第一文秘网    > 个人简历

TSI系统的应用及优化措施

作者:jnscsh   时间:2021-07-07 09:11:42   浏览次数:

【摘要】TSI (Turbine Supervisory Instrumentation)即汽轮机监测仪表系统,它是用来连续监测汽轮发电机组转子和汽缸重要机械工作参数的多路监控系统,既向DCS数据采集系统提供汽轮发电机组轴系的各种实时监视参数,又向ETS保护系统提供重要参数越限跳闸信号,还输出用于故障诊断的各种测量信号至TDM装置,帮助实现对汽轮发电机组轴系振动的在线分析诊断。因此,TSI系统对于保障汽轮发电机组的安全稳定运行起着至关重要的作用,发电厂对TSI系统可靠性的要求也愈加严格。

【关键词】TSI系统;应用;优化措施

一、TSI系统的应用

1.TSI系统的组成及工作原理

TSI系统是汽轮机重要的监测保护系统之一,其测量数据的准确性不仅影响汽轮机联锁保护的可靠度,而且影响转子动平衡测试结果的可信度。TSI系统中应用得最多的传感器是电涡流传感器,用于实现对汽轮机振动、差胀、偏心、轴位移、转速等非电量的检测,为汽轮机的安全运行提供了可靠保障。

2.TSI系统的基本功能

TSI系统的能对测量信号进行实时、在线、同步整周期数据采集,能对机组运行状态识别;能对振动信号分析,并进行数据管理,振动报警、危急识别、故障诊断以及当危险信号出现并将其信号输出至ETS系统进行跳机。

此外,TSI系统是一种可靠的连续监测汽轮机发电机参数的多通道监控系统,能连续地监测汽轮机的各种重要参数,帮助运行人员判明机器故障,使这些故障在引起严重损坏前能及时遮断汽轮发电机组,保证机组安全。另外,TSI监测信息提供了用于诊断性估算的各种测量数据,维护人员可通过诊断数据的帮助,分析可能的机器故障,帮助提出机器预测维修方案,预测维修信息能推测出旋转机械的维护需要,使机器维修更有计划性,减少维修时间,其结果减少了维修费用,提高了汽轮机组的可用率。

二、TSI系统的优化措施

1.改善系统供电

当前,大多数TSI系统都是使用双电源供电,然而,也有部分TSI系统使用的是单电源供电,有的虽然使用了双路电源,但电源模块却是单个的。对于TSI系统运行的可靠性来说,单电源供电是一个很大的安全隐患,所以,应采取以下措施来完善系统供电。

(1)配置两路可靠的AC220V电源冗余供电,而且切换时间要小于5ms,确保TSI系统没有初始化。此外,在系统供电中,电源模块的数量最少是2块,只有这样,系统电源才可以进行无隙切换。

(2)若用直流电源做保护电源,就必须具备相应的措施,使得在查找接地故障的过程中,系统供电可以正常运行,而不会有保护误动出现。

2.TSI系统的安装及线路连接

电涡流传感器是利用电磁场工作的,它所输出的交流信号分量一般都是毫伏级,因此极易受到外界干扰。尽管设计时考虑抗干扰措施,但在现场使用时,还应采取其他防范措施,以提高整個TSI系统的工作可靠性。

(1)安装传感器的支架刚性要好,以避免或减小被测体振动时支架受激自振造成附加的测量误差。工作端面应平整清洁,不应附有其他杂物,否则就会产生“噪声信号”而影响TSI系统的正常工作。

(2)外置探头应安装防电磁干扰保护罩。新安装或检修更换探头时,应选择一体化且全程带金属保护的探头电缆;否则要有可靠措施,确保延伸电缆接头处的绝缘。

(3)引起传感器阻值变化的往往是电缆。因此在安装传感器及其电缆时,应注意不能锐角弯折、不能过于用力拉扯,信号电缆与动力电缆之间要有足够的距离。传感器电缆和延长电缆之间的金属接头处一般采用热缩管进行绝缘。这在干燥环境中使用不会出现问题。

