TSI系統(tǒng)異常的鑒別

漢 磊

（山東華聚能源公司 東灘電廠，山東 鄒城273512 ）

1 靜止階段

TSI 系統(tǒng)安裝調試結束、系統(tǒng)帶電后，所有安裝的測量通道均應指示出正確的運行參數(shù)。此時，軸位移測量、脹差測量、轉速測量、缸脹測量輸出指示均應為“0”；軸振測量和瓦振測量應有微小的輸出值。該輸出值由以下方面引起：(1)傳感器測量特性；(2)模塊測量方式；(3)相鄰運行機組的主輔機設備引起的振動傳遞；(4)本臺機組啟動前輔機設備運行(上水操作等)引起的振動傳遞；(5)DCS(或DEH)系統(tǒng)對來自TSI系統(tǒng)的模擬信號進行數(shù)字轉換偏移。一般來說，此時各振動測點的輸出不應出現(xiàn)較大范圍的波動。如果在此階段某測點(或幾點)出現(xiàn)較大的輸出波動，可以確定為測量回路受到外來干擾(機組大的動力設備啟動、線間干擾、測量回路屏蔽或接地不良等)。這時監(jiān)視該通道的輸入波形和FFT 輸出，可以發(fā)現(xiàn)干擾頻率大多為工頻。

2 機組起動階段

機組起動后，一般要經歷升速、暖機以及機組常規(guī)的試驗(電氣試驗、超速試驗等)。在此階段，由于機組各自不同的特性、軸系檢修和安裝的水平等，TSI 系統(tǒng)會出現(xiàn)各種各樣的參數(shù)指示。由于缸內溫升及壓力的變化，軸位移、脹差、缸脹的輸出指示會有顯著變化(注意變化的方向)。這時轉速和鍵相應指示軸系實際的轉速值；偏心值輸出的變化范圍與傳感器的安裝位置和安裝角度有關；軸振和瓦振的輸出則與穩(wěn)速暖機、過第一、第二臨界點的運行過程相關。

由于所有的主、輔機設備至此均已進行了相應的操作，系統(tǒng)間干擾問題理應暴露無遺。軸位移、脹差、缸脹等參數(shù)在此階段變化范圍不會太大(變化趨勢應一致)，但軸振和瓦振會出現(xiàn)較大的變化。出現(xiàn)的軸振、瓦振大范圍波動，主要是過臨界轉速、軸系存在某些缺陷(不平衡、摩擦、局部松動等)造成的，待消除軸系的缺陷后，軸振、瓦振大范圍波動的現(xiàn)象即可消失。

3 正常運行階段

當機組帶負荷運行后，正常情況下，軸位移、脹差、缸脹、軸振、偏心和瓦振的輸出參數(shù)，會隨機組負荷的變化呈緩慢變化趨勢。

此階段，盡管軸位移、脹差和缸脹參數(shù)的變化量值不相等，但變化趨勢應是一致的。在機組帶負荷正常運行下(3000r/min)，輸出的偏心值接近或等于在同位置安裝的軸振測點的輸出值。同樣，盡管在相同位置處的軸振和瓦振測點的輸出變化量值不相等，但變化趨勢也應是一致的。

如果在機組正常運行階段出現(xiàn)個別測點輸出異常參數(shù)的現(xiàn)象(主要是某些測點的輸出值大于運行人員記憶和記錄的數(shù)據(jù))，可參考以下處理方法解決。

（1）軸位移、脹差、缸脹測量中，某1 測點的輸出值較改造前的數(shù)值偏大，排除傳感器支架剛性、安裝位置松動的原因后，這類問題主要是由于傳感器的線性引起的。這類測量方式的輸出與傳感器的靈敏度和線性度直接相關。由于電渦流傳感器，特別是測量范圍較大的渦流傳感器很難保證在整個測量范圍內的每1 點都保持線性關系，因此，原先測量輸出的結果(采用模擬信號處理電路的TSI 系統(tǒng))直接取決于傳感器的靈敏度和線性。而新的TSI 系統(tǒng)，則完全按與軸系實際位移量相等的數(shù)值輸出(最大誤差可測到千分表的讀數(shù)誤差)，即現(xiàn)在的測量較以前更精確。因此，對TSI 系統(tǒng)進行改造前和改造后存在某些讀數(shù)上的差異就不足為奇。

（2）軸振測量中某點的測量值發(fā)生突變，但同位置瓦振測量值變化不大。在確信測量通道和測量回路正確的前提下，可密切關注該點的變化趨勢。一般情況下，隨時間的推移，這種突變會自行消失。這類突變主要是由于機組軸系某些外界原因引起的隨機諧振(油膜振蕩、汽激振蕩)所致。隨調速汽門及運行工況等的變化，這類突變也會因諧振條件的消失而使軸振輸出變得平穩(wěn)。

（3）瓦振測量中某1 點的測量值發(fā)生突變，但同位置軸振測量值變化不大造成這種現(xiàn)象主要有以下原因：1）由于瓦振傳感器直接安裝在機體表面，很容易觸及或者由于機械振動使固定傳感器的螺絲發(fā)生松動；2）由于凝汽器操作變化速率快引起凝汽器低頻振動傳遞。發(fā)生這類低頻振動對機組的安全危害不大，但可能會引起瓦振保護動作。此時，可借助TSI 系統(tǒng)組態(tài)軟件中的FFT 功能進行分析和判斷。讀出FFT 畫面中的振幅和頻率值，可發(fā)現(xiàn)在振幅處的頻率一般處在低頻段。而機組正常情況下的振動頻率應遠遠大于此值。

（4）軸振、瓦振測量中某一點(或幾點)的測量值同時發(fā)生突變這種現(xiàn)象在機組起動過程中(尤其是過臨界點時)經常遇到，但在機組正常帶負荷工況下，對大多數(shù)機組來說出現(xiàn)的機會較少。當然，隨著負荷的變化，基于某些機組本身的特性，在一些特定的機組上也可能出現(xiàn)這種現(xiàn)象。

總之，發(fā)生這種問題時，首先要比照機組原先的運行記錄。如果機組原先的運行記錄(大多發(fā)生在改變負荷或調整運行工況時) 就是如此，可密切關注一段時間；如果所發(fā)生的這種現(xiàn)象在原先機組的運行中從未有過，應及時報告，運行方面應采取必要的安全措施(適當減負荷等)。此時對振動測量的保護必須投入。

［1］林渭勛.現(xiàn)代電力電子電路[M].浙江大學出版社，2002.

［2］尹朝慶，尹皓.人工智能與專家系統(tǒng)[M].水利電力出版社，2005.

［3］李軼群，吳國旸，張濤.基于模塊的可編程保護裝置軟件設計新概念[M].水利電力出版社，2002.