作者：鄭重　梅麗紅

　　【摘　要】本文係統地闡述了關（guān）於TSI係（xì）統在火電機（jī）組中安裝和調試的方法經驗，並對TSI係統（tǒng）主要故（gù）障原因做出了分析，同時根據實際工況中出現的問題做出分析並提出解決辦法，從而提（tí）高讀者（zhě）對TSI係統安裝與調試的水平。
　　【關鍵詞】TSI係統；安裝調試要點；故障分（fèn）析

　　1　引言
　　汽輪機安全監視係統（TSI）是一種集保護和檢測（cè）功能於一身的永久監視係統，是大型旋轉（zhuǎn）機械必不可少的保護係統。TSI可以對機組在啟動、運行過程中的一些重要參數能可靠地進行監視和儲存，它不僅能指示機組運行狀態、記錄（lù）輸出信號、實現數（shù）值越限報警、出現危險信號時使機組自動停機，同時還能為故障診斷提供數據。本人在此匯（huì）總關於TSI探（tàn）頭安裝和調試中積累的經驗（yàn）並結合印尼巴（bā）齊丹2×315MW燃煤電廠（chǎng）實際安裝調試過程出現的問題及解決辦法，供大家參考。
　　2　TSI係統（tǒng）介紹
　　TSI係統主（zhǔ）要（yào）都由傳感器、前置器、監測係統組成。
　　傳感器（qì）係（xì）統將機械量轉換成電參數（shù）（頻率f，電感L，品質因（yīn）素Q，阻抗Z等），傳感器輸（shū）出的電（diàn）參數信（xìn）號（hào）經過現場連線送到監測係統，由（yóu）監測係統轉（zhuǎn）換為測量參數進行顯示、記錄及相關的信息處理。
　　監測（cè）係統又稱（chēng）為框架（jià），一個框架由三部分組成：電源、係統監測器和監測表（biǎo）。電（diàn）源（總被放在框架的位置）為裝在框架內的監測表及相應的傳感器（qì）提供規定的電源；係統檢測器（總被放在框（kuàng）架的第二位置）檢驗供電水平以確保係統正常運行，它控製報（bào）警（jǐng）點的設置和係統複位同時具（jù）有控製係統（tǒng）“OK”的功能，“OK”（正常工作）表明係統（tǒng）的傳感器（qì）及現場接線是在規定的水平上（shàng）進行；監（jiān）測表不僅可以顯示（shì）傳感器係統是否正常運行，還可以指示傳感器的測量值，並在越限時報警。
　　3　TSI的安裝與調試注（zhù）意事項
　　3.1安裝前的注意事項
　　①設備必須檢定合（hé）格，並由具有相（xiàng）關計量資質的單位出具檢定合格報告；
　　②保持安裝相關區域的清潔，同時將傳感器、前置器、支架、接線箱等設備清理幹淨；
　　③安（ān）裝傳感器之前，必須先將支架，前置器，接線箱等相（xiàng）關配件安裝完成（chéng）。
　　④前置器（qì）的接線箱應選擇安裝在振動小且便於（yú）檢（jiǎn）修的位置（zhì）。
　　3.2安裝要點與注意事項
　　3.2.1安（ān）裝要點
　　3.2.1.1轉速、零轉速及超速
　　①安裝磁感應傳感器時注意傳感（gǎn）器探頭表麵磁鐵所產生的磁場與觸發體邊（biān）沿必須成直（zhí）角，有的（de）製造（zào）廠會在傳感器（qì）探頭麵上設計一個黑點，安裝時黑點必（bì）須麵對機頭或機尾。
　　②安裝時一定要使半圓（yuán）型的支架與齒輪間的距離盡量（liàng）保持一致。

　　3.2.1.2軸向位移
　　①一定要確認傳感器安裝方（fāng）向，若是反向安裝，則需要在組態軟（ruǎn）件裏取反。

圖2 軸向位移示意圖

　　3.2.1.3脹（zhàng）差
　　①當整個轉（zhuǎn）子向電機方向推到推力盤緊（jǐn）貼工作瓦麵時（shí）定測量零點，並將轉子膨脹方向作為脹差正方向。

