23
 ProvibTech’s  Application Note_ Power Generation www.provibtech.com 23 / 33 Application_Hyd ro Turbine Green power is playing an important role nowadays as its nonpollution and long term power  supply from nature.  Hydro power  is one of  the important  part as the electric power is generated by the water from the nature which is continuous  and big quantity.  ProvibTech is able to supply a vibration protection and condition monitoring system for hydro turbines  with different  capacity.  Application Layout This layout has a clear but simple introduction  about  the main measurement  points for Hydro Turbine.  

Application Hydro Turbinesd fsdfsdfdssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssdf sdfds

Embed Size (px)

Citation preview

7/29/2019 Application Hydro Turbinesd fsdfsdfdsssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssss…

http://slidepdf.com/reader/full/application-hydro-turbinesd-fsdfsdfdssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssss… 1/23

 ProvibTech’s Application Note_ Power Generation 

www.provibtech.com

23 / 33 

Application_Hydro Turbine

Green power is playing an important role nowadays as its non‐pollution and long term power supply 

from nature. Hydro power is one of  the important part as the electric power is generated by the 

water from the nature which is continuous and big quantity. ProvibTech is able to supply a vibration 

protection and condition monitoring system for hydro turbines with different capacity. 

Application Layout This layout has a clear but simple introduction about the main measurement points for Hydro 

Turbine. 

7/29/2019 Application Hydro Turbinesd fsdfsdfdsssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssss…

http://slidepdf.com/reader/full/application-hydro-turbinesd-fsdfsdfdssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssss… 2/23

 ProvibTech’s Application Note_ Power Generation 

www.provibtech.com

24 / 33 

PCM360 SYSTEM

AV

     V

V

     V

P

PowerSupply

PowerSupply

1 2 3 4 5 6 7 8

91

PT2060

101075 2030 40

K P 

V

Partial Discharge

Monitoring System

Velocity Sensor.TM0793V

Accelerometer.TM0782A

RTD/TC Sensor(by other supplier)

Proximity probe.TM0180

“V” for shaft radial vibration

“P” for shaft axial position

“K ” for phase reference

Air Gap Sensor.(by othersupplier)

Partial Discharge Coupler.(byother supplier)

DAQ Card 6220

     M    o     d     b    u    s

     R     T     U

Condition Monitoring System_Hydro Turbine

T r  an s i    ent   /   D  yn ami    c 

Modbus RTU(static signal)

 

7/29/2019 Application Hydro Turbinesd fsdfsdfdsssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssss…

http://slidepdf.com/reader/full/application-hydro-turbinesd-fsdfsdfdssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssss… 3/23

 ProvibTech’s Application Note_ Power Generation 

www.provibtech.com

3 / 34 

ProvibTech Products

Transducers

TM0180 The TM0180 (8mm) is designed for long life cycles and are suitable for harsh environments. 

ProvibTech realizes one of  the most significant problems in proximity probe installations are ground 

loops and loss of  isolation due to 

damaged cable  jackets. ProvibTech’s 

custom rugged cable  jacket prevents 

the probe cable from breaking and 

tearing and is highly resistive to 

corrosive environments. 

The TM0180 probe and TM0181(extension  cable) are equipped with a standard protective rubber 

boot, which covers the connectors and prevents oil and dirt penetration. 

The TM0180 series probes come in 0.5m and 1.0m cable lengths, as well as, special lengths of  5.0m 

and 9.0m with an integrated probe and extension cable design. 

The probe may be selected in English or metric units, as well as, reverse mounting options. Reverse 

mount probes are used with TM0393X probe housings for hazardous areas. 

With up to 2mm(80mil) linear range,TM0180 is generally applied for radial vibration , thrust position, 

rotation speed ,eccentricity and phase reference. It is frequently used with ProvibTech’s extension 

cable TM0181 and driver TM0182 and reverse probe housing TM0393X. 

