TSI系统在电厂应用中的故障分析与建议.doc

TSI系统在电厂应用中的故障分析与建议 本文通过对火电厂TSI系统运行中存在问题的归类，从问题的原因进行详细分析，在深入研究的基础上，并提出建议，以便提高电厂TSI系统安全稳定运行。 标签： TSI;汽轮机监测保护系统;建议 1.前言 汽轮机监测保护系统（Turbine Supervisory Instrumentation简称TSI系统）是汽轮机最重要的监测保护系统之一。正常运行中，它监视汽轮机机械参数的变化，一旦参数越限即发出报警信号，若参数达到限值时则动作保护系统驱动汽轮机跳闸。但为保证机组的安全经济运行，要求TSI系统的动作必须可靠。 然而随着使用的年限加长，火电厂TSI系统问题增多情况也在呈上升趋势，影响到了发电机组安全稳定运行。经过对电厂最近出现的TSI问题收集、分析以及处理，我提出了一些TSI系统常出现问题的处理办法及日常维护注意事项，希望能对同行有所帮助。 2. TSI系统运行中存在的问题及原因分析 目前电厂在线运行的TSI系统，主要是本特利3300装置，德国epro公司的数字式MMS6000系统，经对我厂TSI系统运行情况的分析，在运行过程中引起测量显示异常甚至导致保护系统误动的主要原因有： 2.1绝对振动单点信号保护误动概率大 汽机振动保护，多采用单点绝对振动信号作为动作的触发信号。绝对振动（AS）是利用安装在轴承处的涡流探头测轴的相对振动（RS），利用安装在轴承上的速度（加速度）探头测轴承的绝对振动（AB），然后将轴的相对振动信号与轴承的绝对振动信号叠加得到。即： AS=AB+RS（探头位于相同侧） AS=AB-RS（探头位于相对侧） 由于轴的相对振动是一个位移量，因此需要把轴承的绝对振动（假设轴承的绝对振动用速度表示）经过一次积分转换成所需的位移信号，通常通过以下公式换算所得： D=1000V/3.14*F 其中：D——位移，mm（峰值） V——速度，mm/s（峰值） F——频率，Hz 由上面的公式可以看出，首先在积分过程中，速度信号会被与频率有关的增益所放大。对于低频来说增益大，而对于高频来说增益小。在速度信号中，所有低频成分，在积分成位移量后，都有较大的幅值。因此外部电磁场的任何变化都会产生错误的振动速度输出信号;其次如果速度信号瞬间受到低频干扰积分出一个比较大的值，那么，即使轴的相对振动没有变化，最终复合出的值也是比较大的。由于绝对振动信号瞬间突变，导致保护动作的情况时有发生。 2.2延伸电缆至前置器的接头松动、污染 延伸电缆、前置器等随着时间的推移，原先紧固的接头和接线，可能会因气候、氧化等因素而引起松动造成接触不良，使信号出现波动。 对TSI系统来说，一个探头对应一根延伸电缆和一个前置器，三者是一个测量整体，有相应的阻抗和特性曲线。一旦测量系统的阻抗和特性曲线发生变化，会引起信号异常。如3号机组1号小机在运行过程中，1瓦复合振振动示值波动较大，检查就地接线，探头延伸电缆与前置器的接头无松动，前置器及TSI柜内卡件也无异常现象。但是将探头延伸电缆与前置器的接头松开时，发现延伸电缆和前置器的接头中有杂质，将杂质清理干净后，信号恢复正常。其原因就是接头中的杂质或油污，造成该测量系统的阻抗不匹配，改变了该测量系统的特性，使得信号发生波动。 2.3接地不规范，干擾信号串入 对于大多数TSI系统来说都有严格的接地要求。不正确的接地方式直接影响系统的抗干扰能力。此外延伸电缆的屏蔽层，如果安装敷设途经未做好防护，电缆屏蔽层因振动等原因在运行过程磨损，导致两点或多点接地，或者连接电缆屏蔽层未接地的话，也将会引起信号跳变。因为不同的地网会产生电势差，在屏蔽层产生环流，叠加在信号上就会引起模拟量波动或突变。 2.4周围环境影响，导致信号异常 TSI系统的一次元件采用的的是涡流探头和速度探头。涡流探头中有一线圈，前置器中高频振荡电流通过延伸电缆流入该线圈产生一个轴向磁场，当被测金属体靠近这个磁场时切割磁力线产生电涡流，电涡流的强弱随探头与被测体表面之间间距的变化而变化，并经延伸电缆送至前置器检波、放大转化成随机械位移（间隙）变化的电压信号。当有外部磁场影响该线圈产生的磁场时，电涡流的强弱就不能正确地反映探头与被测物间的间距，引起测量显示异常。 除了外部磁场对探头的影响，测量回路电缆的老化也是一个不容忽视的问题。如#3机组汽泵轴承振动不定期的发生测量值波动的现象。检查就地接线、前置器、探头和TSI柜卡件均无异常。更换卡件和前置器后，这一现象仍然存在。经过反复的排查后认为可能是该测量回路就地环境温度较高导致线路老化引起。将测量线路走向远离高温区后，信号恢复正常。 3.提高TSI装置运行可靠性建议 保证TSI系统参数测量准确，动作信号可靠，提高机组设备运行的安全经济性，成为我分场一个主要工作。我通过对上述问题原因分