摘要：作为火电厂机组运行中，非常重要的保证，TSI系统可以说担负着整个机组安全性的重任。若TSI系统出现故障，那必然会致使整个机组的运行稳定性和安全性受到影响。
关键词：TSI系统；故障原因分析；可靠性技术措施
前言：
汽轮机监测保护系统，是汽轮机运行极为重要的一个监测保护系统，为了确保机组安全稳定运行，相应的TSI系统的必须做到安全可靠，由于各种原因，目前热工控制逻辑的完善性及合理性、热工保护信号的配置还存在不尽人意之处，由此引发热工保护系统误动的情况时有发生，尤其是TSI系统，因其单点保护的不可靠性，导致运行机组跳闸情况在近几年内呈上升趋势，这引起了各大发电公司的重点关注。
1 TSI系统运行中存在的应用故障及原因分析
TSI系统一般是由传感器和智能板件组成。其中，传感设备带动机械振动，产生位和转速的机械能，最终转换为电能。在运行中，根据传感设备性能的要求，利用电涡流传感器，对汽轮机组的转速、偏心、轴位移、轴振动、胀差进行测量，利用速度传感器和利用线性可变差动变压器进行运作测量。而其中TSI系统在汽轮机的安全监控中发挥了重要作用。TSI系统自投入生产以来，总体监测功能和数据测量比较精准，输出的安全性也较高。
1.1 绝对振动单点信号保护误动的概率较大
通常情况下，在TSI系统的正常运行中，绝对振动单点信号保护安全性是应该有保障的，并且往往作为触发信号对机组振动保护。相对振动的测试，一般在轴承处安装涡流探头便可测得。而绝对振动（AS）则是相对振动与轴承绝对振动的叠加。近些年来，常常发生因绝对振动信号的跳动突变而引起的保护动作现象。
例如，某火电工程公司的机组在运行过程中，其 ly轴振动信号突然出现异常变化，引起TSI系统振动保护动作，汽机跳闸。但是，通过对DOS系统的检查和历史曲线分析，该轴的绝对振动信号已经达到了满量程。过程中有5s的持续时间超过了保护设定值，而此时，同轴却并没有发现相对振动的异常变化。
经过反复检测分析，会发现在信号突变的时候，没有进行任何人工操作，也没有人员在附近进行干扰。而且，在TSI机柜接地和电缆屏蔽两方面，此测量系统也符合要求，那么便可以得出信号突变的原因：在一定时间段的低频干扰下，TSI系统中的速度传感器会发生突变，仅仅是复制出一个新的绝对振动值，无法真实地反映轴承绝对振动，所以才会引发振动保护动作，出现异常信号状况。
1.2延伸电缆以及前置器的接头松动或者受到污染
一般情况下，延伸的电缆以及前置器原有的接线，随着时间会逐渐老化或者凝结氧化，产生线路接触不良，接线口松动不牢，进而信号不稳定。事实上老说，电厂的每一个TSI 系统都是相同的原理结构，有一根延伸的电缆与单独探头相连接，再加上一个前置器，三者组合在一起，形成一个整体元件，有着自己的特性曲线和阻抗性。加入该TSI 系统所具有的特性曲线或者阻抗发生变化，那么便一定会出现信号异常。
1.3在周围环境干扰下引发信号异常
TSI系统所受环境因素的影响也比较大，例如：在使用涡流与速度探头作为一次元件运行的过程中，涡流探头通常是一个线圈，前置器的高频振荡电流通过延伸电缆流入此线圈，形成轴向磁场。若一旦被测金属体靠近该磁场，电涡流的强弱便会发生改变。若该线圈在运行时，再受到外部某些磁场的影响，电涡流中所表现出的强弱性质就无法正确地反映探头与被测物的距离，使测量数值异常。
1.4未进行规范接地、串入干扰信号
在对电厂TSI系统运行状况的进行调研时，发现未进行规范接地，串入干扰信号情况比较突出。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆以安全性来说，TSI系统接地要求是必须的，而电厂的情况不在于接地与否，而在于接地方式的正确与否，这会直接影响到系统抗干扰的能力。
2 提高TSI系统可靠性的主要方法