(4)安装后或机组检修后投运前,应对传感器与延伸电缆的连接处、延伸电缆与前置器的连接处的接头进行仔细检查,严防杂质进入而引起信号波动。

3.震动传感器的安装

震动传感器分为轴震动和轴承盖震动,对于轴承震动的安装,主要是根据电压调整,将传感器插入,直接旋转传感器与轴的距离,在前置放大器处测量输出信号,固定在零点电压;轴承盖震动需按照安装位置固定在厢盖上。传感器的现场安装完成后,还要进行最后的收尾工作:

(1)对所有的前置放大器延长线标号保存,不可错用串用否则会使测量值产生偏差;

(2)确保每个传感器的屏蔽线单端接地,另外一端上端子甩空;

(3)做好成品保护,扣缸前忌踩踏。

4.保护逻辑及定值合理优化

(1)TSI保护动作输出的跳机信号,宜采用常开且二路输出信号(闭合跳机)。原设计绝对振动信号作保护的情况,建议取消该保护,改用相对振动信号代替。

(2)采用轴承的相对振动作为汽轮机振动保护的信号源,并将逻辑优化为:本轴承的X向相对振动达到跳机值且相邻任一轴承振动值达到报警值时,本轴承振动保护信号动作。

(3)汽机轴向位移保护,原设计为单点信号或为二选二逻辑的,在条件允许的前提下,宜通过增加探头改为三选二逻辑或具备同等判断功能的逻辑输出。

(4)汽机高中低压胀差为单点信号保护的,为防比干扰信号误动,可设置10-20秒延时。为加强信号坏点剔除保护功能,建议胀差信号量程设置不高于跳机值的110%。如设计有两点胀差信号,其保护信号以采用与逻辑为宜。

(5)汽机缸胀应有报警信号,如设计有单点信号保护,建议取消。

5.降低TSI汽油机机油消耗

(1)提高燃油喷射系统的喷射压力以提高燃油的物化质量,在缸内尽快形成可燃混合气。使燃油燃烧的尽可能充分,减小形成积碳的几率。

(2)涡轮增压器转子的浮动轴承采用热膨胀系数低的材料并提高轴承与转子之间的配合精度。使浮动轴承能够在比较大的温度范围内保持良好的密封性能。

(3)提高精油气分离器的冷凝作用,应延长粗油气分离器与净油器分离器之间连接管路的长度,并且在净油器分离器中增加冷凝隔板的数量,以提高机油蒸汽的凝结效率。

(4)提高精油气分离器压力控制阀的开启压力,即提高汽油机运行时的曲轴箱压力,可减少活塞漏气量,同时也能抑制曲轴箱中的机油蒸发量。

(5)提高缸孔的加工精度和活塞环的装配质量,提高活塞环的气密性,减少活塞漏气量。

总之,汽轮机安全监视系统TSI是汽轮机最重要的监测保护系统之一。正常运行中,它监视汽轮机机械参数的变化,一旦参数越限即发出报警信号,若参数达到限值时则动作保护系统驱动汽轮机跳闸。为保证机组的安全经济运行,要求TSI系统的各项动作必须可靠。上文笔者抛砖引玉,希望更多的专业人士加入到此研究中来,以保证TSI系统在实际应用中取得更良好的效果。

参考文献

[1]张东风.热工测量及仪表[M].北京:中国电力出版社.2007

[2]王浩森,景效国,张国荣等.浅析TSI振动测量信号的保护逻辑组合[J].热力发电.2007(10)

[3]王延博.大型汽轮发电机组TSI/TDM系统振动测点配置基本原则研究[J].汽轮机技术.2004(3)

[4]赵燕平,王文宽,李玉宝,赵汗青.汽轮机监视系统(TSI)安装调试及常见问题[J].山东电力技术.2009(3)

推荐访问:优化 措施 系统 TSI