TSI系统出现故障的原因和改进措施及建议

文黎平 欧阳军

摘要：目前，以TSI系统为代表的监测系统逐渐应用于电厂建设当中，取得了良好的应用效果。然而，介于TSI系统运行环境复杂以及操作难度较高的影响，TSI系统在正式运行过程中，难免会出现故障问题。为此，文章主要针对TSI系统常见故障问题、内部存在的安全隐患进行综合分析，并在此基础上，从TSI传感器安装与线路连接、保护逻辑优化等方面，提出加强TSI系统运行可靠性的改进措施，防止TSI系统在运行过程中出现隐患问题，造成不必要的经济损失，仅供参考。

关键词：TSI系统；故障问题；测量元件；改进措施

TSI系统作为汽轮机运行的重要监测系统，基本上可以向DCS系统提供汽轮机轴系与汽缸的参数数据，并可以向ETS系统提供重要参数，如越限跳闸信号等，为TDM系统提供有效的测量信号，以便解决故障诊断问题。由此可以看出，TSI系统的安全运行可以为机组的作业效率提供基础保障。然而，介于TSI硬件配置的可靠程度与控制逻辑存在不良问题，导致系统在正式运行过程中，往往会出现较多的隐患问题，亟待解决。

1 TSI系统运行现状分析

TSI系统全称为汽轮机本体监测保护系统，是火电机组比较基本且重要的保护系统。在正式运行过程中，TSI系统往往会受到维护或者安装时存在的不足问题，如轴向位移或者差胀零位选取不规范等问题，很容易引发运行隐患问题，制约火电机组整体的运行效果。结合现状来看，新投产机安装不规范造成跳机故障的问题层出不穷，基本上已经成为普遍现象[1]。

且随着汽轮机组容量的不断加大，以及蒸汽参数数值的不断提升，国内火电厂热力系统变得愈加复杂。如果不加以及时解决TSI系统存在的问题，就很有可能导致系统运行瘫痪问题的出现。

2 TSI系统出现故障问题的主要原因

2.1 传感器安装调试不合理

正确完成TSI系统现场安装与调试工作是确保TSI系统运行合理、测量精确的基础保障。然而，多数机组在大修之后，往往会出现轴向位移指示值与机组大修前带满负荷时的指示值出现偏差问题。究其原因，主要是因为探头安装校验过程中，并未将其完全推至紧贴推力瓦块的作业面当中，即便是后来用机组小修进行重新校验工作，也难以恢复到大修前的数值。如果不加及时解决，TSI系统在后续运行过程中，很容易因数值偏差问题而出现运行故障问题[2]。

2.2 装置测量部件存在故障

随着TSI装置技术性能的不断加强，装置测量部件故障问题得到了一定程度的控制。但是以示值跳变为主的装置测量部件故障为主的问题仍未得到及时解决，举例而言，某厂#2机组2W绝对振动在无任何操作的情况下，示值突然发生明显变化，并发出警报信号。经运行人员检查之后，并未发生明显异常。

2.3 轴承振动保护误动及电源故障

一般来说，TSI系统在电厂运行中涉及到的环境，往往多属于强电磁场环境。介于此种影响，TSI系统在正式运行过程中，往往会受到系统装置内部异常或者外界环境因素干扰的作用，而存在一些高低频干扰信号串入到振动信号检测回路中的问题，造成电源故障问题。如此一来，很容易造成单点信号存在保护回路误动的问题。结合本人多年的实践经验来看，针对TSI系统保护误动情况而言，80%以上的TST系统误动问题多是振动类信号问题造成的[3]。

2.4 接线缺乏规范性，干扰信号明显

接线缺乏规范性很容易导致新机组或者改造机组在后续运行过程中出现隐患问题。介于不同地网间的电势差问题，TSI系统在正式运行过程中，很容易受到其影响，而在屏蔽层内出现明显环流问题，且往往会在叠加信号的作用下，产生模拟量波动问题或者突变问题。根据不完全的统计调查显示，TSI系统出现故障问题的主要原因不仅在于上述问题，还在于接地与电缆防护存在不足问题，如备用芯没有包扎好或者碰到缸体外壳等，都可以产生大量的干扰信号，影响TSI系统的稳定运行。

3 TSI系统故障问题的改进措施分析

3.1 加强TSI电源的可靠程度

一般来说，提高TSI电源的可靠程度基本上可以为TSI系统的运行稳定提供安全保障，同时也可以为上述故障问题提供合理的解决措施。在具体改进过程中，建议工作人员可以为TSI系统配置可靠的AC220V电源冗余供电，实现电源来回切换要求，确保系统运行安全。与此同时，定期做好TSI系统两路电源的切换工作，确保电源切换过程安全无误。需要注意的是，各监测卡件报警以及跳机信号扩展继电器的24V控制电源在切换管理方面，必须严格满足两路电源来回切换需求，防止出现保护拒动问题。

3.2 规范现场探头安装与调试效果

针对上述传感器安装调试不合理、装置测量部件存在故障以及轴振动及轴承振动保护易误动等问题，建议工作人员必须严格规范现场探头安装与调试效果，以免TSI系统在正式运行过程中出现安全问题。对于探头安装位置而言，必须严格遵照厂家技术要求进行有效安装，确保测量装置系统产生的误差可以控制在标准波动范围当中。在进行轴向位移、胀差等传感器安装校验的时候，建议机务人员应该将其完全推至紧贴推力瓦块的作业面当中，避免出现装置测量部件安装故障问题。与此同时，针对探头延伸电缆以及信号电缆等连接问题，必须严格注意安装保护问题，防止在安装过程中被轴承箱内的金属毛刺刮坏而造成不必要的安全问题[4]。

3.3 确保保护逻辑的科学、合理

对于保护逻辑管理问题，建议工作人员在利用保护动作输出跳机信号的时候，应该尽量采用硬光字牌报警装置作为TSI系统的报警信号，避免出现闭节点误动问题。与此同时，对于单点保护问题，应该合理使用延时功能，避免因干扰信号造成信号误发问题。需要注意的是，延时时间最好根据机组实际运行情况进行合理确定，避免出现因延时时间过长而丧失保护功能问题的出现，这一点必须加以注意。

4结论

总而言之，为进一步确保TSI系统的可靠性，操作人员必须从严格控制传感器硬件配置的可靠性与控制逻辑效果入手，利用合理的手段维护系统的安全运行。与此同时，操作人员必须正确规范地做好汽轮机本体监测系统的管理工作，尽量减少TSI系统出现反复故障的问题。针对机组存在的误跳机与非计划停运问题，必须采取切实可行的手段进行合理预防，确保TSI系统运行稳定。需要注意的是，操作人员最好加强自身的专业程度，有效解决TSI系统存在的故障问题，从根本上确保整体运行的稳定效果。

参考文献：

[1]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.

[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.

[3]张久洲. 1000MW机组TSI系统可靠性存在问题的分析及处理[J]. 现代制造技术与装备，2016（05）：71-73.

[4]张勇. 汽轮机安全监测系统（TSI）应用分析与改进[J]. 价值工程，2014，33（26）：47-48.

（作者單位：中电建湖北电力建设有限公司）