TM0110 The

 11mm

 probe

 has

 up

 to

 4mm

 (160mil)

 linear

 

range. The TM0110 probe is recommended when a 

longer linear range is required. The TM0110 proximity probe system is designed to meet API 670 

industrial standard. 

TM0110 is generally applied for thrust position. It is frequently used with 

ProvibTech’s extension cable TM0181 and driver TM0182. 

TM0120 The

 25mm

 probe

 has

 up

 to

 12mm

 (470mil)

 linear

 range.

 The

 probe

 is

 

7/29/2019 Application Hydro Turbinesd fsdfsdfdsssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssss…

http://slidepdf.com/reader/full/application-hydro-turbinesd-fsdfsdfdssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssss… 4/23

 ProvibTech’s Application Note_ Power Generation 

www.provibtech.com

4 / 34 

designed for measuring differential expansion. The TM0120 integrates the probe, extension cable 

and the driver into one unit. This integral proximity probe is designed for easy field installation. 

The TM0120 probe comes in lengths of  1m, 5m and 9m standard cable (2 conductor shielded cable). 

TM0793V/TM0782A TM0793V is with sensitivity 4.0mV/mm/sec (100mV/in/sec).  TM0782A 

is with sensitivity 100mV/g. TM0782A and TM0793V are piezoelectric 

accelerometer/velocity  transducer directly interfaces with 

ProvibTech’s signal conditioners PT2060, DTMs, DM200 or TR1101. 

TM0602 For steam turbine applications, the relative case expansion due to thermal effect should be 

monitored. Case expansion is the thermal growth of  the machine case as it expands during machine 

start‐up and on‐line operations. The TM0602 is typically mounted on the foundation at the opposite 

end from where the turbine casing is attached to the foundation. The case expansion transducer 

system provides

 information

 on

 the

 growth

 of 

 the

 machine

 case

 relative

 to

 the

 foundation.

 

LVDTs (linear variable differential transformers) are used to measure the case expansion. Three 

different linear ranges are available: 25mm (1.0”), 

50mm (2.0”) and 100mm (4.0”). The case 

expansion transducer assembly consists of  an LVDT 

that is housed in a weatherproof  protective 

enclosure. 

Monitors

PT2060/10/20/31/35/40/43/53/91/96/98/90/99 

7/29/2019 Application Hydro Turbinesd fsdfsdfdsssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssss…

http://slidepdf.com/reader/full/application-hydro-turbinesd-fsdfsdfdssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssss… 5/23

 ProvibTech’s Application Note_ Power Generation 

www.provibtech.com

5 / 34 

PT2060/10 

Proximity Module (4 channels)

z Radial vibration

z Axial/ Thrust position 

z Eccentricity

z Differential expansion

z Low-frequency vibration

z Speed output

z Zero speed and speed

z Reverse rotational protection output

PT2060/20 

Seismic Module (4 channels)

z Acceleration, Velocity and Displacement

z Low Frequency acceleration, Velocity or Displacement

z Case Expansion

z Case expansion output—paired

z Case expansion output—single

PT2060/31 

 Temperature Module(8 channels )

z RTD, TC

PT2060/35 

Process Input Module

z 16 channels per module

PT2060/40 

Relay Module(16 channels)

z Relay output (SPDT)

7/29/2019 Application Hydro Turbinesd fsdfsdfdsssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssss…

http://slidepdf.com/reader/full/application-hydro-turbinesd-fsdfsdfdssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssss… 6/23

 ProvibTech’s Application Note_ Power Generation 

www.provibtech.com

6 / 34 

PT2060/43  Redundant Relay Module(8 channels)

z Relay output(DPDT)

PT2060/53 

Over Speed Module(1 or 3 channels)

z Over-speed protection

z The following function only for channel 3 and channel 4.

