（广东粤电云河发电有限公司 广东云浮 527328）
摘要：本文主要针对我厂上汽300MW汽轮机TSI系统维护中出现的问题进行分析，并根据实际情况提出了TSI轴振保护等优化调整方案，并以此方案优化调整了我厂#5、6机TSI轴振信号卡件冗余布置方式，设计了轴振保护动作逻辑，改造方案目的在于保障TSI系统测量的稳定性，按照既不能拒动也不能误动的原则，确保TSI系统保护动作可靠性，以此方案对TSI系统进行优化改造之后，取得满意效果。
关键词：TSI系统 卡件布置 轴振保护 逻辑优化
1、前言：
我厂#5~#6机组汽轮机安全监测系统（TSI）采用的是飞利浦公司生产的epro MMS6000系统，电涡流探头将检测到的汽机振动、轴位移、差胀、转速、偏心、缸胀等参数送到epro MMS6000监测仪表，经处理后通过硬接线方式送至DEH显示；当汽轮机参数超限时，epro MMS6000装置发出可靠的报警、停机信号到DCS系统及ETS系统去保护动作，保证汽机的安全，MMS6000系统有传感器缓冲信号，4~20mA和0~20VDC标准电流和电压输出信号，以及计算机通讯的数据接口以供其他系统使用，目前MMS6000系统的可靠性及测量仪表精度很高。当前我厂300MW汽轮机TSI轴振保护设置如下：
轴振信号：1、同一瓦内，当某一方向（如X方向）的轴振振动值达到跳机值并且另一方向（如Y方向）的轴振振动达到报警值，发跳机信号。
2、同一瓦内，当某一方向（如X方向）的轴振测点坏掉，另一方向（如Y方向）的轴振测点正常工作且达到保护动作值时，发跳机信号。
2、系统优化前存在的问题：
2.1 我厂#5、6机组主汽轮机TSI系统采用的是进口飞利浦epro系统，每台机组布置有7块瓦，每个瓦分别有呈90。角安装的X方向和Y方向两个探头，7块瓦共14个探头。原轴振保护跳机通过继电器硬接线回路实现，判断逻辑为：#1～7瓦任一瓦的X方向或Y方向轴振测点达到保护跳机值后保护跳汽轮机，具体逻辑如下图：
该保护逻辑存在着一定的偶然性和危险性，如某单个振动通道因为工况参数改变（升、降、甩负荷）、不明信号对系统产生干扰、测量设备故障等原因，都有可能暂时导致测量值升至危险值，可能造成汽机保护误动作，以下曲线是#5、6机组轴振出现异常的各种情况：
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2.2 原轴振测量通道按测点1X、1Y；2X、2 Y……7X、7Y排列。如有一卡件故障，则该瓦将失去轴振保护监视，如下图：
3、优化方案设计：
3.1 逻辑优化方案：为确保机组安全运行，本着既不能误动也不拒动的原则，从提高机组整体安全性能出发，我们设计了三种逻辑优化方案，如下：
方案一、按机组振动规律，当发生轴振大时，同一道瓦内X、Y方向均会有较大反应，故给出如下逻辑优化方案：当任一瓦的轴振振动值达到跳机值时和同一瓦另一侧的轴振振动达到报警值相与后发跳机信号，各道瓦间做或逻辑。
目前国内已采用该逻辑优化方案的部分电厂有白杨河电厂、大武口电厂、西来峰电厂、国电费县电厂、山东石横电广、安徽宿州电厂、江苏常熟电厂、福建乐清电厂等。
方案二、方案一中存在一个缺陷，即同一道瓦内，轴振X和Y两个测点中，假设有一个测点设备发生故障，假设此时振动大，那么跳机逻辑便发不出来跳机信号，会造成轴振保护拒动。
因此在方案一的基础上，提出如下优化逻辑防止保护拒动：
当任一瓦的轴振振动值达到跳机值时和同一瓦另一侧的轴振振动达到报警值相与后发跳机信号，各道瓦间做或逻辑。（注：与方案一内容相同）
同一瓦内，当某一方向（如X方向）轴振测点坏掉，另一方向（如Y方向）的轴振测点正常工作且达到保护动作值时，便发出跳机信号。（注：在方案一基础上新增加的内容）
目前广东某电厂11号机组也己确定使用该方案进行改造。
方案三、整个轴系内，任意一道瓦内轴振只要有一个测点达到振动大报警值，同时其它各道瓦有一个轴振测点振动达到保护动作值，则发出跳机逻辑。
目前使用该保护逻辑模式的电厂较少，主要是考虑以下两方面的问题：1、对于整个轴系来讲，不同瓦之间的关联性不确定，某一瓦的某个方面的轴振测点达到保护动作值，但其它瓦的轴振测点不一定能达到报警值，因此本改造方案有可能会造成保护拒动。2、保护逻辑由于轴振测点多的原因实现时较复杂。
3.2 卡件冗余布置方式优化方案
根据《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》以及《火力发电厂安全性评价》中的相关内容要求，我们将现有轴振测点通道分配改为1X、2Y；2X、1Y；3X、4Y；4X、3Y；5X、6Y；6X、7X；5Y、7Y排列，这样即便一块卡件出现故障，也不会出现该瓦完全失去振动保护监视的情况，冗余布置见图二：
4、方案实施：
针对上述轴振逻辑保护优化方案，我们进行了对比，结果如下：方案二是在方案一的基础上优化而来，因此方案二比方案一更为合理。相比较方案一和二，方案三提出的各瓦之间的关联性存在不确定性，没有同一道瓦内的X方向和Y方向的关联性大，存在轴振保护拒动的可能性。因此最终选用方案二来优化#5、6机组轴振保护逻辑，优化后的轴振保护逻辑图如下：
5、结论：
在对我厂#5、6机汽轮机轴振保护逻辑内容和轴振测点卡件分配方式的深入研究及仔细分析后，通过对#5、6号机组汽轮机保护逻辑内容和轴振测点卡件分配方式进行优化，进一步提高了汽轮机轴振保护的可靠性，#5、6机组杜绝了因信号干扰、传感器故障、接线故障及其卡件故障等不利因素造成的汽轮机轴振保护跳闸误动作的可能性，排除设备和逻辑上存在的不稳定因素，大大提高了汽轮机保护动作的可靠性，保证了300MW汽轮机发电机组的安全稳定运行。
参考文献：
1、《QFSN及QFSN2型300～350MW汽轮发电机》产品说明书，1996.2
2、《火电厂汽轮机TSI轴振保护逻辑优化分析》，百度文库
论文作者:潘晓庆
论文发表刊物:《电力设备》2017年第17期
论文发表时间:2017/10/23
标签：方案论文; 逻辑论文; 汽轮机论文; 方向论文; 机组论文; 电厂论文; 信号论文; 《电力设备》2017年第17期论文;