 圖3 脹（zhàng）差示意圖

　　3.2.1.4軸（zhóu）振
　　①每個軸（zhóu）承處安裝的2支軸振互成90°，垂直於軸承，每支傳感器與地麵呈（chéng）45°夾角。
　　②一般的渦流傳感器，其傳感器空間24mm範圍內不應有其它金屬物存在，否則會（huì）帶來誤差。

　　3.2.1.5蓋振（zhèn）
　　①蓋振一般安裝在各軸承箱上，應該在軸承箱蓋扣好並緊固完所有螺（luó）栓後安裝。
　　②一定要確保安裝表麵光滑、無顆粒劃痕（hén），且（qiě）傳感器與軸承蓋成剛（gāng）性連接。

圖5 蓋振示意圖

　　3.2.1.6熱膨脹
　　①連接電纜接頭處線（xiàn）纜應用焊接固（gù）定，連接電纜應套上金屬（shǔ）軟管並用線卡固定在軸承箱上。

 圖6 熱膨（péng）脹示意圖

　　3.2.1.7偏心、鍵相
　　①注意鍵相安裝時，不（bú）能正對著鍵相槽安裝。

圖7 偏心、鍵相示意圖

　　3.2.2注意事項
　　①檢查前置器與傳感器的型號（hào）是否對應，一般前置器上都標有配套傳感器的型號與編號。
　　②傳感器的線（xiàn）路要遠離強電磁幹擾源和高溫區；鋪設延長（zhǎng）線時，要確保延長線的固定與走（zǒu）向（xiàng）不會（huì）出現損傷其的（de）可能，且（qiě）盡量遠離噴油嘴，延長線的長度（dù）不（bú）得任意改變。
　　③傳感器與延長線（xiàn）連接插（chā）頭要插接牢固（gù）防止鬆動、並（bìng）用絕緣熱縮管密封，延長線應在軸承箱內壁上用線卡固定牢固防止被機械損（sǔn）壞，延長線引出機組外殼的部分要保（bǎo）證絕（jué）緣且浮空，延長線與電纜的連接必須做到連接牢固、接觸良好、絕緣符合要求。
　　④傳感（gǎn）器（qì）至前置器之間（jiān）各接頭部位應做（zuò）好密封防油措施，前置器連接插頭要插（chā）接牢固防止鬆動。
　　⑤延長線除廠（chǎng）家配套的防油絕緣措施外，安裝時Z好另外（wài）增加一層保護（hù）措施，例如：在延長線Z外層加套熱縮管用紮帶紮緊、然後再用厚實的白紗布將接頭處包裹好。
　　⑥傳感器引出線應固定牢固，在軸（zhóu）承箱（xiāng）上的引出（chū）口應密封嚴密、無滲漏；接線箱（xiāng）進線孔要密封好，做好防油、防漏汽、防漏水、防灰塵等措施，確保（bǎo）接線箱內幹淨整潔。
　　⑦屏蔽線原則上應在機櫃側單點接地（dì），所以接線盒（hé）側的（de）屏蔽線應該用絕緣膠布包好，防止接地。
　　⑧發電（diàn）機（jī）勵端（duān）傳感器及附件的安裝不得破壞發電機勵端與地（dì）的絕緣（yuán）。
　　⑨安裝完成後，應確保傳感器、延長線、前置器（qì）、電纜與各處接頭插頭的幹淨整潔。
　　3.3機櫃上電檢查
　　監測機櫃安裝就位後，由調試人員進（jìn）行通電前檢查，主要檢查有無（wú）機（jī）械損壞以及有無短路現相，尤其是電路板的插（chā）座柱針是否短路，檢查（chá）後一切正常後才可以（yǐ）通電。
　　首次通電前應把所有監視器板及電源板撥出，合上電源開關送（sòng）電，檢查兩路220VAC±10%電壓和指示燈是否正常，並做電源切換試驗，如無異常（cháng）關斷電源（yuán），進行下一（yī）步。