z Radial vibration: monitoring shaft vibration, single or dual XY

z Axial/ Thrust position: monitoring shaft thrust position, with 5mm,

8mm, and 11 mm proximity probes

z Eccentricity

z Differential expansion

z Low-frequency vibration

z Speed output

z zero speed

z Reverse rotational protection output

PT2060/91 

System Interface Module

z Connect to a configuration station

z Communicate to PT2060 system racks

z Communicate to other control systems (PLC/DCS or Historian)

z Provides two phase references channels

z Provide storage of system and alarm events

PT2060/98 

Display Module

z ID each channel, and arrange the routing

z Setup data collection strategy

z Display machine photo and real-time data and status on top of the

photo

z Real-time bar graph/ status list/ alarm status of each channel

z Alarm events

z Trend plot on each channel

z Touch-panel for easy operation

z Network to control systems (PLC/DCS or Historian) via Modbus

7/29/2019 Application Hydro Turbinesd fsdfsdfdsssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssss…

http://slidepdf.com/reader/full/application-hydro-turbinesd-fsdfsdfdssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssss… 7/23

 ProvibTech’s Application Note_ Power Generation 

www.provibtech.com

7 / 34 

PT2060/90 

Power Supply Module

z Redundant Power supply

PT2060/99 

Standard 19” or 12” rack

DTM10/DTM20/ DTM96 

DTM10‐301  Proximity Distributed Transmitter Monitor. 

With internal driver, for Radial Vibration 

DTM10‐302  Proximity Distributed Transmitter Monitor. 

With internal driver, for Axial Position 

DTM10‐502  Proximity Distributed Transmitter Monitor. 

With internal driver, for Rotation Speed /Phase Reference 

DTM10‐201  Proximity Distributed Transmitter Monitor. 

With external driver, for Radial Vibration 

DTM10‐202  Proximity Distributed Transmitter Monitor. 

With external driver, for Axial Position 

7/29/2019 Application Hydro Turbinesd fsdfsdfdsssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssss…

http://slidepdf.com/reader/full/application-hydro-turbinesd-fsdfsdfdssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssss… 8/23

 ProvibTech’s Application Note_ Power Generation 

www.provibtech.com

8 / 34 

DTM10‐501  Proximity Distributed Transmitter Monitor. 

With external driver, for Rotation Speed /Phase Reference 

DTM20‐101  Seismic Vibration Distributed Transmitter Monitor. 

Run with current mode accelerometer with 100mV/g, velocity sensor with 

4mV/mm/s or seismic velocity sensor 

DTM96  Communication module. Optical isolated, RS485, RS422, RS232 

PCM360 Online Condition Monitoring System

Introduction of  PCM360 ProvibTech’s PCM360 is a machine 

condition management system that collects, 

stores, analyzes and is capable of  

transmitting machine status monitoring 

information over local or wide area network. 

The PCM360 provides static, dynamic and 

transient data collection and analysis; such 

as graphical indication of  vibration level, 

trend, waveform, spectrum, bode plots, 

cascade plots and much more. 

All ProvibTech’s monitors and transmitters 

can quickly and easily be integrated to upload machine status and its dynamic data to the PCM360. 

The PCM360 obtains both critical machinery running status and balance of  plant running status. 

Additionally, the PCM360 collects process data as 4‐20mA input or digital monitor input via Modbus, 

etc. The PCM360 provides an integrated system solution for asset management resulting in a total 

solution for machine maintenance and protection.

Leading Features of  PCM360 z  Integrates plant condition monitoring and process data into one database 

z  User friendly interface for instant data analysis with minimal training required of  field staff  

z  Maximum flexibility and expandability of  the software system with object oriented modular 

design 

z  Transient , dynamic and process data collection 

z  Built on Microsoft® SQL Server database to assure better data management and reliable 

networking 

7/29/2019 Application Hydro Turbinesd fsdfsdfdsssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssss…

http://slidepdf.com/reader/full/application-hydro-turbinesd-fsdfsdfdssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssss… 9/23

 ProvibTech’s Application Note_ Power Generation 

www.provibtech.com

9 / 34 

z  Client/ Server architecture enables user to access data anywhere on intranet/ internet 

z  Readily integrates with third party vibration monitors and process monitors with minimum 

hardware requirements 

z  Multiple digital I/O Protocols, such as Modbus RTU/ TCP 

z  Multiple hardware output modules ready for further data transfer and annunciation in relays 

and current transmission 

z  24 hour notification through on site alarms, operator interface and even SMS messaging on 

