摘　要：通過回顧運（yùn）河電廠135MW機組汽輪機軸承振（zhèn）動保護誤動作的實例，分（fèn）析本特（tè）利公司3300TSI係統振動保護邏輯存在的缺陷，提（tí）出邏輯修改與優化方案，目的是在（zài）保證邏輯準確性的情況下（xià），減少（shǎo）保護（hù）誤（wù）動概率，保證汽輪機安全穩定運行。
　　關鍵詞：汽輪機；軸承（chéng）振動；保護（hù）；本特利3300
　　一、現狀概述
　　華能（néng）運河電廠（chǎng）一期及續建共四台135MW機組均采用的是本特利公司TSI3300係列框架式監控係統，其中振動監視與保護（hù）采用的是3300/65電渦流振動探頭（tóu）傳感器。自機組（zǔ）投（tóu）產以來，因為振動保護（hù）的誤動作，多次（cì）發生嚴重威脅機組運行的安全問題。2009年5月份，#3機組（zǔ）#6軸承Y相振動指示發生波動，超過報警值（zhí）（125μm），Z大（dà）達（dá）到203.1μm，軸（zhóu）承振動指（zhǐ）示的異常，嚴重威脅機組的安全運行，雖及時（shí）解除該振動保護避免了非停事故，但安（ān）全隱患依然存在。在2013年6月，#2機組汽輪機（jī）#8軸承振（zhèn）動值（zhí）出現波動，瞬間超過保護跳機值，ETS（汽輪機危急遮（zhē）斷係統）動作，汽機跳閘，ETS首出記憶#8軸（zhóu）承振動大跳機。原因（yīn）分析（xī）：查閱曆（lì）史曲線，#8軸承振動值超過保護跳機（jī）定值（zhí），相鄰#7軸承振動值指示正常，無波動，初步判定#8軸承振動探頭故障，信號誤發導（dǎo）致汽輪機跳閘。#1、2機組與#3、4機組采用了兩種不（bú）同的振動保護方式（shì），下麵將分別具體進行介紹（shào）。
　　1、#1、2機組軸承振動共8套測量裝置，分別裝於汽輪機#1-8瓦處（chù）。就地探頭信號分別送至TSI機櫃8塊卡件。報（bào）警信號在TSI係統邏輯“或”後輸出單路報（bào）警（jǐng）至DCS（分散控製係統）。TSI分別輸出8路（lù）模擬量信號至DCS顯示（shì），分別（bié）輸（shū）出（chū）8路開關量信號至ETS櫃（guì）作為ETS動作條件。軸承振動保護原理框圖如（rú）下： 　　通過以上原理框圖，我們分析（xī）振動邏輯改造的必要性：
　　（1）8路振動信號至TSI機櫃後，經過（guò）邏輯“或”輸出單路報警至DCS，當任一路振動發出報警信號（hào）後，DCS即（jí）報警，當此報（bào）警未消除時，其它振動（dòng）即使到（dào）達報（bào）警值也（yě）不會（huì）再觸（chù）發（fā）報警，不能起到正常（cháng）報警作用。（2）TSI輸出8路開關量信號至ETS，ETS邏輯“或”運算，即任（rèn）一路達到跳機值（254μm）時，汽機跳閘。根據目前情況和（hé）運行實（shí）踐發現，該振動保護易因某個振動傳感器故障引起誤跳（tiào）機。
　　#3、4機組從汽輪機首處到發電機勵磁機處共有6道軸承（chéng），每道軸承在X、Y相分別（bié）裝有一個（gè）本特利公司3300係列的電渦流振動傳感器，12路就地探頭信號分別送至TSI係統，經TSI3300係（xì）統邏輯判（pàn）斷後輸（shū）出（chū）開關量至ETS係統。設計時的振動（dòng）保護邏輯為：6道軸承振動中任（rèn）一軸（zhóu）承X或Y相振動達到跳機值（zhí）時，即汽輪機跳閘。TSI另外分別輸出12路模擬量信號至DEH（汽輪機數字電液監（jiān）控係統）顯示。
　　二、對策措施
　　針對上述兩種不同特點（diǎn）的振動保護（hù）方式，依據《華能濟寧（níng）發電（diàn）公司機組檢修工藝規程》和《火電廠熱控係統可靠（kào）性配置與事故預控》要求，分別出具以下安全技術措施，其中#1、2機組振動報（bào）警及保護邏輯均做出修改，#3、4機組重點進行保護邏輯修改。
　　1、振動報警修改：
　　#1、2機組8路振動信號至（zhì）TSI機櫃後，經過邏輯“或”輸出單路報警至（zhì）DCS，當任一路振動發出報警信號後，DCS即報警，當此報警未消除時，其它振動即使（shǐ）到達（dá）報（bào）警值也不會（huì）再觸發報（bào）警，不能起到正常報警作用（yòng）。因此對振動報警邏輯進行了修改：（1）拆除TSI輸出至DCS報警接線。（2）在DCS組態中分別將8路振動模擬量信（xìn）號（hào）經限幅後輸出（chū）報警，報警分別送至軟光字牌（pái）實現聲光（guāng）報警。（3）#1、2機組是上海電機（jī）廠（chǎng）水冷發電機，#6軸承位於勵磁機處（chù），振動監測受勵磁幹（gàn）擾，不能真實反應振動數值，依據山東電科院指導性建議，取消#6軸承振動保護，隻作為顯示，將#6振動報警定值（zhí）改為（wéi）220μm。
　　2、保護邏輯修改：