2.1规范TSI系统现场设备安装和调试工作
要确保整个机组能够保持可靠的运行，TSI系统的可靠性是非常重要的基础，而现场设备则是确保TSI系统准确性的重要条件。传感器在进行安装的过程中，其支架必须有非常充足的刚性，并且支架与支架之间应当运用可靠性较高的放松措施，例如：添加相应的防滑垫等。在振动探头中配置相应的底座配套和螺纹，规格不同的螺纹，极易致使振动探头出现安装不牢的情况，可有效避免因长时间振动致使传感器发生松动或者脱落等情况[3]。
同时注意电缆，前置器，探头之间的接头安装质量。对TSI系统来说，电缆，前置器，探头是一个测量整体，有特定阻抗和特性曲线，当测量系统的阻抗发生变化时，就会引起信号输出异常，在百矿田阳电厂#2机组试运过程中，6Y震动异常波动，检查就地接线探头延伸电缆与前置器的接头无松动现象，TSI柜内卡件及前置器也无异常现象。但将探头延伸电缆与前置器的接头松开时，发现延伸电缆和前置器的接头中有杂质，彻底清除杂质后，信号恢复正常。主要原因就是接头中的介质（杂质或油垢），造成该测量系统的不匹配，改变了该测量系统的特性，使信号发生波动。
在对传感器进行选择时，应当尽量选取一体化的传感器，简单来说就是集合了延伸电缆与传感器一体化的设备，不带中间接头，否则需要选取具有延长电缆和措施可靠的传感器尾线均具有可靠性较高的绝缘。延伸电缆的固定与走向不应当有损失电缆的隐患存在。传感器在进行安装之前，必须对其前置器进行选取，确保两者能够成套，以此来提升系统的线性。
2.2优化硬件配置及保护逻辑
TSI系统必须配置两路具有较高可靠性AC220V的冗余电源，其切换时间通常在5ms以上，且在硬件上，TSI装置应当配置相应的电源模块。为了能够更好的保护全程冗余配置，应当将其设置为三取二保护的信号回路，并配置相应数量的卡件，例如：轴向位移信号卡件与转速信号卡件等都需要配置相应的三块，并且不能够从其中一块卡件的不同通道中引出来。所有输出的保护信号均应当实施常开同时两路输出信号。TSI系统中的保护逻辑应当配置相应的闭锁条件，以此来实现对逻辑保护系统保护系统的提升。
2.3 加强对TSI系统的运行维护管理
要更好的保证机组的安全可靠性运行，除了需要具有合理的系统配置、可靠性较高的现场设备以及合理的逻辑配置之外，同时坚持对其进行维护和检修，也是保护系统始终处于正常运转的重要保证。为此，需要对TSI系统装置、部件以及电缆运行过程中，及时对出现异常情况进行维护、检修和管理。
结语：
综上所述，某发电厂通过采取上述几项措施，四台机组两种不同产品的TSI系统也随之进入到了整改的阶段，TSI系统运行的可靠性有了显著提升，未出现由于TSI系统故障引起机组出现异常的现象，较好的保证了机组的安全运行。
TSI系统是非常重要的保护系统与热控测量，其在稳定汽轮机发电机安全、稳定运行上有着非常重要的作用，在实际生产时，TSI系统运行可靠性同样还具备一定的问题，并且就系统的安全稳定运行上也有着诸多的隐患，这就需要我们，继续加强现场问题的总结，并对火力发电厂热工自动化系统的可靠性进行评估，并提出相应的调整措施，尽可能地调高TSI系统的运行安全性和可靠性。
参考文献：
[1]杨前华.TSI系统故障原因及可靠性分析[J].新疆电力技术，2014（01）：51-53.
[2]孙语晗.TSI系统出现故障的原因和改进措施及建议[J].黑龙江科技信息，2013（31）：114.
[3]郭迎宾，杨勇波，周世盼.汽机安全监视系统故障原因及运行可靠性的技术要求[J].河南科技，2011（20）：83
论文作者:刘秀春
论文发表刊物:《电力设备》2018年第22期
论文发表时间:2018/12/5
标签：系统论文; 信号论文; 可靠性论文; 机组论文; 电缆论文; 传感器论文; 测量论文; 《电力设备》2018年第22期论文;