清湖　抽蓄技术交流

一、前言

推力瓦位于上机架内，用于承担整个发电机转子及水轮机的重量，是机组相当重要的承重部分。推力瓦瓦温是机组非常重要的监测点之一。瓦温过高，将直接影响生产效率，影响机组的安全性。如果瓦温传感器选型不当，一会导致监控系统对瓦温的监测不可靠，很有可能在机组异常运行，瓦温不断升高的情况下，不能及时采取有效的保护动作，发生烧瓦事件；二会导致传感器根部容易断线，传感器信号线缆需要经过油盆，长期泡在高温油中，并且在发电或抽水时会承受不同方向的油流推力。更换瓦温传感器是件耗时耗人力的工作，需要停运隔离机组，对上导推力油盆进行排油，需要打开油盆盖，拆除毁坏传感器及其布线，安装新传感器和重新布线。整个工作工期时间长，停运机组时间长，对机组运行有很大的影响。因此，推力瓦瓦温传感器的正确选型，传感器的可靠稳定，对机组的安全可靠运行具有重要意义。

二、铠装丝RTD测温电阻简介

电厂采用的测温电阻都为RTD测温电阻。RTD是电阻温度探测器，是一根特殊的导线，它的电阻随温度变化而变化，通常RTD材料包括铜、铂、镍及镍/铁合金。RTD元件可以是一根导线，也可以是一层薄膜，采用电镀或溅射的方法涂敷在陶瓷类材料基底上RTD的电阻值以0℃阻值作为标称值。0℃ 100Ω铂RTD电阻在1℃时它的阻值通常为100.39Ω，50℃时为119.4Ω。RTD测温电阻分两线制、三线制、四线制。惠蓄电厂用的瓦温电阻全部采用三线制的RTD100测温电阻。测温传感器接入EUROTHERM CHESSELL 4000R温度巡检仪，再通过MODBUS通讯接入监控系统。在温度巡检仪中设置两级报警等级和断线、超过范围信号，ALARM 1：80℃，ALARM 2：85℃，温度达到二级报警，机组将机械跳机。

测温传感器电缆的铠装丝外套，具有很多优点。铠装丝传感器的特点如下：

1.采用镍铬钛、镍铬锶合金材料，具有耐高温、抗腐蚀盐化、抗氧化等特点；

2.在导线根部加有弹簧保护装置，防止断线；

3.机械强度高、易安装，传感器根部用铠装线延伸出来，导线受到油流冲击的部分全是铠装丝，可以任意弯折，形成不锈钢外壳的导线；

4.响应速度快；

5.绝缘性能好；

6.外部导线带网状屏蔽层。

三、某蓄能机组瓦温传感器安装情况

某蓄能电厂的每台机组有十二块推力瓦，设计有十六个瓦温传感器分别对每块瓦瓦温进行监测，设有报警值，跳机值。瓦温传感器安装图如图1、图2，第1、4、7、10号瓦设计每块瓦两个瓦温传感器，其他每块瓦一个传感器。

瓦温的温度是相当重要的监测点，由于传感器安装位置特殊，环境恶劣，对测温传感器的要求相当高，不正确选型和外观设计，都将影响机组的安全运行。

四、推力瓦瓦温传感器改进方案

2008年9月20日，1＃机组动态调试过程中，出现因为推力瓦瓦温传感器温度高报警跳机，影响机组的正常调试工作。在对测温回路进行详细检查后，发现端子箱接线并未出现问题，问题发生在传感器本身，需进行对油盆排油开盖检查。在开盖后发现，出问题的推力瓦瓦温传感器在根部折断，其他瓦温传感器根部也出现不同程度变形。

出现根部断线的传感器编号为01GAL296MR、01GAL301MR、01GAL303MR，分别位于4、8、10号瓦，折断情况如下图：

调试时出现多个瓦温传感器根部断线的情况绝非个别现象，而是在推力瓦瓦温传感器设计上存在问题，采用套管保护传感器线缆是主要的设计缺陷，设备提供商未能针对蓄能机组的特殊情况提供合适的传感器型号。出现推力瓦瓦温传感器断线的原因有以下几点：

1.导线泡在油盆中，长时间受到油流的冲击。机组运转时，在导线根部形成油膜，流动的油膜不断作用在导线的根部，而该导线的根部正好是传感器刚性部分与柔性部分的连接点，很容易造成导线材料疲劳，出现断线情况。

2.抽水蓄能机组由于工况多，大轴旋转方向切换频繁，瓦温传感器的根部受到两个相反方向的油流作用力的来回冲击，同时，蓄能机组的开停机频率远远高于其他形式的水电机组。

3.软管部分套管太粗，加大了油流作用力的受力面积。

此种问题属于传感器外型设计的问题，需要对所有推力瓦瓦温传感器进行改进，避免今后发生同类故障。传感器改型主要集中在传感器的外部延长线上，重点对传感器导线的保护部分做出改进，避免传感器根部断线的情?再次发生。采用铠装丝延伸保护导线的方式好的保护导线的方式，具有能弯曲、耐温耐油等特点，能有效解决瓦温传感器根部断线的问题。

铠装丝传感器与推力瓦结合处安装外观图如图4、图5：

安装后的导线铠装丝部分将全部泡在油盆中，如图6；导线出油盆口采用多层密封处理，如图7。

瓦温传感器的改型有效防止了传感器根部断线的再次发生。此次改型主要体现在对导线的保护上。在导线和测温电阻结合部加装保护装置，可以解决导线根部断线的问题，在解决方法上采用了铠装丝延伸保护导线的方式。铠装丝是一种可以任意弯折的不锈钢导线，将传感器内部的铠装丝延伸出来可以使导线的抗腐蚀、油流冲击和振动的性能更好，可以彻底解决导线受油腐蚀和冲击的问题。其次是对导线加装屏蔽网。网状屏蔽的方式是有效的方案，由于推力瓦很接近发电机，在发电的时候，信号很容易受到电场、磁场的干扰，对导线加装网状屏蔽可以有效提高抗干扰能力，防止因信号干扰问题而产生的温度跳变现象。

现场所有机组的推力瓦瓦温传感器已全部改为新型传感器，安装顺利，信号正常，未发现类似断线情况，效果很好。对今后机组的可靠运行有重要意义和价值，防止了因测温不正常而产生的误跳机现象，减少误跳机次数，保障了电厂安全可靠运行。

五、结语

 瓦温传感器采用铠装丝电缆，有效地保护了电缆，提高了传感器的可靠性，对机组的调试和可靠运行提供了保障。在电站投产几年运行效果很好，采用该类型传感器后未出现一次断线和信号误报情况，非常可靠，彻底解决了推力瓦瓦温传感器根部断线的问题。

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