汽轮机监视仪表可靠性分析与改进措施

　　因汽轮机监视仪表(TSI)系统问题导致机组跳闸的情况近2a呈上升趋势，引起了各大发电公司的关注。为此，对浙江省内和一些省外发电机组的TSI系统运行情况进行了调研，归类统计和分析了引起故障的主要原因，探讨了提高TSI系统运行可靠性的技术改进措施。

　　一、TSI系统故障原因分析与处理

　　通过对近60台机组运行情况的统计，将引起TSI系统异常的主要原因、处理措施及可能存在的隐患归纳如下。

　　1.1测量部件故障

　　这类故障现象多数表现为信号突然变化，但影响机组的结果不同，如某30OMW机组4号轴承y方向振动信号，突然跳变超过保护动作设定值(高Ⅱ值)而导致停机(见图1)。检查未发现任何异常情况，更换探头、前置器后，系统恢复正常。　　

　　另一台60OMW机组冲转过程中，6号轴承Y方向轴承振动信号突然由30μm增大直到报警设定值(高Ⅱ值)，停机后仍在μm至80μm间周期性波动(见图2)。先后更换卡件、前置器和延伸电缆，波动末消除，更换探头后恢复正常。　　

　　1.2 绝对振动信号易受干扰

　　绝对振动信号由安装在轴承处的探头测得的轴相对振动信号和安装在轴承上的速度(加速度)探头测得的轴承绝对振动信号叠加得到。据统计绝对振动单点信号作保护，导致机组误跳闸的概率大，如某机组1号轴承Y方向振动信号突变，查阅DCS历史曲线(见图3)，该轴的绝对振动信号(图中兰线，红线为X方向相对振动信号)瞬间超过高Ⅱ值，持续时间约4s，但未停机，当时无设备启停操作，测量系统无异常。调阅本特利公司3500装置记录与组态，发现通道接线与组态不符，跳机输出信号实际未送出。　　

　　某机组11号轴承振动信号误发跳机，查阅DCS记录:跳机前4min，该轴的绝对振动值开始明显增大直至超过高Ⅱ值;机组跳闸后4min内，该轴的绝对振动峰值一度出现500μm并大幅振荡;转速下降至2420r/min时振荡消失，波动仍继续存在，但上述时间段内相关参数均无异变。

　　绝对振动信号之所以导致保护系统误动作概率大，是因为绝对振动(用速度表示)需经过一次积分转换成所需的位移信号，以本特利公司产品为例，其换算公式为:

　　D=1000V/3.14f

　　式中D为位移(峰值)，mm;V为速度(峰值)，mm/s;f为频率，Hz。

　　由于积分过程中，速度信号会受到与频率有关的增益影响，低频增益大，高频增益小。当速度探头受到低频干扰时，有可能会影响输出信号发生突变，复合后将输出一个较大的绝对振动虚假信号，增大了保护误动作的概率。