GPRS mobile 

z  Remote notification with SMS messages to any cellular phone with machine running status 

z  Advanced post‐processing of  transient data minimizes data loss, maximizing analysis capability 

PCM360 Data Flow Introduction In addition to running well with transmitters/monitors  of  ProvibTech itself, with great integrate 

ability and versatile interface, PCM360 is also able to interface with diverse transmitters /monitors 

/sensors or  Modbus TCP Server or OPC server from third party which takes great convenience for 

retrofit projects and makes the plant management more efficient and effectively without spending 

much money. 

Apart from these, PCM360 also can play a role as Modbus TCP Server or OPC Server which makes 

interfacing with third party condition monitoring system available. 

In conclusion, PCM360 is very flexible and functional. With its reliability, it not only can acquire the 

data from

 third

 party

 but

 also

 share

 its

 data

 with

 third

 party.

 

7/29/2019 Application Hydro Turbinesd fsdfsdfdsssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssss…

http://slidepdf.com/reader/full/application-hydro-turbinesd-fsdfsdfdsssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssss… 10/23

 ProvibTech’s Application Note_ Power Generation 

www.provibtech.com

10 / 34 

Plots Supported By Different Measurement Points Measurement Point 

Device 

Type 

Channel 

Type 

Data Type 

Single 

Channel 

Dual 

Channel 

Plots and Lists 

bar graph, waveform, spectrum, 

bode, polar, cascade, 

(dynamic, transient) waterfall, 

(dynamic, transient, historical) trend, 

status list,

 alarm

 list,

 transient

 list

 

Acceleratio

n, Velocity 

Dynamic 

data, 

Transient 

data 

bar graph, waveform, spectrum, 

full spectrum, shaft XY vibration, 

bode, polar, cascade, full cascade, 

(dynamic, transient) waterfall, 

(dynamic, transient, historical) trend, 

status list,

 alarm

 list,

 transient

 list

 

bar graph, waveform, spectrum, 

bode, polar, cascade, 

waveform with DC coupling, 

(dynamic, transient) waterfall, 

(dynamic, transient, historical) trend, 

status list,

 alarm

 list,

 transient

 list

 

DAQ  

Card: 

6013, 

6220,6

250 

Vibration[f rom Prox] 

Dynamic 

data, 

Transient 

data 

9  bar graph, waveform, spectrum, 

full spectrum, shaft XY vibration, 

shaft centerline, 

waveform with DC coupling, 

shaft XY vibration with DC coupling, 

7/29/2019 Application Hydro Turbinesd fsdfsdfdsssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssss…

http://slidepdf.com/reader/full/application-hydro-turbinesd-fsdfsdfdsssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssss… 11/23

 ProvibTech’s Application Note_ Power Generation 

www.provibtech.com

11 / 34 

bode, polar, cascade, full cascade, 

(dynamic, transient) waterfall, 

(dynamic, transient, historical) trend, 

status list, alarm list, transient list 

9 Position[fr

om Prox], 

Process 

Static data 

bar graph, static trend, 

status list, alarm list 

Modbu

s DAQ 

 

for 

Proces

Acceleratio

n, Velocity, 

Vibration[f rom Prox], 

Position[fr

om Prox], 

Process 

Static data 

bar graph, static trend, 

status list, alarm list 

bar graph, waveform, spectrum, 

dynamic waterfall, alarm list, 

(static, 

dynamic) 

trend, 

status 

list 

Modbu

s DAQ  

for DW 

— 

Dynamic 

data, Static 

data 

bar graph, waveform, spectrum, 

full spectrum, shaft XY vibration, 

dynamic waterfall, alarm list, 

(static, dynamic) trend, status list 

OPC 

Client 

Acceleratio

n, Velocity, 

Vibration[f 

rom Prox], 

Position[fr

om Prox], 

Process 

Static data 

bar graph, static trend, 

status list, alarm list 

7/29/2019 Application Hydro Turbinesd fsdfsdfdsssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssss…

http://slidepdf.com/reader/full/application-hydro-turbinesd-fsdfsdfdsssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssss… 12/23

