8000系列TSI系统异常的鉴别

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　　摘要：汽轮机监测保护系统(以下简称TSI系统)是火电机组最重要的保护系统之一。结合兴安公司2台50 MW汽轮机监测保护系统在机组正常运行时，偶然会出现TSI系统参数显示异常。本文向TSI系统检修人员介绍TSI系统的参数指示异常的鉴别方法。 
　　关键词：TST系统；机组 
  
　　一、静止阶段 
　　TSI系统安装调试结束、系统带电后，所有安装的测量通道均应指示出正确的运行参数。此时，轴位移测量、胀差测量、转速测量、缸胀测量输出指示均应为“0”；轴振测量和瓦振测量应有微小的输出值。该输出值由以下方面引起：(1)传感器测量特性；(2)模块测量方式；(3)相邻运行机组的主辅机设备引起的振动传递；(4)本台机组启动前辅机设备运行(上水操作等)引起的振动传递；(5)DCS(或DEH)系统对来自TSI系统的模拟信号进行数字转换偏移。一般来说，此时各振动测点的输出不应出现较大范围的波动。如果在此阶段某测点(或几点)出现较大的输出波动，可以确定为测量回路受到外来干扰(机组大的动力设备启动、线间干扰、测量回路屏蔽或接地不良等)。这时监视该通道的输入波形和FFT输出，可以发现干扰频率大多为工频。 
　　二、机组起动阶段 
　　机组起动后，一般要经历升速、暖机以及机组常规的试验(电气试验、超速试验等)。在此阶段，由于机组各自不同的特性、轴系检修和安装的水平等，TSI系统会出现各种各样的参数指示。由于缸内温升及压力的变化，轴位移、胀差、缸胀的输出指示会有显著变化(注意变化的方向)。这时转速和键相应指示轴系实际的转速值；偏心值输出的变化范围与传感器的安装位置和安装角度有关；轴振和瓦振的输出则与稳速暖机、过第一、第二临界点的运行过程相关。 
　　由于所有的主、辅机设备至此均已进行了相应的操作，系统间干扰问题理应暴露无遗。轴位移、胀差、缸胀等参数在此阶段变化范围不会太大(变化趋势应一致)，但轴振和瓦振会出现较大的变化。出现的轴振、瓦振大范围波动，主要是过临界转速、轴系存在某些缺陷(不平衡、摩擦、局部松动等)造成的，待消除轴系的缺陷后，轴振、瓦振大范围波动的现象即可消失。 
　　三、正常运行阶段 
　　当机组带负荷运行后，正常情况下，轴位移、胀差、缸胀、轴振、偏心和瓦振的输出参数，会随机组负荷的变化呈缓慢变化趋势。 
　　此阶段，尽管轴位移、胀差和缸胀参数的变化量值不相等，但变化趋势应是一致的。在机组带负荷正常运行下(3000r/min)，输出的偏心值接近或等于在同位置安装的轴振测点的输出值。同样，尽管在相同位置处的轴振和瓦振测点的输出变化量值不相等，但变化趋势也应是一致的。 
　　如果在机组正常运行阶段出现个别测点输出异常参数的现象(主要是某些测点的输出值大于运行人员记忆和记录的数据)，可参考以下处理方法解决。 
　　(一)轴位移、胀差、缸胀测量中，某1测点的输出值较改造前的数值偏大，排除传感器支架刚性、安装位置松动的原因后，这类问题主要是由于传感器的线性引起的。这类测量方式的输出与传感器的灵敏度和线性度直接相关。由于电涡流传感器，特别是测量范围较大的涡流传感器很难保证在整个测量范围内的每1点都保持线性关系，因此，原先测量输出的结果(采用模拟信号处理电路的TSI系统)直接取决于传感器的灵敏度和线性。而新的TSI系统，则完全按与轴系实际位移量相等的数值输出(最大误差可测到千分表的读数误差)，即现在的测量较以前更精确。因此，对TSI系统进行改造前和改造后存在某些读数上的差异就不足为奇。 
　　(二)轴振测量中某点的测量值发生突变，但同位置瓦振测量值变化不大。在确信测量通道和测量回路正确的前提下，可密切关注该点的变化趋势。一般情况下，随时间的推移，这种突变会自行消失。这类突变主要是由于机组轴系某些外界原因引起的随机谐振(油膜振荡、汽激振荡)所致。随调速汽门及运行工况等的变化，这类突变也会因谐振条件的消失而使轴振输出变得平稳。
　　(三)瓦振测量中某1点的测量值发生突变，但同位置轴振测量值变化不大造成这种现象主要有以下原因：（1）由于瓦振传感器直接安装在机体表面，很容易触及或者由于机械振动使固定传感器的螺丝发生松动；（2）由于凝汽器操作变化速率快引起凝汽器低频振动传递。发生这类低频振动对机组的安全危害不大，但可能会引起瓦振保护动作。此时，可借助TSI系统组态软件中的FFT功能进行分析和判断。读出FFT画面中的振幅和频率值，可发现在振幅处的频率一般处在低频段。而机组正常情况下的振动频率应远远大于此值。
　　(四)轴振、瓦振测量中某一点(或几点)的测量值同时发生突变这种现象在机组起动过程中(尤其是过临界点时)经常遇到，但在机组正常带负荷工况下，对大多数机组来说出现的机会较少。当然，随着负荷的变化，基于某些机组本身的特性，在一些特定的机组上也可能出现这种现象。
　　发生这种问题时，首先要比照机组原先的运行记录。如果机组原先的运行记录(大多发生在改变负荷或调整运行工况时)就是如此，可密切关注一段时间；如果所发生的这种现象在原先机组的运行中从未有过，应及时报告，运行方面应采取必要的安全措施(适当减负荷等)。此时对振动测量的保护必须投入。
　　四、结语
　　为使TSI系统准确测量、正确动作，检修人员要熟悉TSI系统的测量原理，熟练掌握传感器安装、调试和模块参数设置，并要记录它们的全过程。当系统发生异常参数指示时，要根据日常维护工作中积累的经验，迅速判断出大致的原因所在，以便向相关部门做出合理的解释。