ICS號27.100

F23

備案號DL

中華人民共和國電力行業標準

DL/Txxx-201X

火力發電廠

旋轉機械監測系統技術規范

(Technicalspecificationforrotatingmachinery

monitoringsysteminthermalpowerplant)

（征求意見稿）

2019-××-××發布2019-××-××實施

國家能源局發布

1

2

火力發電廠

旋轉機械監測系統技術規范

1范圍

本標準規定了火力發電廠旋轉機械機械量監測系統的設計、安裝、調試、運維及管理工

作技術要求。

本標準適用于火力發電廠旋轉機械監測系統，包括汽輪發電機組監測系統、燃氣輪機發

電機組監測系統、給水泵汽輪機監測系統及引風機汽輪機監測系統、風機、水泵等輔機旋轉

機械監測系統等設計、安裝、調試、維護的技術和管理工作。

2規范性引用文件

下列文件對本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用

于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

GB/T2421.1電工電子產品環境試驗概述和指南

GB/T4208外殼防護等級（IP代碼）

GB/T26863火電站監控系統術語

GB/T18271.3過程測量和控制裝置通用性能評定方法和程序第3部分：影響量影響的

試驗

GB/T13399汽輪機安全監視裝置技術條件

DL/T701火力發電廠熱工自動化術語

DL/T1083火力發電廠分散控制系統技術條件

DL/T261火力發電廠熱工自動化系統可靠性評估技術導則

DL/T5190.4電力建設施工技術規范第4部分:熱工儀表及控制裝置

DL/T5210.4電力建設施工質量驗收及評價規程第4部分:熱工儀表及控制裝置

DL/T774火力發電廠熱工自動化系統檢修運行維護規程

DL/T656火力發電廠汽輪機控制及保護系統驗收測試規程

DL/T590火力發電廠凝汽式汽輪機的檢測與控制技術條件

DL/T592火力發電廠鍋爐給水泵的檢測與控制技術條件

DL/T367火力發電廠大型風機的檢測與控制技術條件

DL/T1211火力發電廠磨煤機檢測與控制技術規程

3術語、定義和縮略語

GB/T26863和DL/T701界定的，以及下列術語、定義和縮略語適用于本文件。

3.1

旋轉機械監測系統rotatingmachinerymonitoringsystem，簡稱RMS

一種連續監測旋轉機械本體和軸系的機械工作參數（包括轉速、振動、脹差、膨脹、偏

心、軸向位移等），并在被測參數超出預設值時發出報警及停機信號，在必要時還可提供用

于故障診斷的各種數據的系統。

3.2

傳感器transducer

感受被測量，并按一定規律將其轉換成同種或別種性質的輸出量的儀表。

[GB/T26863-2011,XXXX].

