張海軍

（中國能源建設(shè)集團(tuán)浙江火電建設(shè)有限公司 浙江 杭州 310016）

引言

TSI是一種汽輪機(jī)安全監(jiān)測與保護(hù)系統(tǒng)，主要包括對(duì)軸振動(dòng)、襯套振動(dòng)、軸位移、零轉(zhuǎn)速、關(guān)鍵等的監(jiān)測[1]，測量系統(tǒng)是否安全可靠，判斷機(jī)組是否能夠安全、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行。TSI探頭分為探頭和近端探頭兩部分，前者設(shè)置在汽輪機(jī)主體內(nèi)，后者設(shè)置在汽輪機(jī)主體的接線盒內(nèi)。這兩部分一起向TSI機(jī)柜發(fā)送信號(hào)。此次就淺談汽輪機(jī)TSI探頭的安裝及抗干擾分析，主要是對(duì)TSI探頭安裝調(diào)試過程中的抗干擾進(jìn)行分析。

1 TSI系統(tǒng)探頭的安裝

為了能夠檢測汽輪機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，在汽輪機(jī)監(jiān)測儀的傳感器中，傳感器包括轉(zhuǎn)速傳感器、軸系振動(dòng)傳感器、軸系位移傳感器、差速膨脹傳感器等功能傳感器。其中振動(dòng)傳感器安裝在渦輪外，探頭的安裝不能直接看到，只能通過安裝一個(gè)安裝間隙來判斷電壓是否合格。設(shè)備啟動(dòng)后，振動(dòng)值顯示為0μm。停機(jī)檢查發(fā)現(xiàn)傳感器未安裝到位，傳感器與金屬體比軸承更近，產(chǎn)生的電壓被誤認(rèn)為傳感器與軸承之間的間隙電壓。在處理TSI系統(tǒng)的信號(hào)問題時(shí)，應(yīng)選用帶絕緣護(hù)套的三芯軟線，使信號(hào)線和電源線分開捆扎。在確定信號(hào)線的敷設(shè)和方向時(shí)，切記要達(dá)到與高壓電纜垂直的效果，確保電纜符合設(shè)計(jì)要求[2]。

TSI探頭的布置和安裝尤為重要，直接關(guān)系到系統(tǒng)監(jiān)控的有效性。在探頭的布置上，要注意監(jiān)測點(diǎn)的合理設(shè)置，通過科學(xué)合理的安裝，使監(jiān)測系統(tǒng)的有效性最大化。通過設(shè)置不同的位置和不同的功能，構(gòu)建了完整的探頭監(jiān)控系統(tǒng)，為汽輪機(jī)安全穩(wěn)定運(yùn)行以及系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)提供了強(qiáng)有力的保障。同時(shí)，在汽輪機(jī)監(jiān)測儀安裝過程中，控制安裝間隙是實(shí)現(xiàn)傳感器功能的重要步驟。安裝時(shí)參數(shù)傳感器導(dǎo)向軸向位移傳感器、差速膨脹傳感器等，控制安裝間隙尤為重要。一般情況下探頭靈敏度為7.8V，安裝間隙所需電壓為-9.75V。對(duì)于傳感器，傳感器應(yīng)大于線性電壓量程的測量范圍，從而允許安裝間隙有較大的偏差，有了這樣的靈敏度，傳感器的安裝電壓可維持在9.75±0.2V。

2 TSI系統(tǒng)探頭的調(diào)試

對(duì)于汽輪機(jī)監(jiān)測儀表的調(diào)試，首先需要進(jìn)行的是回路試驗(yàn)。測試的主要目的是確定回路汽輪發(fā)電系統(tǒng)監(jiān)測儀表之間的隔離位置關(guān)系，了解可能插入的卡的狀態(tài)。因此，在回路測試中，工作人員需要檢查接口和線路監(jiān)控儀表的正確性，并用萬用表對(duì)地線進(jìn)行零校驗(yàn)[3]。然后判斷卡的實(shí)時(shí)插拔狀態(tài)。對(duì)于不可插拔線路，工作人員需要進(jìn)行側(cè)擲檢查線路，這樣，就可以得到電壓影響的數(shù)值分析，以避免損壞卡。然而，基本的公共訪問可以通過拋線來驗(yàn)證。完成環(huán)路測試調(diào)試后，插入卡恢復(fù)接線，然后檢查模擬電路AO。在檢測過程中，系統(tǒng)監(jiān)控儀表通過模擬接口將其添加到AO尺度函數(shù)發(fā)生器中，并將產(chǎn)生的信號(hào)與標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，判斷回路狀態(tài)。

