作者：鄭重　梅麗紅

　　【摘　要】本文系統(tǒng)地闡述了關(guān)于TSI系統(tǒng)在火電機(jī)組中安裝和調(diào)試的方法經(jīng)驗，并對TSI系統(tǒng)主要故障原因做出了分析，同時根據(jù)實際工況中出現(xiàn)的問題做出分析并提出解決辦法，從而提高讀者對TSI系統(tǒng)安裝與調(diào)試的水平。
　　【關(guān)鍵詞】TSI系統(tǒng)；安裝調(diào)試要點；故障分析

　　1　引言
　　汽輪機(jī)安全監(jiān)視系統(tǒng)（TSI）是一種集保護(hù)和檢測功能于一身的永久監(jiān)視系統(tǒng)，是大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械必不可少的保護(hù)系統(tǒng)。TSI可以對機(jī)組在啟動、運(yùn)行過程中的一些重要參數(shù)能可靠地進(jìn)行監(jiān)視和儲存，它不僅能指示機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)、記錄輸出信號、實現(xiàn)數(shù)值越限報警、出現(xiàn)危險信號時使機(jī)組自動停機(jī)，同時還能為故障診斷提供數(shù)據(jù)。本人在此匯總關(guān)于TSI探頭安裝和調(diào)試中積累的經(jīng)驗并結(jié)合印尼巴齊丹2×315MW燃煤電廠實際安裝調(diào)試過程出現(xiàn)的問題及解決辦法，供大家參考。
　　2　TSI系統(tǒng)介紹
　　TSI系統(tǒng)主要都由傳感器、前置器、監(jiān)測系統(tǒng)組成。
　　傳感器系統(tǒng)將機(jī)械量轉(zhuǎn)換成電參數(shù)（頻率f，電感L，品質(zhì)因素Q，阻抗Z等），傳感器輸出的電參數(shù)信號經(jīng)過現(xiàn)場連線送到監(jiān)測系統(tǒng)，由監(jiān)測系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為測量參數(shù)進(jìn)行顯示、記錄及相關(guān)的信息處理。
　　監(jiān)測系統(tǒng)又稱為框架，一個框架由三部分組成：電源、系統(tǒng)監(jiān)測器和監(jiān)測表。電源（總被放在框架的位置）為裝在框架內(nèi)的監(jiān)測表及相應(yīng)的傳感器提供規(guī)定的電源；系統(tǒng)檢測器（總被放在框架的第二位置）檢驗供電水平以確保系統(tǒng)正常運(yùn)行，它控制報警點的設(shè)置和系統(tǒng)復(fù)位同時具有控制系統(tǒng)“OK”的功能，“OK”（正常工作）表明系統(tǒng)的傳感器及現(xiàn)場接線是在規(guī)定的水平上進(jìn)行；監(jiān)測表不僅可以顯示傳感器系統(tǒng)是否正常運(yùn)行，還可以指示傳感器的測量值，并在越限時報警。
　　3　TSI的安裝與調(diào)試注意事項
　　3.1安裝前的注意事項
　　①設(shè)備必須檢定合格，并由具有相關(guān)計量資質(zhì)的單位出具檢定合格報告；
　?、诒３职惭b相關(guān)區(qū)域的清潔，同時將傳感器、前置器、支架、接線箱等設(shè)備清理干凈；
　?、郯惭b傳感器之前，必須先將支架，前置器，接線箱等相關(guān)配件安裝完成。
　　④前置器的接線箱應(yīng)選擇安裝在振動小且便于檢修的位置。
　　3.2安裝要點與注意事項
　　3.2.1安裝要點
　　3.2.1.1轉(zhuǎn)速、零轉(zhuǎn)速及超速
　?、侔惭b磁感應(yīng)傳感器時注意傳感器探頭表面磁鐵所產(chǎn)生的磁場與觸發(fā)體邊沿必須成直角，有的制造廠會在傳感器探頭面上設(shè)計一個黑點，安裝時黑點必須面對機(jī)頭或機(jī)尾。
　?、诎惭b時一定要使半圓型的支架與齒輪間的距離盡量保持一致。

