(江苏华美热电有限公司 江苏省徐州市 221000)
摘要：汽轮机本体安全监视系统稳定运行,是保证汽轮机整个轴系系统可靠运行的关键。因此对大轴的振动信号进行采集和分析、对其运行状态的监测具有至关重要的意义。本文介绍了一种新的轴振测量通道分散布置技改方案，使轴振动测量更加稳定可靠。
关键词：TSI系统；轴振通道；分散布置
一、行业常用方案
国内300MW以上机组，汽轮机本体安全监视系统（以下简称TSI系统）市场基本上被原装进口的本特利系列或艾默生 epro MMS系列垄断【1】。在振动探头的安装方式上，汽轮机轴振动测点X相探头与Y相探头分别安装在垂直于中心线的45°左右侧（图1），以便能够准确测量汽轮机大轴的实际振动。若机组在运行中，大轴振动发生异常，TSI安全监视系统应第一时间可靠的发出报警或输出停机信号,防止造成重大安全事故的发生。
.png)
图1
目前无论原装进口或国内自主生产的TSI系统，每个轴承振动监测卡件均支持两个或两个以上振动通道监测。初期设计安装时，若一个或两个轴承的振动测点均布置在一个卡件上，运行中发生单个卡件故障或受到干扰时，将影响对应轴承测量的振动参数监视，甚至可能引发设备保护误动跳闸。以本特利3500系列为例，42M卡件可以支持4通道振动监视【2】，常规轴振测点通道按照依次就近原则布置（图2）。此方案风险较大。若单个42M卡件离线或者故障，将直接导致2个轴承上的4个轴振测点无法监视。
.png)
图2
二、典型案例
滨州惠民新材料铝电公司装机容量8×330MW，汽轮机8套TSI系统均采用本特利3500系列产品。
1、 2019年5月16日16:05:23时，#2机组#1#2轴承振动测点1X、1Y、2X、2Y全部坏点，立即联系热控检修紧急处理。检查TSI装置发现测点对应的42M卡件指示灯异常，判断因42M卡件离线导致对#1#2轴承轴振测点无法监视。解除轴振、轴位移、高低胀差停机保护后，对损坏的卡件进行在线更换。更换后状态指示灯正常，检查卡件内部参数及1X、1Y、2X、2Y测点输出显示正常，随后投入TSI系统各停机保护。
2、 2019年7月11日11:01:02时，机务专业在#1机组#6瓦附近进行电焊作业时，因焊机接地线挂在热控就地接线箱的角铁上，导致#5#6轴瓦对应的5X、5Y、6X、6Y测点全部跳变，6X最大波动值至187um，立即叫停电焊作业，险些发生机组跳闸事故（127um报警，254um停机）。
三、技改方案及应用
通过汽轮机厂提供的轴承振动大停机逻辑分析【3】，任意一块轴承上的X相的高Ⅰ值与Y相的高Ⅱ值，或，X相的高Ⅱ值与Y相的高Ⅰ值则输出停机保护，如原理图3。
.png)
图3
通过排查全厂8台机组TSI系统42M卡件上轴振测点布置，所有轴振测点均采用就近原则，该布置方案将两个相邻轴瓦上的X相、Y相4个测点，全部布置在同一块42M卡件上。即：1X、1Y、2X 、2Y在同一卡件上，3X、3Y、4X、4Y在同一卡件上，5X、5Y、6X、6Y在同一卡件上（图4）。运行中若发生单个卡件故障或受到干扰时，将失去对应测量轴承的4个振动参数监视，甚至可能引发汽轮机轴振保护误动跳闸。
.png)
图4
根据对以上两起典型案例进行分析，经过专业内部讨论，决定对其进行技改。具体技改方案如下：
1、保持原有的TSI系统装置硬件框架结构不变，调整图4的42M卡件通道振动测点；
2、将2X移至#1卡件的#2通道，3Y移至#1卡件的#3通道，4Y移至#1卡件的#4通道；
3、将1Y移至#2卡件的#1通道，2Y移至#2卡件的#2通道，5X移至#2卡件的#3通道；
4、将3X移至#3卡件的#1通道，4X移至#3卡件的#2通道，5Y移至#3卡件的#3通道；
5、同时更改对应每个卡件通道的振动测点接线，并重新组态调整33继电器卡件振动大输出通道的保护逻辑。技改后如图5所示。
.png)
图5
通过对该技改方案的应用，若某块42M卡件离线，失去4个振动测点监视。但是由于每个轴承的X相与Y相分别布置在不同的42M卡件通道上，运行人员仍可以通过对轴承的另一个振动测点进行监视，来判断汽轮机轴系当前的振动状态。同时也为检修人员提供了更长的应急处理时间。滨州惠民新材料铝电公司利用机组停机检修期间，已经逐步完成了8台机组的TSI系统技改。由于该技改方案取得良好的效果，后续在魏桥铝电公司下属的邹平三电8×135MW、邹平六电8×330MW、长山热电厂8×330MW等机组得到广泛的应用。
四、结语
随着国内新建机组容量不断增大，TSI系统无论采用本特利系列或艾默生 eproMMS系列。在600MW、1000MW机组的TSI系统中，汽轮机轴系有多个振动测点时，均可采用振动监测通道分散布置方案，来提高轴振动测量的稳定性。同样，汽轮机的其他同类重要测点，如轴向位移等，也可采用信号测点通道分散布置在不同的42M卡件上，来提高汽轮机组的稳定运行。
参考文献：
[1]李洋 《汽轮机监视仪表（TSI）的国产化》
[2]本特利3500/42M 操作及维护手册
[3]南汽350MW汽轮机安全监视装置说明书