TSI系統軸承系振動保護防誤動改造及模擬試驗研究

趙春宇

摘 要：目前大型火電機組均設有汽輪機監視系統TSI，而TSI系統所選用的測量設備多為epro生產的MMS6000系列以及本特利3500系列。本文主要介紹了基于MMS6000系列的TSI監視系統，在防止軸承振動保護單點誤動使汽輪機跳閘所采取的改造措施，以及改造完成后模擬試驗方案研究。

關鍵詞：TSI；振動；誤動；試驗

中圖分類號：TK3 文獻標識碼：B

TSI系統作為電站獨立的控制裝置，其工作的可靠性越來越受到重視。故根據DL/T 261-2012《火力發電廠熱工自動化系統可靠性評估技術導則》中關于TSI系統可靠性評估的具體規定，實施對TSI系統軸承振動保護的動作邏輯以及送、引、一次風機軸瓦振動保護邏輯進行改造。

1 TSI系統軸承振動保護改造方案

1.1TSI系統可靠性評估要求

DL/T 261-2012《火力發電廠熱工自動化系統可靠性評估技術導則》中的具體要求如下：

采用軸承相對振動信號作為振動保護的信號源，有防止單點信號誤動的措施。當任一軸承振動到達報警或動作值時，應有明顯的聲光報警信號，且宜在DCS中設置振動信號偏差報警。

1.2TSI軸承相對振動防誤動措施

TSI系統軸承相對振動大保護原保護邏輯為任意一個軸承的相對振動X相或者Y相振動達到250um后，汽輪機跳閘。汽輪機、發電機、勵磁機各軸瓦處均設有軸承相對振動保護，每個軸瓦均有X相振動測點、Y相振動測點（安裝角度為與水平線夾角45°），每相振動測量模塊均設報警值為125um，跳閘值250um。因此軸承振動防誤動保護邏輯可修改的方案有3種。

（1）本軸承的X（Y）相報警值與本軸承的Y（X）相跳閘值同時觸發后達到保護動作條件；（2）任意軸承的X（Y）相報警值與任意軸承的Y（X）相跳閘值同時觸發后達到保護動作條件；（3）本軸承的X（Y）相報警值與本軸承的Y（X）相跳閘值同時觸發且軸瓦振動也達到報警值后軸承振動大保護動作。

第一種保護邏輯中本軸承X、Y相振動值在實際運行中同時大的可能性較小，因此考慮和跳閘值相“與”的報警值定值應根據實際情況相應的調小，以減小發生拒動的可能性。

MMS6000系列的振動測量模塊MMS6110，具有32點軟件修正功能，與外部的接口采用背板連接。以下是MMS6110雙通道軸振監測模塊所對應的背板功能定義圖（圖1所示為單個通道的背板定義）：

根據圖1所示“RELAY”即為光耦輸出，根據引腳定義：

1、2腳代表的是“通道正常”輸出，

3、4腳代表的是“報警定值”輸出，

5、6腳代表的是“危險定值”輸出。

原有的單點保護模式是將所有的“危險（跳閘）”輸出并聯起來，當任一通道的5、6引腳輸出閉合后，觸發振動大保護繼電器動作，使汽輪機跳閘。以防誤動邏輯修改方案一來說，則需將本軸承X（Y）相跳閘輸出與Y（X）相的報警輸出串聯起來，只有同時觸發才能使保護繼電器動作。無論采用以上哪一種修改方案，在硬接線改動完成后，都要進行模擬試驗，以保證保護回路動作的準確性與可靠性。

2 保護動作邏輯模擬試驗

以防誤動保護邏輯修改方案一為例，采用準確、可靠并且經過校準的信號發生器作為模擬現場軸承振動變化的信號源。可選用的設備有FLUKE744系列或者JY822系列，以上兩種過程校準儀均可輸出交流電壓幅值可調的方波頻率信號。

