参数越来越高,热力系统也越来越复杂。为了确保汽轮机的安全运行,在汽轮机上都装有各种类型的安全保护装置,以便对各种重要热工参数、振动和位移等进行连续监视和保护,以便在机器严重受损之前,预警事故先兆,并在事故即将发生之时关闭系统,从而大大提高了设备的安全使用程度。因此,汽轮机安全监视及保护系统（TSI）是一种集监测和保护功能于一体的系统,是大型旋转机械必不可少的装备。

TSI系统主要由传感器及智能板件组成。传感器是将机械振动量、位移、转速转换为电量的机电转换装置。根据传感器的性能和测试对象的要求,利用电涡流传感器,对汽轮机组的转速、偏心、轴位移、轴振动、胀差进行测量;利用速度传感器对盖振进行测量;利用线性可变差动变压器（LVDT）对热膨胀进行测量。另外,还可利用差动式磁感应传感器来测量机组的转速,其中涡流传感器在汽轮机的安全监控中发挥了重要作用。

1 电涡流传感器

电涡流传感器是通过传感器端部线圈与被测物体（导电体）间的间隙变化来测物体的振动相对位移量和静位移的,它与被测物之间没有直接的机械接触,具有很宽的使用频率范围（0～10 Hz）。电涡流传感器的变换原理是传感器的端部有一线圈,线圈通以频率较高（一般为1～2 MHz）的交变电压（见图1）,当线圈平面靠近某一导体面时,由于线圈磁通链穿过导体,使导体的表面层感应出一涡流ie,而ie所形成的磁通链又穿过原线圈,这样原线圈与涡流“线圈”形成了有一定耦合的互感,最终原线圈反馈一等效电感。……