 ProvibTech’s Application Note_ Power Generation 

www.provibtech.com

12 / 34 

Plots 

Waveform 

plot 

(real time and historical) 

Waveform 

plot with DC coupling 

(real time and historical) 

Spectrum 

plot (real time and historical) 

Full 

spectrum plot (real time and historical) 

7/29/2019 Application Hydro Turbinesd fsdfsdfdsssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssss…

http://slidepdf.com/reader/full/application-hydro-turbinesd-fsdfsdfdsssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssss… 13/23

 ProvibTech’s Application Note_ Power Generation 

www.provibtech.com

13 / 34 

Shaft XY 

vibration 

(real time and historical) 

Shaft XY 

vibration with DC coupling 

(real time and historical) 

Trend plot

(static, dynamic, transient, historical, and real time, gap) 

Waterfall 

plot 

(dynamic and transient) 

7/29/2019 Application Hydro Turbinesd fsdfsdfdsssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssss…

http://slidepdf.com/reader/full/application-hydro-turbinesd-fsdfsdfdsssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssss… 14/23

 ProvibTech’s Application Note_ Power Generation 

www.provibtech.com

14 / 34 

Bar Graphshaft 

centerline plot (real time and historical) 

Bode plotCascade 

plot 

Full 

cascade plot Polar plot

7/29/2019 Application Hydro Turbinesd fsdfsdfdsssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssss…

http://slidepdf.com/reader/full/application-hydro-turbinesd-fsdfsdfdsssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssss… 15/23

 ProvibTech’s Application Note_ Power Generation 

www.provibtech.com

15 / 34 

Shaft centerline

 mode

 shape

 Shaft

 XY

 vibration

 mode

 shape

 

Lists 

Transient list 

Alarm list 

Status list 

7/29/2019 Application Hydro Turbinesd fsdfsdfdsssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssss…

http://slidepdf.com/reader/full/application-hydro-turbinesd-fsdfsdfdsssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssss… 16/23

 ProvibTech’s Application Note_ Power Generation 

www.provibtech.com

25 / 34 

Measurement Illustration

 Shaft   X, Y  Vibration (Radial  Vibration) Shaft X, Y Vibration is for shaft dynamic motion 

which is generally measured in a direction 

perpendicular to the shaft axis, it is also called 

radial vibration or lateral vibration. It is indicated 

by PK‐PK with unitμm or Mil. 5mm or 8mm 

proximity probes are often used to observe Shaft X, 

Y Vibration. ProvibTech’s proximity probe 

TM0105(5mm) and TM0180(8mm) will supply 

complete solution.

 

Please refer to the Figure 1.1 and Figure 1.2 .They are showing the typical way for probe installation 

for Radial Vibration. 

Apart from the installation way of  Figure 1.1 and 

Figure 1.2, there’s another installation way, please 

refer to Figure 1.3. Probe X is horizontally  installed 

and Probe Y is vertically installed. 

Sometimes, proximity probes will be mounted 

inside the machine by probe clamp, and sometimes probes will be mounted with help of  probe 

holder. ProvibTech’s TM0393X supply a very cost 

effective solution for mounting the proximity probes 

for these machines whatever for normal pressure or 

high pressure purpose. Customer can replace the 

probe without

 opening

 the

 machine

 case

 which

 takes

 

great convenience and save lots of  time and 

maintenance cost. Adjustable penetration depth 

+/‐13mm(0.512”) makes the installation very flexible. 

Please refer to Figure 1.4 and Figure 1.5 for 

installation reference. 

