梁旭东

（神华广东国华粤电台山发电有限公司，广东 台山529228）

1 TSI系统简介

TSI是英文 Turbine Supervisory Instrumentation的缩写，直译为汽轮机监视仪表，TSI系统常被称为汽轮机安全监视系统。TSI系统主要对汽轮机整个轴系在高速运转下的各个参数进行监测和保护，向DCS系统及DEH系统提供汽轮机轴系监测的实时状态数据，并向ETS系统（汽机危急遮断系统）提供振动大和轴位移大跳机保护信号，以实现对汽轮机安全运行的保护。

2 TSI系统的应用

国华台电＃1～＃5汽轮发电机组为上海汽轮机有限公司生产的引进型单轴、四缸四排汽、中间再热凝汽式汽轮机组，机组型号为 N600－16.7／537／537。汽轮发电机组由汽轮机、发电机、励磁机三大部分组成。轴系是由高压转子、中压转子、低压转子Ⅰ、中间轴、低压转子Ⅱ、发电机转子、励磁机转子采用钢性联轴器连接成的多跨转子支承系统。汽轮机监测系统（TSI）为上海汽轮机厂配套设备，采用美国GE BENTLY公司的3500系统，该系统主要由本特利3500监测仪表（包括现场探头、前置器、接口模块、功能模块）、数据采集箱TDXnet及配套的组态、分析软件（SYSTEM1）等组成。

我厂单台机组汽轮机设计一套系统，给水泵小汽轮机设计两套独立的系统。汽轮机监测11个轴瓦的振动、轴向位移、转速、高低压缸胀差、高压缸热膨胀、偏心及键相。给水泵汽机监测4个轴瓦的振动、轴向位移、零转速及键相。两台机组共用一套SYSTEM1系统，对数据进行采集、处理和保存，系统下位机和SYSTEM1系统共用一台服务器级的计算机；给水泵汽机数据未进入SYSTEM1系统。

3 给水泵汽机轴位移保护逻辑分析

TSI系统的保护逻辑中，给水泵汽机轴向位移1与轴向位移2信号大于0.8mm，联锁停小汽轮机。在系统传动过程中，已确认轴向位移通道故障时（含传感器解除、前置器延伸电缆损坏、卡件故障），TSI系统的32继电器卡件DO点输出信号诊断为1，送至DCS系统后直接联锁停小汽轮机。而我厂轴向位移1、2信号存放于同一块模拟量42卡件上，当该卡件故障损坏时，TSI系统会自动判定为轴向位移大，从而导致给水泵汽机跳闸。为防止给水泵汽机轴位移保护误动，决定重新分配卡件通道及优化该保护逻辑。

4 优化过程

4.1 卡件通道分配

Bentley 3500系统中42模拟量卡分为channel1、channel2、channel3、channel4四个通道，其中channel1、channel2实现一个单独功能，channel3、channel4实现一个单独功能，振动、轴位移信号不能同时出现于channel1、channel2或者channel3、channel4。对此，需要重新分配框架中所涉及的42模拟量卡件通道，并布置电缆接线。

首先将小机TSI系统框架卡件4中的channel3（小机后轴振动2X）的数据拷贝到channel2（空）中，为轴向位移2信号空出可用通道。然后将卡件4中的channel3（原小机后轴振动2X）信号改为轴向位移2信号。从而实现轴向位移1、2信号分别存放于独立的两块42模拟量卡，防止因为卡件损坏的信号误判导致小汽轮机跳闸。

4.2 组态更改

模拟量42卡件组态更改：取消卡件3中的channel3（原轴向位移2）通道功能；卡件4中的channel2（原空通道）定义为机后轴振动2X信号；卡件4中的channel3（原机后轴振动2X）定义为轴向位移2信号。

4.3 相关逻辑修改

卡件7（振动继电器32卡）中的后轴振动报警条件2X由S04C03A1改为S04C02A1，遮断条件2X由S04C03A2改为S04C02A2；将卡件8（轴向位移继电器32卡）中的位移报警条件轴向位移2进行修改，由S03C03A1改为S04C03A1，遮断条件轴向位移2由S03C03A2改为S04C03A2。

4.4 通讯卡件定义

通讯92卡件重新定义：将机后轴振动2X信号通讯由S04C03改为S04C02，轴向位移2由S03C03改为S04C03。

4.5 保护传动

4.5.1 振动保护传动

用FLUCK744信号发生器＋9V干电池＋1.5V干电池串联后引线分别连接1X振动42M卡件，输入信号端子排COM和SINGNAL，用来模拟1X电涡流传感器（直流10.5V模拟传感器间隙电压，信号发生器加交流60Hz频率信号模拟传感器振动信号）；用电科院函数发生器（或者再按前述方法加一组744串联干电池）连接1Y振动42M卡件，输入信号端子排COM和SINGNAL，用来模拟1Y电涡流传感器。FLUCK744加信号1X振动到60μm（交流电源需要加0.5V左右），触发振动大报警，32继电器卡件振动大报警灯亮；FLUCK744加信号1X振动到80μm（交流电源需要加0.6V左右），函数发生器加信号1Y振动到60μm（交流电源需要加0.5V左右），触发振动大遮断，32继电器卡件振动大遮断灯亮。

4.5.2 轴位移保护传动

用FLUCK744信号发生器＋9V干电池串联后引线分别连接轴位移42M卡件，轴位移1输入信号端子排COM和SINGNAL，用来模拟轴位移电涡流传感器（直流电压模拟轴位移信号）；用电科院函数发生器（或者再按前述方法加一组744串联干电池）连接42M卡件，轴位移2输入信号端子排COM和SINGNAL，用来模拟电涡流传感器（直流电压模拟轴位移信号）。FLUCK744、函数发生器加信号1／2轴位移到±0.56mm（直流电压需要加到12.5V和7.5V），触发轴位移大报警，32继电器卡件轴位移大报警灯亮；FLUCK744、函数发生器加信号1A／1B轴位移到±0.8mm（直流电压需要加到13.2V和6.8V），触发轴位移大遮断，32继电器卡件轴位移大遮断灯亮。

5 结语

通过对给水泵汽机轴位移保护逻辑的分析，发现系统存在的安全隐患，及时提出解决方案并顺利完成优化，这是热控人员必须具备的能力。热控人员只有熟练掌握各个设备的逻辑，才能分析整个系统的流程，发现设计中的不合理之处，及时对逻辑进行优化修改，并能快速解决机组运行过程中遇到的问题，达到使机组安全、稳定、经济运行的目的。

［1］谷俊杰，丁常富.汽轮机控制、监视和保护［M］.北京：中国电力出版社，2002.

［2］华东六省一市电机工程（电力）学会.热工自动化［M］.北京：中国电力出版社，2000.

［3］张文溥.程序控制与热工保护［M］.北京：水利电力出版社，1991.