梁旭東

（神華廣東國華粵電臺山發(fā)電有限公司，廣東 臺山529228）

1 TSI系統(tǒng)簡介

TSI是英文 Turbine Supervisory Instrumentation的縮寫，直譯為汽輪機監(jiān)視儀表，TSI系統(tǒng)常被稱為汽輪機安全監(jiān)視系統(tǒng)。TSI系統(tǒng)主要對汽輪機整個軸系在高速運轉下的各個參數(shù)進行監(jiān)測和保護，向DCS系統(tǒng)及DEH系統(tǒng)提供汽輪機軸系監(jiān)測的實時狀態(tài)數(shù)據(jù)，并向ETS系統(tǒng)（汽機危急遮斷系統(tǒng)）提供振動大和軸位移大跳機保護信號，以實現(xiàn)對汽輪機安全運行的保護。

2 TSI系統(tǒng)的應用

國華臺電＃1～＃5汽輪發(fā)電機組為上海汽輪機有限公司生產的引進型單軸、四缸四排汽、中間再熱凝汽式汽輪機組，機組型號為 N600－16.7／537／537。汽輪發(fā)電機組由汽輪機、發(fā)電機、勵磁機三大部分組成。軸系是由高壓轉子、中壓轉子、低壓轉子Ⅰ、中間軸、低壓轉子Ⅱ、發(fā)電機轉子、勵磁機轉子采用鋼性聯(lián)軸器連接成的多跨轉子支承系統(tǒng)。汽輪機監(jiān)測系統(tǒng)（TSI）為上海汽輪機廠配套設備，采用美國GE BENTLY公司的3500系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要由本特利3500監(jiān)測儀表（包括現(xiàn)場探頭、前置器、接口模塊、功能模塊）、數(shù)據(jù)采集箱TDXnet及配套的組態(tài)、分析軟件（SYSTEM1）等組成。

我廠單臺機組汽輪機設計一套系統(tǒng)，給水泵小汽輪機設計兩套獨立的系統(tǒng)。汽輪機監(jiān)測11個軸瓦的振動、軸向位移、轉速、高低壓缸脹差、高壓缸熱膨脹、偏心及鍵相。給水泵汽機監(jiān)測4個軸瓦的振動、軸向位移、零轉速及鍵相。兩臺機組共用一套SYSTEM1系統(tǒng)，對數(shù)據(jù)進行采集、處理和保存，系統(tǒng)下位機和SYSTEM1系統(tǒng)共用一臺服務器級的計算機；給水泵汽機數(shù)據(jù)未進入SYSTEM1系統(tǒng)。

3 給水泵汽機軸位移保護邏輯分析

TSI系統(tǒng)的保護邏輯中，給水泵汽機軸向位移1與軸向位移2信號大于0.8mm，聯(lián)鎖停小汽輪機。在系統(tǒng)傳動過程中，已確認軸向位移通道故障時（含傳感器解除、前置器延伸電纜損壞、卡件故障），TSI系統(tǒng)的32繼電器卡件DO點輸出信號診斷為1，送至DCS系統(tǒng)后直接聯(lián)鎖停小汽輪機。而我廠軸向位移1、2信號存放于同一塊模擬量42卡件上，當該卡件故障損壞時，TSI系統(tǒng)會自動判定為軸向位移大，從而導致給水泵汽機跳閘。為防止給水泵汽機軸位移保護誤動，決定重新分配卡件通道及優(yōu)化該保護邏輯。

4 優(yōu)化過程

4.1 卡件通道分配

Bentley 3500系統(tǒng)中42模擬量卡分為channel1、channel2、channel3、channel4四個通道，其中channel1、channel2實現(xiàn)一個單獨功能，channel3、channel4實現(xiàn)一個單獨功能，振動、軸位移信號不能同時出現(xiàn)于channel1、channel2或者channel3、channel4。對此，需要重新分配框架中所涉及的42模擬量卡件通道，并布置電纜接線。