在現場信號正常（MMS6110模塊正常燈亮起）的情況下，可直接將1HZ的方波信號源串接入輸入插槽IN的1引腳中。如果現場信號故障，則必須在引腳1、2之間接入-10左右的信號源，以保證模塊“正常”燈亮起（代表就地監測探頭間隙正確），否則基于防誤動考慮，模塊里通常選用“報警抑制”功能，在“正常”燈熄滅后，將抑制報警輸出。

在輸入1Hz的方波信號源后，實際顯示的振動值就根據方波頻率的電壓幅值大小來變化了，輸入0.42V～的電壓幅值可使振動值達到125um，輸入0.83V～的電壓幅值可是振動值達到250um，可根據不同的保護邏輯來試驗保護動作的準確性及可靠性。

結語

對于軸系振動防誤動保護改造方案的可選性還有很多，硬接線修改邏輯的方式不夠靈活，某些旋轉機械設備在啟停時可能更需要單點保護，因此采用軟邏輯進行修改和保護方式的可切換，將是日后軸系振動防誤動改造的趨勢。此外，模擬試驗的方法還用于轉速、超速、瓦振信號的模擬，只是信號源的頻率與電壓幅值要做修改，本文將不再一一介紹。

參考文獻

[1]DL/T 261-2012，火力發電廠熱工自動化系統可靠性評估技術導則[S].國家能源局.

[2]MMS6110軸振監測模塊用戶手冊[Z].成都松源測控技術有限公司.endprint

摘 要：目前大型火電機組均設有汽輪機監視系統TSI，而TSI系統所選用的測量設備多為epro生產的MMS6000系列以及本特利3500系列。本文主要介紹了基于MMS6000系列的TSI監視系統，在防止軸承振動保護單點誤動使汽輪機跳閘所采取的改造措施，以及改造完成后模擬試驗方案研究。

關鍵詞：TSI；振動；誤動；試驗

中圖分類號：TK3 文獻標識碼：B

TSI系統作為電站獨立的控制裝置，其工作的可靠性越來越受到重視。故根據DL/T 261-2012《火力發電廠熱工自動化系統可靠性評估技術導則》中關于TSI系統可靠性評估的具體規定，實施對TSI系統軸承振動保護的動作邏輯以及送、引、一次風機軸瓦振動保護邏輯進行改造。

1 TSI系統軸承振動保護改造方案

1.1TSI系統可靠性評估要求

DL/T 261-2012《火力發電廠熱工自動化系統可靠性評估技術導則》中的具體要求如下：

采用軸承相對振動信號作為振動保護的信號源，有防止單點信號誤動的措施。當任一軸承振動到達報警或動作值時，應有明顯的聲光報警信號，且宜在DCS中設置振動信號偏差報警。

1.2TSI軸承相對振動防誤動措施

TSI系統軸承相對振動大保護原保護邏輯為任意一個軸承的相對振動X相或者Y相振動達到250um后，汽輪機跳閘。汽輪機、發電機、勵磁機各軸瓦處均設有軸承相對振動保護，每個軸瓦均有X相振動測點、Y相振動測點（安裝角度為與水平線夾角45°），每相振動測量模塊均設報警值為125um，跳閘值250um。因此軸承振動防誤動保護邏輯可修改的方案有3種。

（1）本軸承的X（Y）相報警值與本軸承的Y（X）相跳閘值同時觸發后達到保護動作條件；（2）任意軸承的X（Y）相報警值與任意軸承的Y（X）相跳閘值同時觸發后達到保護動作條件；（3）本軸承的X（Y）相報警值與本軸承的Y（X）相跳閘值同時觸發且軸瓦振動也達到報警值后軸承振動大保護動作。

第一種保護邏輯中本軸承X、Y相振動值在實際運行中同時大的可能性較小，因此考慮和跳閘值相“與”的報警值定值應根據實際情況相應的調小，以減小發生拒動的可能性。

MMS6000系列的振動測量模塊MMS6110，具有32點軟件修正功能，與外部的接口采用背板連接。以下是MMS6110雙通道軸振監測模塊所對應的背板功能定義圖（圖1所示為單個通道的背板定義）：

