火電廠TSI系統改造

劉劍龍 陳琴麗

(國投曲靖發電有限公司，云南 曲靖 655000)

1 TSI系統概述

某300MW火電機組運行時間較長，TSI系統逐步暴露出一些問題，保護信號異動情況頻發，尤其是#1、#2機組隱患較多，TSI系統測量值時有波動、突變等異常發生，容易導致機組誤跳閘，嚴重威脅機組的安全穩定運行。為了保證TSI系統測量的準確性、穩定性，解決TSI系統引起的誤動作、誤跳閘，對TSI系統進行了改造與升級。

2 TSI系統升級及邏輯優化

TSI的本特利3300系統采用單探頭測量，振動跳閘輸出取單瓦的絕對振動值，只要測量值達到動作值就輸出跳閘信號，區分不出是真實的測量值還是擾動、線路問題等引起的瞬間波動。為了避免瞬間波動引起的誤跳閘，曾經在跳閘出口中增加了3秒的延時，但單探頭系統還是存在誤跳閘的可能，對機組的安全運行構成威脅。

經檢修期間的改造后，一期#1、#2機組的本特利3300 TSI系統改成了雙探頭 (即X和Y方向)的3500 TSI系統。并做了框架邏輯優化，汽機#1～#8瓦振動跳閘邏輯改為圖1所示的保護邏輯，按機組振動規律，發生軸振大時X、Y方向向均會有較大反應，此邏輯在保證保護可靠的同時，明顯降低誤動的可能性。同時把汽機振動跳閘出口和報警出口延時時間均改為1秒。

圖1 TSI系統改進后的軸承振動跳閘保護邏輯

3 高溫區隔離技術

#1瓦安裝位置緊貼高壓缸軸封，此處溫度非常高，對振動探頭及其電纜影響較大，容易導致電纜間短路或絕緣降低，造成參數測量失真、保護誤動作。

針對此異常情況，根據振動探頭測量原理和對其安裝位置分析情況，先行在#3機組上進行試驗性改造，將#1瓦X、Y方向振動探頭均移入前軸承箱內，將殼振探頭移至前軸承箱蓋上緊貼#1瓦處，并在殼振探頭高壓缸軸封側加裝鋼板隔離高溫。改造前探頭安裝位置如圖2，殼振探頭與Y方向探頭裝在一起。改造后安裝位置如圖3，殼振探頭安裝在前軸承箱蓋上。

圖2 改造前探頭安裝位置示意圖

經過一年的運行情況來看，該項改造取得明顯效果，解決了高溫工況對振動測量值的影響。在2010年的檢修期間，#1、#2、#4機組也依此方案逐一完成整改。

此項改造過后，因殼振探頭已隔離高溫區，探頭的使用壽命得到延長，減少了檢修人員的日常維護量。且不必再購置昂貴的耐高溫探頭，可使用成本較低的一般探頭，節約了維護成本。

4 抗干擾性能改造

主要采取了以下措施來提高TSI系統的抗干擾能力:

1)當測量探頭或延長電纜的接頭有雜質或油污時，會導致測量系統阻抗不匹配，使得信號發生波動。因此，就地所有電纜及延長線的對接頭在對接前均用專用清洗劑清洗干凈后再對接。

2)拆除就地的端子排，將電纜線直接接到前置器上，盡可能減少中間環節，減少發生故障的可能。

3)對于破皮接地因素導致信號波動的情況，采取了將振動探頭及延長電纜均套上熱縮套管的方法，增加了一層保護。

4)絕對振動測量探頭原理是利用鐵芯在線圈里位移產生交流電壓，因此絕對振動探頭最容易受到電磁干擾，如四臺機組的#6瓦絕對振動長期受到電磁干擾產生較大測量誤差。對此采取的措施是將絕對振動測量探頭的電纜改為帶屏蔽層的耐溫電纜，將屏蔽層在就地端子盒里接地。

5 結論

通過對TSI系統的問題采取了多項整改措施:進行了現場探頭、電纜、端子排的處理;將探頭移出高溫區;單探頭的3300 TSI系統改成了雙探頭的3500 TSI系統;并多次做了框架跳閘邏輯優化，增加了每瓦的模擬量顯示及聲光報警，既保證了TSI系統每個參數的準確測量，又有效避免了單一測量探頭及線路出現故障而引起的誤動作，消除了影響機組安全穩定運行的隱患，避免了故障停機造成的經濟損失，確保了汽輪機運行參數的正確監視，給機組的安全、經濟、穩定運行提供了保障。

［1］JJG.644－2003，振動位移傳感器 ［S］國家質量監督檢疫總局2004.

［2］DL－T－1012－2006.火力發電廠汽輪機監視和保護系統驗收測試規程 ［S］.電力行業熱工自動化標準技術委員會，2007.