　　按照相應的圖紙（zhǐ）所示位置和名稱（chēng），插上模件工作（zuò）電源板（bǎn），觀（guān）察各指示燈是否正常（cháng），測量各電源板的輸出（chū）是否正常，端子編號請見（jiàn）相應的“汽輪機安全監視裝置圖”，如無異常（cháng）關斷電源進行下一步。
　　按照相應的圖紙所（suǒ）示位置和名稱把（bǎ）各（gè）監測板插入（rù）到相應位置（zhì），檢查電源指示和各板（bǎn）件（jiàn）麵板指示是否正常，如無異常，關（guān）斷電源，準備TSI傳感器調試。
　　3.4調試注意事項
　　①調試時應將安裝情況（kuàng）複查一遍，特別是零位、安裝方（fāng）向、各接頭接觸情況及各處密封情況，先（xiān）將安裝不當的（de）因素排除。
　　②盤櫃上電後必（bì）須重新檢查傳感器的間隙值或間隙電壓，如與（yǔ）安裝時出現較大的誤（wù）差（chà），則必須重新（xīn）調整。
　　③檢查傳（chuán）感器—TSI—DCS等控製回路，看是（shì）否（fǒu）有線路短接、接地等現象。
　　④注意（yì）供電（diàn）情況，檢查前置（zhì）器的輸入電壓是否為-25V左右。我曾經用直（zhí）流電源直接對傳感器（qì）進行過電壓調整試驗，發現輸入電壓大概（gài）在-23V到-27V左右都對探頭的測量值沒有明顯的影響，如果電壓再低或是再高就（jiù）會產生影響了。
　　⑤注意檢（jiǎn）查絕緣屏蔽情況，做好防幹擾措施。
　　⑥TSI係統（tǒng）傳感器調整（zhěng）不可在熱態下進行，因為蒸汽進入汽輪機後，轉子和汽缸均會膨脹。由於轉子質量較小，升溫較（jiào）快，故而膨脹比汽缸快且較快產生脹差。熱（rè）態下的脹差值很難計算且不便（biàn）於修正，因此，TSI係統傳感器調整應在常溫下進行才能準確（què）的顯（xiǎn）示出機組靜止部分和（hé）轉動部分之間的相對軸向位移（yí）。
　　4　TSI係統主要故障原因分析
　　根據實際經驗，歸納總結會引起TSI係統故障的原因，如下：
　　4.1安裝調試不（bú）當。例如：
　　①位移傳感器零（líng）位出錯（cuò），安裝（zhuāng）方向出錯（cuò）；
　　②傳（chuán）感器安（ān）裝（zhuāng）固定（dìng）不（bú）當；
　　③傳感器、延長線、前置器不（bú）配套，信號電纜選型不當；
　　④延長線因各種原因受損，造成接地；
　　⑤信（xìn）號屏蔽不符合要求，接線不符合規範；
　　⑥各接頭處鬆動，受油汙染；
　　⑦傳感器所探測部位不光滑（huá）、有汙漬或是有明顯的痕跡（jì）（如壓痕、刮痕）等。
　　4.2電（diàn）源裝置故障。例如：
　　①隻設計了一路（lù）電源；
　　②兩路電源切換時間過長或無法切換；
　　③電源卡件配備或布置不合理等。
　　4.3受運行（háng）環境影響，或受到幹擾，導致信號異常。例如：
　　①傳感（gǎn）器（qì）的安裝位置不符合傳感器檢測的要求；
　　②受電廠運行環境影響，串入幹擾信號影響測量，其中Z明顯的（de）便是盤車與勵磁附近的傳感器（qì）等。
　　4.4裝置測量部件的（de）故障。例（lì）如：
　　①傳感器的特性曲線變（biàn）差；
　　②傳（chuán）感器（qì）、前置器、卡件等電子元件老化；
　　③延長線、信號電纜老化等。
　　4.5邏輯或軟件組態設置（例如門檻電壓和線性）不當，導致信號不正常或是保護易（yì）動、誤動。