根據圖1所示“RELAY”即為光耦輸出，根據引腳定義：

1、2腳代表的是“通道正常”輸出，

3、4腳代表的是“報警定值”輸出，

5、6腳代表的是“危險定值”輸出。

原有的單點保護模式是將所有的“危險（跳閘）”輸出并聯起來，當任一通道的5、6引腳輸出閉合后，觸發振動大保護繼電器動作，使汽輪機跳閘。以防誤動邏輯修改方案一來說，則需將本軸承X（Y）相跳閘輸出與Y（X）相的報警輸出串聯起來，只有同時觸發才能使保護繼電器動作。無論采用以上哪一種修改方案，在硬接線改動完成后，都要進行模擬試驗，以保證保護回路動作的準確性與可靠性。

2 保護動作邏輯模擬試驗

以防誤動保護邏輯修改方案一為例，采用準確、可靠并且經過校準的信號發生器作為模擬現場軸承振動變化的信號源。可選用的設備有FLUKE744系列或者JY822系列，以上兩種過程校準儀均可輸出交流電壓幅值可調的方波頻率信號。

在現場信號正常（MMS6110模塊正常燈亮起）的情況下，可直接將1HZ的方波信號源串接入輸入插槽IN的1引腳中。如果現場信號故障，則必須在引腳1、2之間接入-10左右的信號源，以保證模塊“正常”燈亮起（代表就地監測探頭間隙正確），否則基于防誤動考慮，模塊里通常選用“報警抑制”功能，在“正常”燈熄滅后，將抑制報警輸出。

在輸入1Hz的方波信號源后，實際顯示的振動值就根據方波頻率的電壓幅值大小來變化了，輸入0.42V～的電壓幅值可使振動值達到125um，輸入0.83V～的電壓幅值可是振動值達到250um，可根據不同的保護邏輯來試驗保護動作的準確性及可靠性。

結語

對于軸系振動防誤動保護改造方案的可選性還有很多，硬接線修改邏輯的方式不夠靈活，某些旋轉機械設備在啟停時可能更需要單點保護，因此采用軟邏輯進行修改和保護方式的可切換，將是日后軸系振動防誤動改造的趨勢。此外，模擬試驗的方法還用于轉速、超速、瓦振信號的模擬，只是信號源的頻率與電壓幅值要做修改，本文將不再一一介紹。

參考文獻

[1]DL/T 261-2012，火力發電廠熱工自動化系統可靠性評估技術導則[S].國家能源局.

[2]MMS6110軸振監測模塊用戶手冊[Z].成都松源測控技術有限公司.endprint

摘 要：目前大型火電機組均設有汽輪機監視系統TSI，而TSI系統所選用的測量設備多為epro生產的MMS6000系列以及本特利3500系列。本文主要介紹了基于MMS6000系列的TSI監視系統，在防止軸承振動保護單點誤動使汽輪機跳閘所采取的改造措施，以及改造完成后模擬試驗方案研究。

關鍵詞：TSI；振動；誤動；試驗

中圖分類號：TK3 文獻標識碼：B

TSI系統作為電站獨立的控制裝置，其工作的可靠性越來越受到重視。故根據DL/T 261-2012《火力發電廠熱工自動化系統可靠性評估技術導則》中關于TSI系統可靠性評估的具體規定，實施對TSI系統軸承振動保護的動作邏輯以及送、引、一次風機軸瓦振動保護邏輯進行改造。

1 TSI系統軸承振動保護改造方案

1.1TSI系統可靠性評估要求

DL/T 261-2012《火力發電廠熱工自動化系統可靠性評估技術導則》中的具體要求如下：

采用軸承相對振動信號作為振動保護的信號源，有防止單點信號誤動的措施。當任一軸承振動到達報警或動作值時，應有明顯的聲光報警信號，且宜在DCS中設置振動信號偏差報警。