　　3.2.1.2軸向位移
　?、僖欢ㄒ_認(rèn)傳感器安裝方向，若是反向安裝，則需要在組態(tài)軟件里取反。

圖2 軸向位移示意圖

　　3.2.1.3脹差
　?、佼?dāng)整個轉(zhuǎn)子向電機(jī)方向推到推力盤緊貼工作瓦面時定測量零點，并將轉(zhuǎn)子膨脹方向作為脹差正方向。

 圖3 脹差示意圖

　　3.2.1.4軸振
　?、倜總€軸承處安裝的2支軸振互成90°，垂直于軸承，每支傳感器與地面呈45°夾角。
　?、谝话愕臏u流傳感器，其傳感器空間24mm范圍內(nèi)不應(yīng)有其它金屬物存在，否則會帶來誤差。

　　3.2.1.5蓋振
　　①蓋振一般安裝在各軸承箱上，應(yīng)該在軸承箱蓋扣好并緊固完所有螺栓后安裝。
　?、谝欢ㄒ_保安裝表面光滑、無顆粒劃痕，且傳感器與軸承蓋成剛性連接。

圖5 蓋振示意圖

　　3.2.1.6熱膨脹
　?、龠B接電纜接頭處線纜應(yīng)用焊接固定，連接電纜應(yīng)套上金屬軟管并用線卡固定在軸承箱上。

 圖6 熱膨脹示意圖

　　3.2.1.7偏心、鍵相
　　①注意鍵相安裝時，不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
　?、贆z查前置器與傳感器的型號是否對應(yīng)，一般前置器上都標(biāo)有配套傳感器的型號與編號。
　　②傳感器的線路要遠(yuǎn)離強(qiáng)電磁干擾源和高溫區(qū)；鋪設(shè)延長線時，要確保延長線的固定與走向不會出現(xiàn)損傷其的可能，且盡量遠(yuǎn)離噴油嘴，延長線的長度不得任意改變。
　?、蹅鞲衅髋c延長線連接插頭要插接牢固防止松動、并用絕緣熱縮管密封，延長線應(yīng)在軸承箱內(nèi)壁上用線卡固定牢固防止被機(jī)械損壞，延長線引出機(jī)組外殼的部分要保證絕緣且浮空，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。
　?、軅鞲衅髦燎爸闷髦g各接頭部位應(yīng)做好密封防油措施，前置器連接插頭要插接牢固防止松動。
　　⑤延長線除廠家配套的防油絕緣措施外，安裝時Z好另外增加一層保護(hù)措施，例如：在延長線Z外層加套熱縮管用扎帶扎緊、然后再用厚實的白紗布將接頭處包裹好。
　?、迋鞲衅饕鼍€應(yīng)固定牢固，在軸承箱上的引出口應(yīng)密封嚴(yán)密、無滲漏；接線箱進(jìn)線孔要密封好，做好防油、防漏汽、防漏水、防灰塵等措施，確保接線箱內(nèi)干凈整潔。
　　⑦屏蔽線原則上應(yīng)在機(jī)柜側(cè)單點接地，所以接線盒側(cè)的屏蔽線應(yīng)該用絕緣膠布包好，防止接地。
　　⑧發(fā)電機(jī)勵端傳感器及附件的安裝不得破壞發(fā)電機(jī)勵端與地的絕緣。
　　⑨安裝完成后，應(yīng)確保傳感器、延長線、前置器、電纜與各處接頭插頭的干凈整潔。
　　3.3機(jī)柜上電檢查
　　監(jiān)測機(jī)柜安裝就位后，由調(diào)試人員進(jìn)行通電前檢查，主要檢查有無機(jī)械損壞以及有無短路現(xiàn)相，尤其是電路板的插座柱針是否短路，檢查后一切正常后才可以通電。
　　首次通電前應(yīng)把所有監(jiān)視器板及電源板撥出，合上電源開關(guān)送電，檢查兩路220VAC±10%電壓和指示燈是否正常，并做電源切換試驗，如無異常關(guān)斷電源，進(jìn)行下一步。