　　5　實例分（fèn）析
　　巴齊丹2×315MW燃煤電（diàn）廠采用的TSI傳感器是德國epro的，TSI及MTSI係統是（shì）由東汽自控提供的。在實際安裝過程中，將大小機軸振、偏心、鍵相等間隙電壓定在-12V。
　　5.1故障：在機組（zǔ）運（yùn）行期間，大機1X、1Y軸振在啟機後不久（jiǔ）就開始出現跳變的情（qíng）況，運行一段時間後跳變更加頻繁Z後變為壞點（diǎn），停機後過（guò）一段時間恢複正常。
　　分析及處理：檢查電壓、屏蔽接地、延長線、各處接頭插頭、電纜接線情（qíng）況，未發現（xiàn）任何異常，Z後發現就地接線箱穿線孔密封不嚴，運行時（shí）可能漏汽從而導致前置器和接線端子受潮短路。重新密封（fēng）穿線孔，再次啟機後（hòu）此情況消失。
　　5.2故障：大機2X軸振（zhèn）無論冷態、熱態均（jun1）壞點。
　　分析及處理：根據情況分析，因為是壞點，首先檢查間隙電壓，發現間隙電壓為零（líng），排除盤櫃側影響後，至就地接線箱（xiāng）檢查，發現前置器完好（hǎo）、插頭緊固、接線無異常，然後檢查延長線，發現延長線有（yǒu）接地現象，拆下（xià）後經檢（jiǎn）查發現延（yán）長線（xiàn）有明顯（xiǎn）燒壞痕跡，經詢問得知停機期間有人在2軸附近動焊（hàn），推測延（yán）長線（xiàn）被焊渣燙壞導致接地（dì）。更換延長線後，測點恢複正常，啟機後測點（diǎn）亦無異常。
　　5.3故障：大機4X、4Y、5X和5Y軸振冷態（tài）正常，啟（qǐ）動盤車和（hé）運行時（shí）數據過大。
　　分析及處理：根據情（qíng）況分析，Z大（dà）可能（néng）為盤車或頂軸油影響，檢（jiǎn）查其它因素（sù）無（wú）問題後，開蓋檢查，發現延長線接頭處密封鬆動不合格，接頭處（chù）有明顯（xiǎn）油漬。重新布置延長線、做好防油措施、做（zuò）好防幹擾措施後故障情況消失。
　　5.4故障：機組運行過程中（zhōng），大機6X軸振（zhèn）數值過大有時出（chū）現壞點，6Y軸振數值過大。
　　分析及（jí）處理：故障排除思路（檢查機櫃側因素-檢查就地接（jiē）線箱因素-檢查汽輪機內部部（bù）分因素），檢查至接線箱（xiāng）時發現6X前置器與傳感器（qì）型號不配套，檢查至汽機內部發現6Y傳感器鬆動，更換6X前置器、重新調整6Y傳（chuán）感器並安裝牢固後，故障情況消失。
　　5.5故障：大機（jī）偏心冷態時數（shù）值過大、有跳變情況，熱態（tài）時壞點。
　　分析（xī）及處理：故障排除思（sī）路（lù）（檢查機櫃側因素-檢查就地接線箱因素-檢查汽輪機內部部（bù）分因素），結合偏（piān）心測點的特點（受鍵相影響），排查完（wán）後發現大機偏心延長線未（wèi）固定好、防油措施（shī）不合格，運行時延長線接頭處長期與油接（jiē）觸，同時接線盒側（cè）屏蔽線因絕緣（yuán）膠布有油（yóu）漬脫落導致接地（dì）。處理完成後，故障情況（kuàng）消失。
　　6　總結
　　隨著自動化水平的提高，汽輪機TSI的穩定性和準確性變得越來越重要。正確並準確的安裝並調試TSI是確保TSI係統正常運行的基礎，也是精確反映汽（qì）輪機安全運行的重要保障。希望這篇文章能對廣大同行提供一些幫助。