摘要：随着TSI系统的广泛应用，系统应用的许多问题也会随之产生，由于新投产机组的安装不规范，而造成跳机的事故也常常发生，结合系统检修的经验，对检修维护的一些值得关注的问题展开论述。虽然机组容量在不断增大，蒸汽参数的也在不断升高，火电厂热力系统也更加的复杂，但是随着应用问题也会凸现出来。为了能够有效的提高机组的热经济性，针对技术故障原因做出相应的分析总结，针对这些问题给出相应的优化措施。
关键词：TSI系统；故障分析；优化措施
一、TSI系统简介
TSI系统是汽轮机安全监视保护系统的简称，是汽轮机运行中一种至关重要的监视和保护系统，负责采集整个汽轮发电机组轴系的运行数据，重要参数包含转子轴系轴向监测的轴向位移、胀差以及热膨胀，径向测量如轴振、盖振和偏心，其系统运行的准确性和传感器的精确度对整个机组运行和维护人员提供最直接的数据支持，因此对于TSI的相关现场调试工作一定要仔细和谨慎，对每一个需要调整的参数均要求达到相当的精度，为机组在稳定而安全的系数状态中运行提供最重要的支持。TSI参数的测量主要依靠各种传感器来进行运作，涡流传感器和磁电式速度传感器是汽轮常常应用的传感器。但是TSI系统在维护方面和安装方面都存在着许多盲点，就比如说数据分析不精准，探头安装不到位，轴向位移和差胀零位选取不规范造成事故等一系列问题。
二、故障原因分析及措施
2.1传感器安装调试不当
安装环节上的错误会直接影响到测量结果，比如探头安装校验时使得机组轴向位移的指示值偏大或者偏小。要做到TSI系统的测量准确、动作正确，首先就要做到TSI系统的现场安装和调试正确这一个关键步骤。安装前需对各探头进行校验，确保传感器工作线性、灵敏度满足机组工程使用要求；安装调试过程须保证每个传感器的安装位置和被侧面的工况在传感器的特性范围内，以保证传感器的工作正常。
2.2测量部件装置出现故障
随着TSI装置技术性能的提高，目前现场使用的各TSI传感器系统质量都是非常好的，各系统传感器的测量精度和传感器的灵敏度都能满足工程需求，因此传感器本身的质量故障所占的比例也不是很高，这类故障经常表现为示数出现数值上下大范围波动，如果数值出现异常，大多数情况都是探头前置器中某个电子元器件出现异常，装置的特性曲线发生变化所致。一旦发现探头就不能继续使用，因此，我们需要定期检查探头情况，检查零部件的完整情况来确保设备的可靠运行。
2.3误动轴振动以及轴承振动保护
由于系统装置内部的异常，再加上外部环境因素而受到电磁辐射干扰的影响，从而造成了整个系统电厂运行环境因干扰信号而串入震动信号的检测回路出现错误，触发了单点信号保护回路的误动，根据这些年来对TSI系统保护误动的统计情况，得出了80%是振动类信号误动的结论，而这类故障通常是现场工作环境中出现大功率动力回路或者大电流交流线圈干扰所致。但是TSI系统的异常有很少是监控参数真实变化导致，而由TSI装置系统本身形成的故障也不多见，绝大多数干扰信号都是由外部因素引起的，而且它的脉冲持续时间也很少超过了四秒。我们需要根据外部环境来做相应的隔离措施，也可以要研发新的零部件来改变设备自身来削弱外部环境的影响。
2.4接线不规范
如今的新机组或者改造机组在安全运行上，还存在着许多不稳定的安全隐患，不规范的接线因素没有得到足够的重视，使干扰信号与地面形成电势差，地网会选择屏蔽产生的环形电流，另外，干扰信号还会突变叠加在信号上的模拟信息。因此，我们需要采用可靠的机柜接地和电缆屏蔽接地；正确使用电缆，尽量做到每个传感器信号独立电缆和独立的屏蔽系统；把传感器电缆和其他大交流电缆分开来布置，以进行有效的保护措施。
三、措施实施注意事项
我们以东方汽轮机厂某1000MW机组工程为例，对TSI传感器支架系统的安装和调试提出一些实质性的意见和建议。
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3.1传感器探头安装调试期间重点注意如下几个方面：
3.1.1位移类传感器的安装调试之前，需确保传感器校验报告的时间和数据都符合使用规范，熟悉主机轴系安装要求和启动运行说明书中对各参数的停机报警值，了解各级转子和汽缸的膨胀方向，确定轴向位移和高、中和低压胀差传感器的工作方向正确，传感器的测量量程要大于该传感器的停机保护值，因东方汽轮机的汽轮发电机组有明确的规定，轴向位移和胀差的测量零位是转子推力盘贴死工作推力瓦，因此在传感器安装调整前，应确保机组轴系状态满足该技术要求；