3

具體在旋轉機械監測系統中，按期物理現象的性質有速度、加速度、位移傳感器等。

3.3

轉換器converter

作為信號轉換設備，用于將傳感器輸出信號轉換為監測裝置可識別的信號的裝置。也可

稱作前置放大器。

3.4

監測裝置monitoringdevice

對傳感器和轉換器送出的信號進行連續監測的裝置，并可對信號進行換算/計算處理、

判斷，同時輸出模擬量信號、開關量信號。一般由框架、電源、處理器、輸入/輸出設備、

通訊設備、顯示設備、機柜等組成。

4基本要求

4.1火力發電廠旋轉機械監測系統由傳感器、支架、連接電纜、轉換器、監測裝置等組成。

4.2旋轉機械監測系統的功能、性能和整體配置方案，應與旋轉設備主體結構相適應。

4.3旋轉機械監測系統應選用可靠性高、抗擾性強、結構簡單、易于維護的系統。

4.4旋轉機械監測系統應具有監測的模擬信號轉換、開關量報警信號邏輯判斷和輸出功能。

4.5旋轉機械監測系統應具有同其他系統如機組分散控制系統（DCS）或汽輪機電液控制系

統（DEH）的接口。

4.6受電子設備使用壽命的限制，旋轉機械監測裝置使用年限不宜超過10年；通過可靠性評

估，確認其性能滿足要求的基礎上，方可延長使用壽命。

5技術要求

5.1傳感器

5.1.1應結合機組檢修周期，將傳感器送至具備資質的單位校驗，并出具報告。

5.1.2應根據旋轉機械廠家的運行限值、系統測量精度、現場情況，選取技術先進、成熟、

可靠性高的傳感器。

5.1.3對于多點保護的測量信號，應選用廠家相同、量程相同、靈敏度相同的傳感器。

5.1.4汽輪發電機組應安裝兩套轉速監測裝置，并分別裝設在不同的轉子上。對于單軸聯

合循環發電機組，應分別在燃氣輪機、汽機轉子上裝設兩套轉速監測裝置。

5.1.5傳感器選擇，可按下述要求：

a)各種轉速范圍的旋轉機械，測量振動位移或振動速度，可按表1選用傳感器。

表1傳感器選擇

轉速范圍選用傳感器類型

600r/min及以上振動加速度傳感器、振動速度傳感器

180r/min～600r/min單向磁電式速度傳感器、壓電式速度傳感器

60r/min～180r/min壓電式速度傳感器

60r/min以下超低頻振動傳感器、電渦流傳感器

b)轉速測量傳感器宜使用電渦流傳感器、磁阻傳感器或霍爾傳感器，測量精度應滿足：

1）靜態誤差范圍為0.1%±1r/min；

2）動態誤差范圍為±0.2%。

c)軸向位移及脹差測量，可使用電渦流傳感器或電磁感應傳感器，線性度應小于±1%。

d)偏心測量傳感器宜使用電渦流傳感器，線性度應小于±1%。

5.1.6測量位移值時，電渦流傳感器的線性范圍應大于被測間隙的15%。

4

5.1.7在發電機、勵磁機軸承上安裝軸振動傳感器、軸承振動傳感器時，傳感器引出電纜

應用耐油熱縮套管進行絕緣密封處理，軸承振動傳感器安裝時底部應墊絕緣層并用膠木螺絲

固定。

5.1.8傳感器應滿足下述要求：

a)位移、相對膨脹、熱膨脹傳感器，應在汽輪機處于完全冷卻狀態下進行安裝、調整

零位。

b)軸振傳感器端部的被測面應光滑、均勻，傳感器直徑的2～4倍范圍內不應有凹槽、

凸臺等不均勻的部分；

c)偏心傳感器的被測面應能覆蓋傳感器直徑，被測面的范圍宜在傳感器直徑的2倍以

上。

d)傳感器支架的自振頻率應大于被測量工頻10倍以上；當探頭保護套管的長度大于

300mm時，應設置防止套管共振的輔助支撐，保證傳感器與被測面的間隙達到安裝

要求，避免對傳感器感應線圈造成干擾。傳感器支架的設計和安裝應使傳感器垂直

于被測面，誤差不超過±2°。

5.2轉換器

5.2.1轉換器要結合檢修周期經具備資質的單位校驗，并出具報告。

5.2.2安裝轉換器的金屬盒應選擇在振動較小且便于檢修的位置，接線盒應有良好的防振

措施，盒體底部墊10mm左右的橡皮后固定牢固（以避免傳感器延長線與前置器連接處由于

振動引起松動造成測量值跳變），盒體應選用金屬材質并可靠接地。

5.3監測裝置

5.3.1旋轉機械監測系統框架、卡件及通道配置，應符合火電廠熱工保護安全冗余配置基