1.2TSI軸承相對振動防誤動措施

TSI系統軸承相對振動大保護原保護邏輯為任意一個軸承的相對振動X相或者Y相振動達到250um后，汽輪機跳閘。汽輪機、發電機、勵磁機各軸瓦處均設有軸承相對振動保護，每個軸瓦均有X相振動測點、Y相振動測點（安裝角度為與水平線夾角45°），每相振動測量模塊均設報警值為125um，跳閘值250um。因此軸承振動防誤動保護邏輯可修改的方案有3種。

（1）本軸承的X（Y）相報警值與本軸承的Y（X）相跳閘值同時觸發后達到保護動作條件；（2）任意軸承的X（Y）相報警值與任意軸承的Y（X）相跳閘值同時觸發后達到保護動作條件；（3）本軸承的X（Y）相報警值與本軸承的Y（X）相跳閘值同時觸發且軸瓦振動也達到報警值后軸承振動大保護動作。

第一種保護邏輯中本軸承X、Y相振動值在實際運行中同時大的可能性較小，因此考慮和跳閘值相“與”的報警值定值應根據實際情況相應的調小，以減小發生拒動的可能性。

MMS6000系列的振動測量模塊MMS6110，具有32點軟件修正功能，與外部的接口采用背板連接。以下是MMS6110雙通道軸振監測模塊所對應的背板功能定義圖（圖1所示為單個通道的背板定義）：

根據圖1所示“RELAY”即為光耦輸出，根據引腳定義：

1、2腳代表的是“通道正常”輸出，

3、4腳代表的是“報警定值”輸出，

5、6腳代表的是“危險定值”輸出。

原有的單點保護模式是將所有的“危險（跳閘）”輸出并聯起來，當任一通道的5、6引腳輸出閉合后，觸發振動大保護繼電器動作，使汽輪機跳閘。以防誤動邏輯修改方案一來說，則需將本軸承X（Y）相跳閘輸出與Y（X）相的報警輸出串聯起來，只有同時觸發才能使保護繼電器動作。無論采用以上哪一種修改方案，在硬接線改動完成后，都要進行模擬試驗，以保證保護回路動作的準確性與可靠性。

2 保護動作邏輯模擬試驗

以防誤動保護邏輯修改方案一為例，采用準確、可靠并且經過校準的信號發生器作為模擬現場軸承振動變化的信號源。可選用的設備有FLUKE744系列或者JY822系列，以上兩種過程校準儀均可輸出交流電壓幅值可調的方波頻率信號。

在現場信號正常（MMS6110模塊正常燈亮起）的情況下，可直接將1HZ的方波信號源串接入輸入插槽IN的1引腳中。如果現場信號故障，則必須在引腳1、2之間接入-10左右的信號源，以保證模塊“正常”燈亮起（代表就地監測探頭間隙正確），否則基于防誤動考慮，模塊里通常選用“報警抑制”功能，在“正常”燈熄滅后，將抑制報警輸出。

在輸入1Hz的方波信號源后，實際顯示的振動值就根據方波頻率的電壓幅值大小來變化了，輸入0.42V～的電壓幅值可使振動值達到125um，輸入0.83V～的電壓幅值可是振動值達到250um，可根據不同的保護邏輯來試驗保護動作的準確性及可靠性。

結語

對于軸系振動防誤動保護改造方案的可選性還有很多，硬接線修改邏輯的方式不夠靈活，某些旋轉機械設備在啟停時可能更需要單點保護，因此采用軟邏輯進行修改和保護方式的可切換，將是日后軸系振動防誤動改造的趨勢。此外，模擬試驗的方法還用于轉速、超速、瓦振信號的模擬，只是信號源的頻率與電壓幅值要做修改，本文將不再一一介紹。

參考文獻

[1]DL/T 261-2012，火力發電廠熱工自動化系統可靠性評估技術導則[S].國家能源局.

[2]MMS6110軸振監測模塊用戶手冊[Z].成都松源測控技術有限公司.endprint