汽輪機安全監視系統(TSI)的故障分析及處理

摘要：我廠汽機安全監視系統(TSI)至投產以來，先后發生多次異常和事故未遂，但我們都認真的分析和處理好了故障，保證了汽輪機的安全穩定運行。

關鍵詞：汽輪機安全監視系統故障分析處理

汽輪機安全監視系統(TSI)(以下簡稱3500系統)是一種安全監視系統，是一種可靠的連續監測汽輪發電機組的轉子和汽缸的機械工作參數的多路監控系統，用于連續顯示機組的啟停和運行狀態，并為記錄儀表提供信號。當被測參數超過整定值時發生報警信號，必要時采取自動停機保護，并能提供故障診斷的各種測量數據。黔北發電總廠四4300Mw機組的安全監視系統都使用的是美國B·N(Benfly Navada)(本特利)公司的3500系統，主要對黔北發電總廠的汽輪機及發電機轉速、悵差、軸向位移、振動、偏心、鍵相進行監測，并將汽輪機及發電機轉速、脹差、軸向位移、振動等部分參數超過報警整定值時輸出報警，超過危險值時輸出至汽機危急遮斷系統(ETS)跳閘停機。

3500系統由硬件系統和軟件系統組成，硬件系統主要包括測量探頭、前置器、測量卡件，以及導線組成。測量探頭和前置器又稱著前置傳感系統，測量探頭使用的是電渦流傳感器，電渦流傳感器是一種非接觸式測量探頭，具有線性范圍大、靈敏度高、結構簡單、抗干擾能力強、不受油污影響的優點。盡管電渦流傳感器有這么多的優點，但對于整個3500系統來說，對信號還是有不正常的情況。影響前置傳成系統正常工作的有六個原因：

①、不正確的供電電壓，3500系統提供的供電電壓有好幾種，我廠采用的是DC24V，

②、元件的不匹配，需用11mm探頭的誤用成8mm探頭。

③、被測物體的不正確，電渦流傳感器標準被測特體是4140鋼，在改變被測物體時沒有通過校正驗就進行測量，

④、串(干)擾，串擾就兩測量探頭之間的距離太小，

⑤、邊界太小，測量探頭伸出測量探頭的支架的距離太小。

⑥、被測物體尺寸太小，被測物體測量表面太小或測量探頭過大。

黔北發電總廠四臺300M W機組至投產以來，3500系統先后出現過多次異常、未遂，根據經以前處理過的情況來看，多數都是前置傳感系統工作不正常引起的，卡件故障的次數很少，軟件故障幾乎沒有。我廠出現過的前置傳感系統工作不正常的現象有信號波動成鋸齒形，信號突然變到正最大值或負最大值。

1 前置器，廷長電纜、測量探頭的接頭處有油，引起信號的波動

2007年6月，黔北發電總廠300M w機組#3機的#2軸向位移發生波動，從波形圖上看波形為鋸齒形，到就地打開軸向位移前置器箱一看，里面積油較多，把廷長電纜和前置器的接頭處拆開，接頭里積油嚴重。我們工作人員用清洗濟將前置器與廷長電纜之間的接頭清洗干凈，將前置器箱里的油進行清理，將所以拆開的部分恢復后信號正常，說明這次信號波動的因為積油引起的。我廠使用的測量探頭和廷長電纜都是鎧裝的，鎧裝的測量探頭、廷長電纜在導線與護管之間沒有完全密封，所以存在毛隙現象，在孔洞堵塞好的前提下滲油—樣很嚴重。所以我們在汽輪機檢修過程中，在汽汽輪機引出處增加彎頭，廷長電纜能走波形的都盡量走波形，還有就是有將導線與護管之間的縫隙處敷上膠。經過上述處理之后減少了滲油，雖然滲油沒有完壘解決，信號因積油而引起波動的現象少了好多。

2 串(千)抗引起信號波動，或使信號突然變化很大

2008年間，我廠300Mw機組#2機6道軸承x方向和Y方向的軸承振動先后出現多次不定時的波動或信號突然變化，最開始我們還是以為因積油而引起，每次處理都先去清洗后觀察，結果還是未見正常，最后咨詢這方面的專家并現場堪察，認為我廠的接地線不規范，3500系統要求的接地線是單端接地，使用的電纜最好是3芯帶屏蔽層的電纜。多點接地要形成地回路而形成地電流，地電流就會對信號產生干擾，對弱信號來說會影響很大。而我廠多點接地，使用的電纜最好是3芯帶屏蔽層的電纜。這樣看來，我廠的就這種現象是由于地電流的存在而引起的干擾，建議我們整改。我們按專家提出的要求對多點接地進行了整改，到目前為止還沒有發生過上述現象。串(干)擾是影響前置傳感系統不能正常工作的原因之一，串擾引起信號的波動一般不發生，因為串擾是測量探頭案裝的不規范引起的，而我廠的測量探頭的安裝是完全符合電渦流傳感器的安裝要求，干擾引起信號波動的情況就很多，但只要探頭安裝緊固，信號波動的主要原因多數都由于接地線的不規范引起的。只要在安裝時嚴格按照單點接地的要求和使用3芯帶屏蔽層的電纜進行安裝，信號很少會出現波動的現象。當然還有，測量探頭、廷長電纜和導線的破損，而引起短路或接地都引起信號的波動。

對于振動信號在軟件組態時，若選擇了通頻、一倍頻、二倍頻的信號處理，對信號進行監視的時候，正常情況下一倍頻的數值占通頻的75％，如果通頻較大，而一倍頻較小，則說明這種情況很有可能是干擾引起的，我們就應該檢查接地線地或測量探頭、廷長電纜和導線的破損或接地。若軟件組態沒有選擇一倍頻、二倍頻則不能通過此方法判斷。

雖然我廠的3500系統出現了這么多次的異常和未遂，都得到解決和處理了。這并不能說明我廠的3500系統就一定運行得很好，今后一定不會再出現任何故障，還有很多的故障情況我廠沒有遇見過。

1 測量信號的不正確或測量系統的線性度不能滿足要求

在生產過程中，測量探頭和廷長電纜不可能更換，但我們在訂貨過程不仔細，或對到貨的產設備不進行認的檢查，或所到的設備不自動的進行校驗，就拿到現場使用，這樣就會出現測量信號的不正確或測量系統的線性度不能滿足要求。

2 信號誤接或測量探頭誤安裝

我V300M w機小機的軸向位移和偏心的測量探頭安裝同一支架上，且被面也是同一被測面，或我們安裝人員仔細將軸向位移的測量探頭安裝在偏心位或探頭安裝位置正確信號誤接，而引起跳機事故。

盡管發生過的和沒有發生過的故障我們分析了多么的故障，但還是有很多我們沒有想到的故障。不管怎樣，我們都會認真的分析和處理故障，一定保證汽輪機安全穩定的運行。

作者簡介：

王本波(19793～)，男，漢族，大專學業，電力工程技術助理工程師，貴州西電黔北發電總廠維護分場熱控一班技術員。