針對某火電廠4臺機組汽輪機主油箱油位測量過程中出現(xiàn)跳變甚至變壞點的問題，從工作原理、使用環(huán)境、介質(zhì)特性等方面分析原因，認為主油箱內(nèi)部油位波動較大以及存在較強磁場是導致問題的主要原因，提出將汽輪機主油箱油位測量方式改為差壓式測量的處理措施,處理后，測量精度、可靠性、穩(wěn)定性均滿足“二十五項重點要求”的相關要求，4臺機組主油箱油位低跳機保護投入。
1?概述及存在的問題
汽輪機潤滑油系統(tǒng)是汽輪機設備的一個重要組成部分。若潤滑油系統(tǒng)出現(xiàn)異常會威脅汽輪機設備的安全運行，嚴重時會導致汽輪機燒瓦、大軸彎曲、轉子動/靜摩擦，甚至會導致整機損壞等惡性事故的發(fā)生[1]。例如：潤滑油中斷，失去潤滑，軸承將迅速被燒毀。潤滑油中斷是由于大量漏油未及時發(fā)現(xiàn)，油箱油位降低到主油泵不能正常工作的位置，主油泵故障以及油系統(tǒng)管道堵塞等原因造成的。《防止電力生產(chǎn)事故的二十五項重點要求》（國能安全［2014］161號）8.4.9及8.4.10要求應設置主油箱油位低跳機保護，必須采用測量可靠、穩(wěn)定性好的液位測量方法，并采取三取二的方式，油位計及相關信號裝置，必須按要求裝設齊全、指示準確。機組運行中發(fā)生油系統(tǒng)泄漏時，應申請停機處理，避免處理不當造成大量跑油，導致燒瓦。
綜上可知，汽輪機主油箱油位測量的可靠、穩(wěn)定的重要性不言而喻。某火電廠4臺機組汽輪機潤滑油箱非常初分別配備了1支磁翻板就地液位計和液位高、低開關量報警信號，不滿足二十五項反措要求中的數(shù)量及作為主機保護信號的測量精度要求。為了提高測量精度、可靠性、穩(wěn)定性，兩臺超臨界機組汽輪機主油箱加裝了MAGNETROL導波雷達 液 位 計 ，兩臺亞臨界機組汽輪機主油箱加裝了磁致伸縮式液位計，但這兩種液位計在測量過程中均出現(xiàn)了跳變，甚至變壞點的缺陷，且無法解決。
2?缺陷原因分析
2.1?導波雷達液位計測量缺陷分析
導波雷達液位計基于電磁波TDR( 時域反射)原理，由于電磁波的傳導不受介質(zhì)的粘度、蒸汽、密度等影響，因此，導波雷達液位計相對于某些傳統(tǒng)測量方法有很多優(yōu)勢[2]。MAGNETROL導波雷達液位計由雷達變送器和導波探桿兩部分構成，該電廠采用的是705型頂裝同軸桿式探頭，在測量過程中出現(xiàn)了跳變，甚至變壞點的缺陷。由于導波雷達液位計能否準確測量完全依賴于電磁脈沖反射波的信號，因此通過分析后，懷疑存在以下原因：
a. 通過拆解該導波雷達液位計后發(fā)現(xiàn)其導波探
桿存在與探桿外部套管碰壁的可能，見圖1。因為汽輪機主油箱內(nèi)部油位波動較大，當潤滑油通過氣相補償孔沖擊內(nèi)部導波探桿時，導波探桿不是處在固定垂直狀態(tài)而是處在晃動的狀態(tài)下，甚至碰壁，這樣電磁脈沖的傳輸路徑及反射界面就存在變化，從而可能導致測量的跳變，甚至壞點。
b. 由于汽輪機主油箱內(nèi)部油位波動較大，容易出現(xiàn)泡沫，泡沫的存在就導致反射的油位是一個“虛假”油位，測量區(qū)域泡沫的有無以及泡沫的直接影響了測量。該電廠使用導波雷達液位計測量七/八號低加水位時一直很，可以從側面印證此種情況。
2.2?磁致伸縮液位計測量缺陷分析
磁致伸縮液位計[3]工作時，傳感器的電路部分將在波導絲上激勵出脈沖電流，該電流沿波導絲傳播時會在波導絲的周圍產(chǎn)生脈沖電流磁場。該電廠采用的EDM磁致伸縮式液位計由測桿（不銹鋼管）、帶*磁鐵的移動浮子、磁致伸縮線（波導絲）、變送器等組成。在測量過程中出現(xiàn)了跳變，甚至變壞點的情況。根據(jù)文獻[3]中所描述的磁致伸縮式液位計變送器常見故障及解決方案可知，導致輸出不穩(wěn)定的因素包括液位改變速度太快、跨距較短（<12”(600 mm)）、劇烈顫動、探桿被磁化等四種。廠家在處理問題的過程中已經(jīng)進行調(diào)高阻尼的操作，但是問題得不到解決。因此只能懷疑主油箱內(nèi)部存在劇烈顫動，或探桿被磁化 。文獻[4]中指出由于測量原理等因素，當磁致伸縮式液位計處于強磁場干擾環(huán)境下，會使浮子受的磁場力疊加導致消磁。綜合考慮以上兩方面因素，懷疑汽輪機主油箱內(nèi)部存在較強磁場導致油位測量出現(xiàn)跳變，甚至變壞點的可能性較大。通過與該廠汽機*溝通得知，為了吸附汽輪機主油箱內(nèi)部潤滑油中的鐵屑及雜質(zhì)，在主油箱底部安裝有若干磁棒，磁棒的存在形成強磁場，干擾磁致伸縮式液位計的測量，導致以上缺陷產(chǎn)生。
4?結束語
隨著自動化儀表技術的發(fā)展，國內(nèi)外研制開發(fā)出一些新的液位測量方法，出現(xiàn)了很多低功耗、微型化、高精度的智能型儀表，如導波雷達液位計、磁致伸縮液位計等，且在某些領域表現(xiàn)出了優(yōu)越的性能，如精度高，穩(wěn)定性好，環(huán)境適應強，應用范圍廣等，相對于這些新的液位測量方法，差壓變送器是比較傳統(tǒng)的測量方式，已有很多年的*經(jīng)驗且應用廣泛,差壓變送器對液位進行測量的關鍵是液位與差壓之間的轉換，所以測量精度很高，但在介質(zhì)密度變化明顯的環(huán)境中不能采用。通過本文的改造實踐可知，沒有一種液位測量方法能夠適應所有的介質(zhì)或環(huán)境，只有在充分了解各類儀表的工作原理、使用環(huán)境、介質(zhì)特性，可能存在的問題及日后維護保養(yǎng)等因素的基礎上，根據(jù)環(huán)境和測量需求，結合各種測量方法的特點，選擇實用的、穩(wěn)定的、的液位測量儀表。
