JultikaUniversity of Oulu repository

Höyryturbiinikäyttöisillä generaattoreilla tuotetaan noin 80 % kaikesta maailman sähköstä, minkä vuoksi ne ovat elintärkeässä asemassa yhteiskunnassa. Höyryturbiineja valvotaan erilaisilla kunnonvalvonnan mittauksilla etenkin ylös- ja alasajovaiheissa. Höyryturbiinin laakeripukkien lämpöliikkeiden tarkkailuun ei ole olemassa montaa menetelmää, minkä vuoksi voimayhtiö Fortum Power and Heat Oy käyttää lämpöliikkeiden mittaamiseen aikanaan linjaamiseen suunniteltua T-DAS-laitteistoa. Laitteiston mittaustuloksissa on esiintynyt epämääräisyyksiä, minkä vuoksi Fortum halusi tarkastella laitetta tarkemmin. Diplomityön ensimmäisessä osassa tehtävänä oli tutkia, kuinka ympäristön lämpötila vaikuttaa mittaustuloksiin, sekä selvittää, onko mittausjärjestelmällä turvallista asettumisaikaa. Lisäksi tavoitteena oli löytää korvaavia mittausmenetelmiä nykyiselle järjestelmälle markkinakatsauksen avulla. Tutkittavalla mittauslaitteistolla suoritettiin mittauksia erilaisissa ympäristön lämpötiloissa. Mittausjärjestelmän stabiilisuutta, lineaarisuutta, täsmällisyyttä ja tarkkuutta analysoitiin tilastollisten menetelmien avulla. Tutkimusten perusteella mittauslaitteistolla saadaan mitattua suuntaa antavia tuloksia, mutta tarkkoihin mittauksiin se ei kykene. Erityisesti ympäristön lämpötilan muutokset sekä valosaaste heikentävät mittaustuloksia. Asettumisaikaan vaikuttaa erityisesti mittauslaitteiden lämpenemisaika. Mittauksiin voidaan tulevaisuudessa soveltaa esimerkiksi siltojen kaukomittauksissa testattuja optisia menetelmiä.

Almost 80 % of all electric power is produced by steam turbine generators. That is why steam turbines have a massive role in our society today. Steam turbines are monitored with different measurement systems especially during startups and shutdowns. There are not many methods with which to monitor a thermal expansion of bearing pedestals of a steam turbine. For this type of monitoring the power company Fortum Power and Heat Oy uses the T-DAS measurement system which was originally developed for alignment measurement; to measure displacements of the pedestals caused by thermal expansion. Some problems have occurred in the measurements taken via T-DAS system previously. That is why Fortum wants to examine the performance of the measurement system. The primary goal of this master’s thesis was to find a correlation between results and the temperature around the measurement devices and seek a safe setting time for the system. Secondary object was to look for a replacement for T-DAS-system. The current measurement system was tested several times in different temperatures. Accuracy, precision, stability and linearity of the measurement system were examined with help of the statistical methods. According to research, the T-DAS system cannot measure accurately in certain power plant conditions. However it gives useful approximate results. The changing temperature and light pollution have effect on the results of measurements. The growing temperature of the measurement system affects heavily on its setting time. In the future, optical methods test-used in telemetering bridges may be applied to measure thermal growth of the pedestals.