　　按照相應(yīng)的圖紙所示位置和名稱，插上模件工作電源板，觀察各指示燈是否正常，測量各電源板的輸出是否正常，端子編號請見相應(yīng)的“汽輪機(jī)安全監(jiān)視裝置圖”，如無異常關(guān)斷電源進(jìn)行下一步。
　　按照相應(yīng)的圖紙所示位置和名稱把各監(jiān)測板插入到相應(yīng)位置，檢查電源指示和各板件面板指示是否正常，如無異常，關(guān)斷電源，準(zhǔn)備TSI傳感器調(diào)試。
　　3.4調(diào)試注意事項
　?、僬{(diào)試時應(yīng)將安裝情況復(fù)查一遍，特別是零位、安裝方向、各接頭接觸情況及各處密封情況，先將安裝不當(dāng)?shù)囊蛩嘏懦?br /> 　　②盤柜上電后必須重新檢查傳感器的間隙值或間隙電壓，如與安裝時出現(xiàn)較大的誤差，則必須重新調(diào)整。
　?、蹤z查傳感器—TSI—DCS等控制回路，看是否有線路短接、接地等現(xiàn)象。
　?、茏⒁夤╇娗闆r，檢查前置器的輸入電壓是否為-25V左右。我曾經(jīng)用直流電源直接對傳感器進(jìn)行過電壓調(diào)整試驗，發(fā)現(xiàn)輸入電壓大概在-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會產(chǎn)生影響了。
　?、葑⒁鈾z查絕緣屏蔽情況，做好防干擾措施。
　?、轙SI系統(tǒng)傳感器調(diào)整不可在熱態(tài)下進(jìn)行，因為蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)后，轉(zhuǎn)子和汽缸均會膨脹。由于轉(zhuǎn)子質(zhì)量較小，升溫較快，故而膨脹比汽缸快且較快產(chǎn)生脹差。熱態(tài)下的脹差值很難計算且不便于修正，因此，TSI系統(tǒng)傳感器調(diào)整應(yīng)在常溫下進(jìn)行才能準(zhǔn)確的顯示出機(jī)組靜止部分和轉(zhuǎn)動部分之間的相對軸向位移。
　　4　TSI系統(tǒng)主要故障原因分析
　　根據(jù)實際經(jīng)驗，歸納總結(jié)會引起TSI系統(tǒng)故障的原因，如下：
　　4.1安裝調(diào)試不當(dāng)。例如：
　　①位移傳感器零位出錯，安裝方向出錯；
　?、趥鞲衅靼惭b固定不當(dāng)；
　?、蹅鞲衅?、延長線、前置器不配套，信號電纜選型不當(dāng)；
　　④延長線因各種原因受損，造成接地；
　?、菪盘柶帘尾环弦?，接線不符合規(guī)范；
　?、薷鹘宇^處松動，受油污染；
　?、邆鞲衅魉綔y部位不光滑、有污漬或是有明顯的痕跡（如壓痕、刮痕）等。
　　4.2電源裝置故障。例如：
　?、僦辉O(shè)計了一路電源；
　?、趦陕冯娫辞袚Q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(yùn)行環(huán)境影響，或受到干擾，導(dǎo)致信號異常。例如：
　?、賯鞲衅鞯陌惭b位置不符合傳感器檢測的要求；
　　②受電廠運(yùn)行環(huán)境影響，串入干擾信號影響測量，其中Z明顯的便是盤車與勵磁附近的傳感器等。
　　4.4裝置測量部件的故障。例如：
　　①傳感器的特性曲線變差；
　　②傳感器、前置器、卡件等電子元件老化；
　?、垩娱L線、信號電纜老化等。
　　4.5邏輯或軟件組態(tài)設(shè)置（例如門檻電壓和線性）不當(dāng)，導(dǎo)致信號不正?；蚴潜Ｗo(hù)易動、誤動。
　　5　實例分析