7/29/2019 Application Hydro Turbinesd fsdfsdfdsssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssss…

http://slidepdf.com/reader/full/application-hydro-turbinesd-fsdfsdfdsssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssss… 17/23

 ProvibTech’s Application Note_ Power Generation 

www.provibtech.com

26 / 34 

Thrust  Position (Axial  Position) Thrust Position is to measure the movement of  shaft in 

the axial direction with respect to some fixed reference. 

Typically, the reference is the thrust bearing support 

structure or other casing member to which the 

displacement probe is mounted. The probe is generally 

to observe the thrust collar directly or axial shaft surface. 

Thrust Position is also called Axial Position, and it is 

indicated by average with unitμm or Mil. 5mm or 8mm 

proximity probes 

are often used to 

observe Thrust

 Position.

 ProvibTech’s

 proximity

 probe

 

TM0110(11mm) and TM0180(8mm) will supply complete 

solution. 

Due Thrust Position is very important for some essential 

machines, it is strongly recommended to use dual proximity 

probes to monitor Thrust Position as the redundancy will 

increase the reliability of  the monitoring. 

Please refer

 to

 Figure

 2.1

 and

 Figure

 2.2.

 

 Seismic  Vibration (Casing Vibration) Seismic Vibration measures the absolute vibration of  machine case or structure. This measurement 

doesn’t require other object’s position or movement as a reference. Accelerometers and velocity 

sensors are often used for Seimic Vibration. It is also called Casing Vibration. It will be indicated by 

PK or PK‐PK or RMS. 

The installation

 direction

 could

 be

 horizontal

 or

 vertical.

 Please

 refer

 to

 Figure

 3.1.

 

7/29/2019 Application Hydro Turbinesd fsdfsdfdsssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssss…

http://slidepdf.com/reader/full/application-hydro-turbinesd-fsdfsdfdsssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssss… 18/23

 ProvibTech’s Application Note_ Power Generation 

www.provibtech.com

27 / 34 

Rotation  Speed  Rotor speed is important measurements during normal machine operating conditions as well as 

during startup and coast down. Sudden unexpected changes in rotor speed may be an indication of  

machinery or process malfunction. 

Over   Speed  Over Speed protection system is mandatory for critical machines especially like steam turbines. Due 

the rotation speed for the steam turbine is the most important factor , so generally we use two 

proximity probes or three proximity probes to compose a system. It could be 2 out of   2 or 2 out of  

3. 

7/29/2019 Application Hydro Turbinesd fsdfsdfdsssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssss…

http://slidepdf.com/reader/full/application-hydro-turbinesd-fsdfsdfdsssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssss… 19/23

 ProvibTech’s Application Note_ Power Generation 

www.provibtech.com

28 / 34 

Reverse Rotation For boiler feed pump or some machines, Reverse Rotation monitoring is necessary as the reverse 

flow will cause the total machine shutdown finally stop water supplying. Typically Reverse Rotation 

requires two proximity probes to mount on the gear or shaft with a notch. Please refer to below 

Figure 6.1 for details. 

 Zero  Speed  When the steam turbine or machine is under turning state, the rotation speed should not be very 

slow. If  it rotates slower than it should be, then it will trip. Zero Speed is similar like speed 

monitoring, but Speed monitoring is to trip when it rotate too fast than it should be, and Zero Speed 

monitoring is to trip when it rotate too slow than it should be. 

7/29/2019 Application Hydro Turbinesd fsdfsdfdsssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssss…

http://slidepdf.com/reader/full/application-hydro-turbinesd-fsdfsdfdsssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssss… 20/23

 ProvibTech’s Application Note_ Power Generation 

www.provibtech.com

29 / 34 

Phase Reference Phase Reference is a transducer that produces a voltage pulse for each turn of  the shaft. This signal 

is used primarily to measure shaft rotative speed and serves as a reference for measuring vibration 

phase lag

 angle.

 Typically

 proximity

 probe,

 magnetic

 pickup,

 optical

 pickup

 are

 used

 for

 measuring

 

Phase Reference. 