本原則，確保其分散性和冗余性。

5.3.2監測卡件應能帶電在線插拔和更換而不損壞，且不影響其他卡件和系統的正常工作。

卡件帶電插拔時應具備保持現場測量值不變的功能。

5.3.3任何單個傳感器、轉換器、監測卡件故障或損壞，不影響其他設備的正常工作。監

測卡件任一通道故障或損壞，不影響卡件上其他通道的正常工作。

5.3.4旋轉機械監測系統的處理器、I/O卡件應通過下述測試和試驗，并具有國家檢驗資

質授權的檢驗機構出具的檢驗證書和檢驗報告：

a)電磁兼容性（EMC）測試；

b)環境影響測試：環境溫度、相對濕度及抗振動性能，滿足5.4的要求；

c)供電電源影響測試：電源電壓瞬變影響和電源電壓降低影響，滿足GB/T18271.3

的要求；

d)長期工作漂移試驗：滿足GB/T18271.3的要求，測試長期工作漂移性能不應少于30d。

5.3.5旋轉機械監測系統的量程、定值、靈敏度等重要參數，應符合設計要求，且進行傳

動試驗，驗證參數設置及保護邏輯輸出功能。

5.3.6多點保護的測量信號，應分配到不同監測卡件上。并列運行旋轉機械設備的監測卡

件不應布置在同一個框架內。

5.3.7旋轉機械監測系統應具有信號斷線判斷功能，并具備斷線時報警輸出功能和閉鎖保

護輸出功能。

5.3.8保護動作輸出的跳機信號，宜采用常開觸點（閉合跳機）且有三路冗余輸出信號通

過硬接線方式分別送至ETS系統。

5.3.9軸向位移保護，宜通過三選二（或具備同等判斷功能）邏輯輸出，宜配置相互獨立

的三個（或四個）通道。

5.3.10宜采用軸承相對振動信號作為振動保護信號源，建議在下列條件均滿足時保護輸出：

5

a)任一軸承相對振動信號達到保護動作設定值；

b)除軸承相對振動信號達到保護動作設定值測點之外，其他任一軸承相對振動信號達

到報警設定值。

5.3.11發電機組高、中、低壓缸脹差為單點信號保護的，為防止干擾信號誤動，可設置

10s～20s延時（較長的延時時間可在ETS或DCS中設置），脹差信號量程不高于跳機值的

110%。如設計有多點脹差信號，其保護信號宜采用與門判斷邏輯。

5.3.12超速、軸向位移跳機保護，當任一測點通道故障時，該故障通道所輸出的跳機保護

應動作。

5.3.13超速保護信號應由每個超速保護卡件，通過獨立的繼電器輸出保護信號至ETS，進

行三取二邏輯判斷。

5.3.14軸向位移信號應由每個卡件，通過獨立的繼電器輸出保護信號至ETS，進行三取二

邏輯判斷。

5.4電源

5.4.1系統電源應冗余配置，接受電廠提供的兩路獨立電源；配備雙路電源模件，以實現

裝置內直流側無擾切換。

5.4.2應配置電源監視，任何一路電源失去應報警，并保證系統監測和保護功能不會誤動

或喪失。

5.4.3每套框架應分別配置冗余電源，并有失電報警輸出功能；如果轉速保護采用獨立保

護系統，該系統應采用獨立于框架之外的冗余電源配置。

5.4.4旋轉機械監測裝置電源接通或斷開瞬間，電源監視模件應具有通、斷電抑制功能，

不誤發信號。

5.4.5旋轉機械監測裝置冗余電源，在下限工作電壓的切換時間，應保證切換過程中各個

監測回路正常。

5.5機柜和接地

5.5.1汽輪發電機組監測系統、燃氣輪機發電機組監測系統、給水泵汽輪機監測系統應配

置獨立機柜。

5.5.2電子裝置機柜的外殼防護等級，室內應滿足GB/T4208的IP52要求，室外滿足IP56

要求。電子間內滿足IP42要求。

5.5.3機柜門應有導電門封墊條，以提高抗射頻干擾能力。

5.5.4機柜的鋼板厚度宜不小于2.0mm；機柜內的支撐架應有足夠的強度，保證機柜在運

輸、安裝時不產生變形。

5.5.5機柜的設計應滿足電纜由柜底引入的要求，且機柜內安裝卡件應距柜底留有300mm

以上的距離。

5.5.6旋轉機械監測系統應不要求單獨的接地網，單點接入接地電阻小于4Ω的電廠電氣

接地網后，能夠可靠地運行。

5.5.7旋轉機械監測系統各機柜中應設有獨立的安全地、屏蔽地及相應接地銅排。每套旋