　　巴齊丹2×315MW燃煤電廠采用的TSI傳感器是德國epro的，TSI及MTSI系統(tǒng)是由東汽自控提供的。在實際安裝過程中，將大小機(jī)軸振、偏心、鍵相等間隙電壓定在-12V。
　　5.1故障：在機(jī)組運(yùn)行期間，大機(jī)1X、1Y軸振在啟機(jī)后不久就開始出現(xiàn)跳變的情況，運(yùn)行一段時間后跳變更加頻繁Z后變?yōu)閴狞c，停機(jī)后過一段時間恢復(fù)正常。
　　分析及處理：檢查電壓、屏蔽接地、延長線、各處接頭插頭、電纜接線情況，未發(fā)現(xiàn)任何異常，Z后發(fā)現(xiàn)就地接線箱穿線孔密封不嚴(yán)，運(yùn)行時可能漏汽從而導(dǎo)致前置器和接線端子受潮短路。重新密封穿線孔，再次啟機(jī)后此情況消失。
　　5.2故障：大機(jī)2X軸振無論冷態(tài)、熱態(tài)均壞點。
　　分析及處理：根據(jù)情況分析，因為是壞點，首先檢查間隙電壓，發(fā)現(xiàn)間隙電壓為零，排除盤柜側(cè)影響后，至就地接線箱檢查，發(fā)現(xiàn)前置器完好、插頭緊固、接線無異常，然后檢查延長線，發(fā)現(xiàn)延長線有接地現(xiàn)象，拆下后經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)延長線有明顯燒壞痕跡，經(jīng)詢問得知停機(jī)期間有人在2軸附近動焊，推測延長線被焊渣燙壞導(dǎo)致接地。更換延長線后，測點恢復(fù)正常，啟機(jī)后測點亦無異常。
　　5.3故障：大機(jī)4X、4Y、5X和5Y軸振冷態(tài)正常，啟動盤車和運(yùn)行時數(shù)據(jù)過大。
　　分析及處理：根據(jù)情況分析，Z大可能為盤車或頂軸油影響，檢查其它因素?zé)o問題后，開蓋檢查，發(fā)現(xiàn)延長線接頭處密封松動不合格，接頭處有明顯油漬。重新布置延長線、做好防油措施、做好防干擾措施后故障情況消失。
　　5.4故障：機(jī)組運(yùn)行過程中，大機(jī)6X軸振數(shù)值過大有時出現(xiàn)壞點，6Y軸振數(shù)值過大。
　　分析及處理：故障排除思路（檢查機(jī)柜側(cè)因素-檢查就地接線箱因素-檢查汽輪機(jī)內(nèi)部部分因素），檢查至接線箱時發(fā)現(xiàn)6X前置器與傳感器型號不配套，檢查至汽機(jī)內(nèi)部發(fā)現(xiàn)6Y傳感器松動，更換6X前置器、重新調(diào)整6Y傳感器并安裝牢固后，故障情況消失。
　　5.5故障：大機(jī)偏心冷態(tài)時數(shù)值過大、有跳變情況，熱態(tài)時壞點。
　　分析及處理：故障排除思路（檢查機(jī)柜側(cè)因素-檢查就地接線箱因素-檢查汽輪機(jī)內(nèi)部部分因素），結(jié)合偏心測點的特點（受鍵相影響），排查完后發(fā)現(xiàn)大機(jī)偏心延長線未固定好、防油措施不合格，運(yùn)行時延長線接頭處長期與油接觸，同時接線盒側(cè)屏蔽線因絕緣膠布有油漬脫落導(dǎo)致接地。處理完成后，故障情況消失。
　　6　總結(jié)
　　隨著自動化水平的提高，汽輪機(jī)TSI的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性變得越來越重要。正確并準(zhǔn)確的安裝并調(diào)試TSI是確保TSI系統(tǒng)正常運(yùn)行的基礎(chǔ)，也是精確反映汽輪機(jī)安全運(yùn)行的重要保障。希望這篇文章能對廣大同行提供一些幫助。