Please refer to below Figure 7.1 for details. 

Differential  Expansion Differential Expansion is to measure the axial position of  the rotor with respect to the machine 

casing at some distance from the thrust bearing. Differential Expansion is usually measured when 

machine startup and shutdown as the machine has a big thermal expansion during that period. 

The measurement is typically made with a proximity probe transducer mounted to the machine 

casing and observing an axial of  the rotor. 

The proximity probe could be mounted by two ways. One is by normal shaft direction, please refer 

to below Figure 9.1. 

7/29/2019 Application Hydro Turbinesd fsdfsdfdsssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssss…

http://slidepdf.com/reader/full/application-hydro-turbinesd-fsdfsdfdsssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssss… 21/23

 ProvibTech’s Application Note_ Power Generation 

www.provibtech.com

30 / 34 

Another way is mounted by ramp shaft direction. Please refer to below Figure 9.2. 

Case Expansion Case Expansion is to measure axial position of  the machine case relative to a fixed reference , usually 

the foundation. Changes in casing axial position are the result of  thermal expansion and contraction 

of  the casing during startup and shutdown. It is generally measured by LVDT(Linear Variable 

Differential Transformer). 

Please refer to below Figure 10.1 for Case Expansion. 

7/29/2019 Application Hydro Turbinesd fsdfsdfdsssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssss…

http://slidepdf.com/reader/full/application-hydro-turbinesd-fsdfsdfdsssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssss… 22/23

 ProvibTech’s Application Note_ Power Generation 

www.provibtech.com

31 / 34 

Eccentricity  Eccentricity is very important for monitoring turbine rotor bow. PT2060/10 PROX proximity module 

can provide sophisticated on‐line eccentricity monitoring. The monitor is suitable for virtually all 

types of 

 rotating

 machinery

 in

 terms

 of 

 eccentricity.

 The

 PT2060/10

 PROX

 proximity

 module

 will

 be

 

continuously  measure and monitoring in up to two channels per module. 

Eccentricity measurements indicate the deviation of  the rotor physical center and the theoretical 

center. The difference has to be small enough to allow machine startup without causing damage. 

The PT2060/10 PROX proximity module provides peak‐to‐peak eccentricity measurement, which 

measure the difference between the positive and the negative extremes of  the rotor bow. It also has 

one more channel that output the position of  the rotor. 

Operators use eccentricity measurements to determine when a combination of  slow roll and heating 

have reduced

 the

 rotor

 eccentricity

 to

 the

 point

 

where the turbine can safely be brought up to 

speed without damage from excessive vibration or 

rotor to stator contact. 

Eccentricity is the measurement of  Rotor Bow at 

rotor slow roll which may be caused by any or a 

combination of  

z  Fixed mechanical bow 

z  Temporary thermal

 bow

 

z  Gravity bow 

7/29/2019 Application Hydro Turbinesd fsdfsdfdsssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssss…

http://slidepdf.com/reader/full/application-hydro-turbinesd-fsdfsdfdsssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssss… 23/23

 ProvibTech’s Application Note_ Power Generation 

www.provibtech.com

32 / 34 

Valve Position Valve Position is to measure the position of  the process inlet 

valves on a machine, usually expressed as a percentage of  

the valve

 opening;

 zero

 percent

 is

 fully

 closed,

 100

 percent

 is

 

fully open. 

Please see below Figure 12.1 for Valve Position. 

Temperature Temperature monitoring is also an important parameter to 

monitor the machine health status. When something wrong 

inside the machine, it will cause more friction which will cause temperature getting higher. Typically 

we’ll use RTD/TC sensor to acquire the process signal and transfer to transmitters/monitors,  finally 

transfer to condition monitoring system. 

Flow  Rate, Pressure and  other   process variables All these parameters are like temperature as they are process variables, and these are to control 

something or feedback the health status of  the machine. Typically we’ll use different kinds of  

sensors to

 get

 the

 process

 signals

 and

 finally

 transfer

 to

 condition

 monitoring

 system.