轉機械監測系統可采用中心接地匯流排的方式，實現系統的單點接地。

5.5.8旋轉機械監測系統機柜與基礎底座間、與相鄰機柜間的絕緣電阻應≥200MΩ。

5.6連接電纜

5.6.1重要保護信號應采用單獨電纜，不應合并電纜。

5.6.2傳感器與延伸電纜宜采用不帶中間接頭的一體化結構；如采用中間接頭，中間接頭

應用丙酮或其它揮發性強的液體清洗，并用耐油熱縮套管整體進行絕緣密封處理，保證連接

牢固、可靠。

6

5.6.3傳感器信號宜采用無分屏的屏蔽電纜，線芯數量與傳感器信號匹配，不宜設置備用

芯，屏蔽層現場側應浮空，應在機柜側接入屏蔽端子。對于雙層屏蔽電纜應確保總屏、分屏

之間現場側應絕緣且對地絕緣，在機柜側分屏接屏蔽端子，總屏接入機柜接地銅排。備用芯

宜接地。

5.6.4延伸電纜穿軸承箱宜選擇在油流沖擊小的位置；接頭處宜在缸內加裝向下的導流管

引導潤滑油回流到軸承箱內；接頭密封和尾線穿出處應采用螺紋密封接頭及用橡膠塊和密封

膠進行密封。

5.6.5軸振延伸電纜應緊固在軸承外殼上，電纜敷設盡可能獨立走線，避開油流沖擊的路

線可能引起的干擾，且固定和走向應不存在磨損的隱患。延伸電纜應采用1mm2的銅線或漆

包線進行捆扎，不宜用PVC扎帶進行捆扎和固定，以防浸油扎帶脆化。延伸電纜應全程避開

高溫區域。

5.6.6前置器與接地的金屬接線盒不應直接接觸，電纜屏蔽層應單點接地。機柜地線應單

獨接入電氣接地網。輸出信號電纜宜采用0.5mm2～1.0mm2獨立的三芯屏蔽電纜（雙絞線）（環

境溫度超過50℃時，應選用耐高溫阻燃屏蔽電纜），若采用四芯屏蔽電纜，備用芯應在機

柜端接地。

5.7運行環境條件

5.7.1系統部件的運行環境溫度范圍，應滿足下列要求：

a)裝在軸承箱內的傳感器-40℃～120℃；

b)裝于罩殼內的的傳感器-40℃～80℃；

c)轉換器-40℃～80℃；

d)監測裝置+5℃～+40℃。

5.7.2環境濕度：<95%，不結露。

5.7.3振動等級：為控制室或低振動級場所，振動頻率10Hz～150Hz，位移峰幅值小于

0.075mm。

5.8軟件

5.8.1旋轉機械監測系統應提供配套的應用軟件，并能夠現場進行使用。

5.8.2應用軟件應便于組態和維護，并具備備份功能。

5.8.3應用軟件應具備歷史數據存儲及調閱功能。

5.8.4應用軟件宜有設備狀態自診斷功能。

5.8.5應用軟件應能在旋轉機械監測系統自身或外部計算機上連接使用，如在外部連接計

算機上使用，應有防止外部計算機病毒感染的措施。

5.8.6旋轉機械監測系統應具備在線修改應用軟件中的可調整參數的功能。

6測試與驗證

6.1監測系統的功能應全部進行測試。驗收測試前已完成的功能測試項目，檢查測試記錄

符合規定要求時可免于進行測試（基建機組應有業主或管理方、供貨方、施工方、調試方等

有關單位的簽字），必要時可進行抽查測試。

6.2應對系統進行供電電源切換功能的測試，并驗證失電報警功能的正確性。在電源切換

過程中，整個監測系統應正常工作，輸入及輸出信號不應中斷和變位。

6.3對系統的所有輸入、輸出通道進行測試，測試記錄應符合要求。

6.4對旋轉機械監測系統的信號斷線判斷功能進行測試，并驗證斷線時閉鎖保護輸出功能

和報警輸出功能正常。

6.5軸向位移、相對膨脹監測傳感器宜進行全行程位移模擬試驗，記錄系統測量誤差，并

驗證報警、停機輸出功能正確。

7

6.6對旋轉機械監測系統進行測試，其測量誤差應符合《汽輪機安全監視裝置技術條件

GB/T13399-2012》要求。

6.7轉速、軸振、瓦振、偏心、鍵相監測系統，應通過現場模擬信號驗證監視裝置的顯示

值準確性、報警及停機信號輸出和回路動作正確性以及模擬量輸出信號的準確性。

6.8為確保測量的準確性，軸向位移、脹差傳感器的現場調試應正向、反向推軸，進行全

行程試驗并做好記錄，記錄應包括間隙電壓和間隙值。

6.9輸入輸出點接入率和完好率的統計

6.9.1接入率為已安裝調試過的輸入輸出點數占原設計輸入輸出點數的百分比，即

?