首先將小機TSI系統(tǒng)框架卡件4中的channel3（小機后軸振動2X）的數(shù)據(jù)拷貝到channel2（空）中，為軸向位移2信號空出可用通道。然后將卡件4中的channel3（原小機后軸振動2X）信號改為軸向位移2信號。從而實現(xiàn)軸向位移1、2信號分別存放于獨立的兩塊42模擬量卡，防止因為卡件損壞的信號誤判導致小汽輪機跳閘。

4.2 組態(tài)更改

模擬量42卡件組態(tài)更改：取消卡件3中的channel3（原軸向位移2）通道功能；卡件4中的channel2（原空通道）定義為機后軸振動2X信號；卡件4中的channel3（原機后軸振動2X）定義為軸向位移2信號。

4.3 相關邏輯修改

卡件7（振動繼電器32卡）中的后軸振動報警條件2X由S04C03A1改為S04C02A1，遮斷條件2X由S04C03A2改為S04C02A2；將卡件8（軸向位移繼電器32卡）中的位移報警條件軸向位移2進行修改，由S03C03A1改為S04C03A1，遮斷條件軸向位移2由S03C03A2改為S04C03A2。

4.4 通訊卡件定義

通訊92卡件重新定義：將機后軸振動2X信號通訊由S04C03改為S04C02，軸向位移2由S03C03改為S04C03。

4.5 保護傳動

4.5.1 振動保護傳動

用FLUCK744信號發(fā)生器＋9V干電池＋1.5V干電池串聯(lián)后引線分別連接1X振動42M卡件，輸入信號端子排COM和SINGNAL，用來模擬1X電渦流傳感器（直流10.5V模擬傳感器間隙電壓，信號發(fā)生器加交流60Hz頻率信號模擬傳感器振動信號）；用電科院函數(shù)發(fā)生器（或者再按前述方法加一組744串聯(lián)干電池）連接1Y振動42M卡件，輸入信號端子排COM和SINGNAL，用來模擬1Y電渦流傳感器。FLUCK744加信號1X振動到60μm（交流電源需要加0.5V左右），觸發(fā)振動大報警，32繼電器卡件振動大報警燈亮；FLUCK744加信號1X振動到80μm（交流電源需要加0.6V左右），函數(shù)發(fā)生器加信號1Y振動到60μm（交流電源需要加0.5V左右），觸發(fā)振動大遮斷，32繼電器卡件振動大遮斷燈亮。

4.5.2 軸位移保護傳動

用FLUCK744信號發(fā)生器＋9V干電池串聯(lián)后引線分別連接軸位移42M卡件，軸位移1輸入信號端子排COM和SINGNAL，用來模擬軸位移電渦流傳感器（直流電壓模擬軸位移信號）；用電科院函數(shù)發(fā)生器（或者再按前述方法加一組744串聯(lián)干電池）連接42M卡件，軸位移2輸入信號端子排COM和SINGNAL，用來模擬電渦流傳感器（直流電壓模擬軸位移信號）。FLUCK744、函數(shù)發(fā)生器加信號1／2軸位移到±0.56mm（直流電壓需要加到12.5V和7.5V），觸發(fā)軸位移大報警，32繼電器卡件軸位移大報警燈亮；FLUCK744、函數(shù)發(fā)生器加信號1A／1B軸位移到±0.8mm（直流電壓需要加到13.2V和6.8V），觸發(fā)軸位移大遮斷，32繼電器卡件軸位移大遮斷燈亮。

5 結語

通過對給水泵汽機軸位移保護邏輯的分析，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)存在的安全隱患，及時提出解決方案并順利完成優(yōu)化，這是熱控人員必須具備的能力。熱控人員只有熟練掌握各個設備的邏輯，才能分析整個系統(tǒng)的流程，發(fā)現(xiàn)設計中的不合理之處，及時對邏輯進行優(yōu)化修改，并能快速解決機組運行過程中遇到的問題，達到使機組安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟運行的目的。

［1］谷俊杰，丁常富.汽輪機控制、監(jiān)視和保護［M］.北京：中國電力出版社，2002.

［2］華東六省一市電機工程（電力）學會.熱工自動化［M］.北京：中國電力出版社，2000.

［3］張文溥.程序控制與熱工保護［M］.北京：水利電力出版社，1991.