在調(diào)試中，還需要調(diào)試探頭、設(shè)備、配置參數(shù)等。工作人員交流電源開關(guān)啟動(dòng)電源模塊，將卡插入檢測卡框1和框2，實(shí)現(xiàn)自檢，確定相序和電壓水平，分析機(jī)柜接地線是否可靠。設(shè)備檢查主要集中在機(jī)柜接線、機(jī)柜門開關(guān)等[4]。工作人員通過檢查卡來判斷，觀察是否有電線脫落，是否有電線懸吊。檢查配置參數(shù)主要集中在前端設(shè)備類型、探頭類型、探頭靈敏度、報(bào)警等方面，確保傳感器參數(shù)滿足要求規(guī)定值。

傳感器安裝完成后，還需要工作人員對(duì)安裝進(jìn)行調(diào)試。除了必要的范圍和輸入電壓外，調(diào)試內(nèi)容還需要判斷卡的配置和比鄰。例如，在差動(dòng)伸縮傳感器中，需要對(duì)探頭進(jìn)行高壓差動(dòng)伸縮，以計(jì)算出某一間隙電壓的蒸汽軸位置，然后對(duì)點(diǎn)的范圍進(jìn)行線性確認(rèn)，上下行程滿足安裝要求;低壓壓差膨脹探頭的調(diào)試與高壓壓差膨脹探頭基本相同，但安裝方向必須相反。

3 TSI系統(tǒng)運(yùn)行中的抗干擾性

在汽輪機(jī)TSI的實(shí)際應(yīng)用中，信號(hào)干擾問題較為常見。以振動(dòng)信號(hào)干擾和異常膨脹信號(hào)顯示問題為主，在汽輪機(jī)的實(shí)際應(yīng)用中，汽輪機(jī)的振動(dòng)頻率往往過高，造成汽輪機(jī)TSI故障和機(jī)組跳閘，對(duì)汽輪機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行有一定的影響。它不僅增加了操作和維護(hù)的工作壓力，而且威脅到操作質(zhì)量和設(shè)備的使用壽命。在汽輪機(jī)啟動(dòng)或停止時(shí)，由于溫度變化，很可能發(fā)生熱膨脹，導(dǎo)致汽輪機(jī)汽缸熱膨脹不均勻，影響機(jī)組安全[5]。汽輪機(jī)汽缸在熱膨脹不均勻的情況下容易發(fā)生膨脹。在安裝各種探頭時(shí)，由于沒有考慮探頭的實(shí)際靈敏度和汽輪機(jī)的實(shí)際情況，存在靜電摩擦或干擾，導(dǎo)致設(shè)備故障，差膨脹信號(hào)顯示不正常。將間隙電壓與安裝間隙電壓及間隙尺寸值相比較，然后監(jiān)測儀表安裝設(shè)置偏差，從而導(dǎo)致膨脹信號(hào)顯示異常。

4 結(jié)語

TSI在安裝系統(tǒng)時(shí)并要添加適當(dāng)?shù)臑V波延時(shí)功能，以減少錯(cuò)誤的發(fā)生。嚴(yán)格按照TSI安裝規(guī)范，振動(dòng)探頭的選擇和渦流探頭的規(guī)避盡可能多的振動(dòng)容易產(chǎn)生干擾，因此假定在選擇渦流振動(dòng)探頭時(shí)，還必須做好減少磁場干擾的工作，使磁場信號(hào)干擾最小化。差分顯示信號(hào)擴(kuò)展不起作用，最重要的是測量探針的實(shí)際靈敏度，為了確定探針的實(shí)際靈敏度和線性范圍以及間隙電壓探針安裝探針的差分?jǐn)U展，然后根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整渦輪TSI的相關(guān)參數(shù)設(shè)置確保TSI正確測量和顯示渦輪工況，并確保準(zhǔn)確執(zhí)行警報(bào)和跳閘和關(guān)閉。