3.1.2振动类传感器，包括轴振、盖振和偏心，该类传感器主要检测汽轮发电机组转子等设备的径向偏移量，对机组的安全可靠运行也起到重要的保护作用，且此类传感器的测量是很小的交流信号，因此该类传感器的安装调试过程一定要注意传感器的电缆等屏蔽工作做好，确保不受外界因素干扰；
3.1.3转速类传感器的重要性在于该类传感器的工作正常与否决定了汽轮发电机组的调节功能是否正常，因此相关传感器的安装调试工作也同样重要，目前该类信号传感器的种类较多，涡流传感器、磁阻传感器和磁电式传感器都大量在使用，但是从传感器工作特性可以看出，转速就是把传感器检测到的正弦波通过软件处理成方波以达到频率的统计，因此传感器反馈回来的电压和波形都对信号处理有重大影响，在该类传感器的安装调试过程中，传感器的分屏和接地以及影响电压的间隙值都必须严格按照传感器的特性来安装和设定。
3.2运行阶段对TSI系统的部分故障分析
同样，按照传感器使用类别对各种常见的故障信息做个统计分析，大致也分为如下几种类型：
3.2.1位移类传感器常见的故障多为间隙电压消失或者摆动很大，而通常需要检查的重点是接线是否松动，通过更换元器件来确定是否出现元器件故障，在传感器测量，延伸电缆传输、前置器转换、柜间电缆传输以及卡件处理环节都可能出现故障，多使用排除法来确定故障环节；
3.2.2振动类传感器常见的故障就是测量数据规则或者不规则的摆动，而通常造成这类故障的原因是被侧面的不光滑或者被侧面间隙摆动，也可能是信号传输过程的干扰所致；
3.3.3转速类传感器的故障大致分两种，检测不到信号或者信号摆动，前者多是传感器故障或者接线错误所致，后者多是干扰或者传输过程的接线接地或者屏蔽错误所致。
3.3对TSI系统运行故障的处理对策
在汽轮发电机组运行过程中，如果测量数据能正确表述该测点实际值确实超过运行极限值，应找汽机专业会同分析，而其他情况下，我们还是应首先从热控角度来分析问题。在此，与同仁们分享一下相关处理经验，根据数十台机组都投运经验和相关问题处理经验分析总结，从TDM数据趋势、DCS的实时数据或者历史数据分析：
3.3.1数据突然消失，主要检查传感器接线是否故障，其他如转速传感器可能是门槛值出现故障，应重点排查；
3.3.2数据出现尖峰值，通常可能是干扰所致，重点排查接地和屏蔽，如振动受干扰可能就有这种情况发生，一般在信号处理过程中加微量时间延时以达到滤波功能；
3.3.3数据突变，但是很平稳，该类故障多数是被侧面突然出现问题所致，比如大功率动力回路的动作造成振动突变摆动；
3.3.4数据出现不规则的锯齿状，可能是测量元件或者回路故障，应重点排查传感器的测量部分，大部分的传感器在故障时都有这种体现，少量如转速出现这类情况可能是接地和屏蔽故障所致；
3.3.5数据出现规则的锯齿状，该类问题也多数是传感器被侧面变化所致，表现比较多的就是顶轴油压的摆动造成振动摆动的现象。
结束语：TSI系统稳定运行是机组安全稳定运行的基础，为了能够使机组正常运行，我们必须要重视TSI探头安装调试工序。只有深入分析安装调试过程中出现的故障问题，针对故障产生的原因而采取相应的措施，这样才能使TSI探头的安装质量得到保障，进而提高机组的安全性能。为确保整个系统的安全可靠，要求TSI系统的各个指标都符合要求。本文仅针对一些问题进行思考分析，希望更多的专业人士加入到此研究中来，为保证TSI系统能够更大范围的应用，并在实际应用中取得优秀成果，谨以此文为相关人员带来思考，望专业人士深入研究。
参考文献：
[1]蔡文川.TSI系统故障原因与优化措施分析[J].通讯世界，2018（03）：192-193.
[2]丁彪.TSI系统故障原因分析与优化措施[J].河南电力，2016（05）：21-22.
论文作者:曾升财
论文发表刊物:《电力设备》2018年第34期
论文发表时间:2019/5/20
标签：传感器论文; 机组论文; 系统论文; 故障论文; 测量论文; 信号论文; 干扰论文; 《电力设备》2018年第34期论文;