式中：?=×100%

?

——接入率

——已安裝調試過的輸入輸出點數

?

——原設計輸入輸出點數。

?

6.9.2總接入率應達到100%。

D

6.9.3完好率為檢查時合格的輸入輸出點數占檢查的輸入輸出點數的百分比，即

?

式中：?=×100%

?

——完好率

——檢查時合格的輸入輸出點數

?

——檢查的輸入輸出點數，應對所有輸入輸出點進行檢查。

?

6.9.4完好率應達到100%。

?

6.9.5進行完好率檢查時，凡與過程變量及現場狀態不符合的測點，包括測量的精確度不

合格的測點，均應判為不合格測點。對于不合格的測點，應列表說明存在的問題，并限期整

改。

6.10抗射頻干擾能力的測試

6.10.1用瞬時或短暫時間功率可達4.8W～5.0W、頻率為400MHz～500MHz的步話機作為干

擾源，距敞開柜門的旋轉機械監測系統機柜1.5m處工作，系統應工作正常

6.10.2用不同制式手機作干擾源發出信號，逐漸接近敞開柜門的機柜進行試驗，記錄系統

出現異常或測量信號示值有明顯變化時的距離。

7安裝、調試與維護

7.1對于主機監測系統，應在每個機組大修周期(A修）至少進行一次旋轉機械監測系統的

校驗工作；對于小汽輪機監測系統，應在每次小汽輪機解體檢修時進行旋轉機械監測系統的

校驗工作；對于高轉速輔機旋轉機械監測系統，應在每次輔機檢修期間進行旋轉機械監測系

統的校驗工作；對于所有旋轉機械監測系統，應在每次機組小修期間，全面進行傳動試驗工

作。

7.2首次安裝前或者檢定周期到期后，應送具有檢定資質的機構檢定，出具正式的檢定報

告。經實驗室檢定合格的傳感器也應在現場利用真實物理量或模擬信號對每個測量回路進行

檢查。

7.3宜定期檢查各傳感器的間隙電壓和歷史曲線，發現異常及時檢查處理。機組停機期間

應緊固各測點的套筒、螺母，偏離標準間隙電壓較大的測點在條件允許的情況下，應重新安

裝。

8

7.4為防止出現電纜受力或振動造成接線松動，以及電源故障等隱患，應將接線端子緊固、

老化的接線端子更換、電源切換試驗、電纜絕緣檢查等工作列入檢修常規項目。

7.5加強日常巡檢，保證設備運行安全、通風正常，定期對高溫區域電纜進行測溫檢查，

一旦出現信號擾動要做全面檢查。

7.6現場傳感器、接線盒等區域禁止使用無線電通訊設備，并設警示標示。

8文檔驗收

8.1旋轉機械監測系統文檔資料應齊全，包括下列內容：

a)系統硬件手冊；

b)系統操作手冊；

c)系統維護手冊；

d)應用軟件操作手冊；

e)機柜內部布置圖；

f)機柜內部端子接線圖，圖上應有電纜編號和端子編號；

g)校驗記錄。

8.2旋轉機械監測系統各類測試報告應齊全，有測試人、驗收人簽字。應包括下列測試報

告：

a)系統出廠驗收、測試報告；

b)系統電源切換測試報告；

c)系統抗射頻干擾測試報告；

d)系統輸入輸出通道測試報告；

e)系統同DCS、DEH、ETS等其他系統聯調測試報告。

9可用率考核

9.1旋轉機械監測系統的可用率（A）應達到99.9%以上。可用率的統計范圍包括整個旋轉

機械監測系統，從就地安裝的傳感器到系統的輸出通道為止。

9.2可用率的統計工作自系統整套投入運行后即開始進行，開始計算可用率的時間可以由

供需雙方商定。

9.3自開始計算系統可用率的時間起，旋轉機械監測系統連續運行60天，期間累計故障時

間小于1.4h，則可認為完成可用率試驗。若累計故障停用時間超過1.4h，可用率的統計應

延長到120天。在此期間，累計故障時間不得超過2.9h。若超過這一時限，系統的可用率

仍不合格，則認為系統的可用率考核未能通過。

9.4系統可用率可由下列公式計算，即

?????

?=×100%

??

?

??=

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