　　#1、2機（jī）組振動保護原設計為任一振動（dòng）到達保護值即跳機，#3、4機組（zǔ）為任一振動的（de）X或Y相到達保護值（zhí）即跳機，均屬於單點保護，如果振動監測出現故障易造成保護誤動，不（bú）符合（hé）反措要求（qiú）。現對軸承振動保護邏輯進行修改，#1、2機組改為任一振動到達保護值且其它任一振動值到達100μm即保護動作跳機，#3、4機組改為任一振動的X相（xiàng）振動值達到保護值（或達到125μm），且Y相振動值達到125μm（或達到保護值）即保護動作（zuò）跳機，避免單點保護造成停（tíng）機（jī）事故發生。
　　三、邏輯修改
　　1、#1、2機組部分：
　　（1）振動報警邏輯（jí）修改：#6軸承位於（yú）勵磁機處，振動（dòng）監（jiān）測受勵磁幹擾，不能真實反映振動數值，因此取消（xiāo）#6軸承振動保護，隻（zhī）作為顯示，將#6振動報（bào）警定值改為220um。
　　拆除TSI輸出至DCS報警接（jiē）線。在DCS組態中分別將8路振動模量（liàng）信號經限幅後輸出報警，報警分別送至軟光字牌實現聲光報警，8路單獨報警避免了原邏輯一路報警導致其它（tā）報（bào）警發不（bú）出的缺陷。原理框（kuàng）圖如（rú）下： 　　（2）振動保護（hù）邏輯修改：拆除ETS櫃#1-8軸承振動保護接線。當一振動達到保護值，其它任一軸承振動達到報警值（zhí）（不含#6軸承振動報警），兩條件均滿足延時（shí）3秒，ETS動作跳機，DCS輸出硬接線至ETS原VB1跳機保護（hù）接線端子處，以VB1為例，原理框圖如下： 　　2、#3、4機組部分：
　　（1）在DEH組態中做好振動保（bǎo）護邏（luó）輯，以#1軸（zhóu）承為例，具體邏輯如下（xià）： 　　首先對TSI傳（chuán）輸到DEH的（de）#1-6每個軸承（chéng）的X相、Y相（xiàng）實時振動值，分別進行125μm、254μm的比較，大（dà）於後輸出為“1”。
　　對每個軸承的X相遮斷（或（huò）報警）和Y相報警（或遮斷（duàn））進（jìn）行“與”處理後，再進行“或（huò）”處理（詳見上麵邏輯（jí）示意圖）。
　　對6路輸出進行多路“或”處理，即任意軸承的X相振動值達到254μm（或（huò）達到（dào）125μm），且Y相振（zhèn）動值達到125μm（或達到254μm），“或”模（mó）塊（kuài）輸出值為1，延時（shí）3秒，遮斷（duàn）跳汽輪機。
　　在DEH的DO輸出和ETS的振動保護輸入之間連接采用硬接線方式。
　　四、振動保護（hù）係統相關（guān）設備安裝維護的一些要求
　　對汽（qì）輪機振動保護邏輯優（yōu）化的同時，在設備安裝維（wéi）護（hù）方麵還應注意（yì）以下（xià）一些要求，以保證振（zhèn）動測量的準確性，盡（jìn）可（kě）能減小環境幹擾的影響，減少誤動作概率。
　　對處於高溫環境的振動探頭、延伸電（diàn）纜應采取隔離保護措施，避免直接接觸汽輪機外壁，防止高溫燙毀。在實際應用中，我們發現（xiàn）汽輪機#2-8瓦（以#1、2機組為例）振動探頭及延伸電纜所處環境（jìng）溫度較低，而#1瓦處（chù）由於軸封漏氣量較大，環境溫度較高，振動探頭、延伸電纜長時間（jiān）運行在這種環境中，易影響測量的穩（wěn）定性和可靠性。建議更換探頭傳感器、延伸電纜為耐高（gāo）溫型號，同時現場加裝隔離擋板，以減小測量的高（gāo）溫（wēn）幹擾。
　　對於安裝於發電機處的振動探頭，應在探（tàn）頭底座與發電機接觸處使用絕緣墊片，保證絕緣良好，避免直接接觸。
　　振動探頭（tóu）及延伸電纜應保（bǎo）持（chí）清潔（jié），避免沾染油汙。延伸（shēn）電纜保（bǎo）護套（tào）管完（wán）好，防止重物擠（jǐ）壓，延伸電纜與（yǔ）探（tàn）頭的結合處套好保護管，避免鬆動磨損。
　　前置器所處端子箱應接地良（liáng）好，前置器輸出電纜應有屏蔽層，並有備（bèi）用芯用以接地。前置器與延伸（shēn）電纜接口緊（jǐn）固，輸出信號電纜接線（xiàn）緊固。
　　信號（hào）電纜的屏蔽（bì）部分應直接接至TSI3300係統機（jī）架的接線（xiàn）端子處，屏蔽線接到機（jī）架的COM端子或者Shield端（duān）子上。
　　保護邏輯優化修（xiū）改後，DCS及DEH係統參與到保護中來，要做到端子接線緊固，輸出繼電器（qì）動作良好。同時定期（qī）清灰，保證（zhèng）係統整潔，減少不必要的測量誤差。
　　五、結束語
　　2013年6月，利用小修機會（huì），對#2機組進行了汽（qì）輪機振（zhèn）動保護邏（luó）輯修改工作，通（tōng）過這次邏輯的優化完善，使本特利TSI3300係統的運行更加穩定可靠，在保證保護動（dòng）作準確性、及時性的基礎上，極大減少誤動作概率，保證（zhèng）了汽輪機的安全運行。同時利用（yòng）停機機會，完成運河電廠其他（tā）機組的邏輯修改工作，為全廠機組安全可靠運行打下良好的基礎。