tsi和tdm一体化系统在汽轮机故障诊断中的应用实例 -回复

TSI系统故障原因分析与提高可靠性措施【摘要】本文在我厂TSI系统运行情况总结的基础上，通过对异常情况的归类分析和存在问题的专题分析，提出提高TSI系统运行可靠性的若干技术措施，供同行在检修运行维护中参考。

【关键词】TSI系统；故障原因分析；可靠性技术措施0 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，本文通过对异动案例的统计、故障原因的归类分析以及与同行专业人员专题讨论后，提出提高TSI系统运行可靠性的若干技术措施，供同行在检修运行维护中参考。

1 TSI系统故障原因分析与处理通过对TSI系统运行情况统计，将引起测量显示异常甚至导致保护系统误动的主要原因、处理措施以及可能存在的主要隐患归纳如下：1.1 TSI信号测量部件故障跳机1.2 绝对振动信号动作跳机由公式可以看出，在积分过程中，速度信号会受到与频率有关的增益影响。

低频增益大，高频增益小。

在速度信号中，低频成分经积分成位移量后，有较大的幅值。

因此外部电磁场的任何变化都会产生错误的振动速度输出信号。

从过程来看，当时用来测量轴承绝对振动的速度传感器受到了低频干扰，发生突变，同时复合出一个较大的绝对振动值，导致振动保护动作。

因此用轴的绝对振动单点信号作为振动保护的信号源，产生虚假信号（严重时误动作跳机）的概率较大。

1.3 单点信号保护可靠性低为保证TSI信号触发保护系统的及时性，火电机组TSI系统输出的触发保护信号，原设计多采用单点测量信号且不加延时。

但由于TSI系统在电厂运行的环境是一个强电磁场环境，包括来自系统内部的异常（测量部件、装置等）和外部环境因素产生的干扰（电导耦合、电磁辐射等），这些干扰都可能引发单点信号保护回路的误动，事实上统计数据表明，TSI系统的异动情况中，因被监控参数真实变化导致的少之又少，而因TSI装置本身故障造成的也不多见，绝大多数是外部因素诱导下的误发信号而引起的异动情况，且其脉冲维持时间很少超过4秒。

半速汽轮机轴位移和胀差传感器的安装与调整霍雷;孙小龙;郑军伟【摘要】轴位移和胀差是反映汽轮机动静间隙的两项重要监视参数.采用半速机组轴位移和胀差的测量原理和测量方法,对红沿河核电厂1号机组存在的轴位移传感器测量值偏大、高中压转子膨胀测量传感器安装间隙不足和暖机过程中低压转子膨胀量过大等问题的解决过程进行了系统论述.通过对红沿河核电厂1号机组轴位移和胀差实际运行数据和变化规律的分析,说明传感器的安装过程和调整方法正确,实现了对汽轮发电机组的可靠监视和保护.【期刊名称】《中国电力》【年(卷),期】2013(046)012【总页数】5页(P74-78)【关键词】核电;半速汽轮机;轴位移;胀差;安装调整【作者】霍雷;孙小龙;郑军伟【作者单位】中广核工程有限公司,广东深圳518031;中广核工程有限公司,广东深圳518031;中广核工程有限公司,广东深圳518031【正文语种】中文【中图分类】TK264.20 引言轴位移和胀差是反映汽轮机动静间隙的重要监视参数。

为避免轴向间隙变化造成动静部分发生摩擦，对轴位移和胀差的监视是机组运行和瞬态过程中的一项重要任务。

轴位移和胀差传感器测量结果的准确性与传感器测量零点的校准、传感器自身的测量特性等有直接关系。

红沿河核电厂1号机组是东方电气集团生产的HN1119型冲动凝汽式半速汽轮机组，单轴四缸六排汽，额定电功率1118.79 MW。

有HIP（高中压合缸）和LP1（1号低压缸）、LP2（2号低压缸）、LP3（3号低压缸）共4个汽缸。

1 核电半速汽机轴位移和胀差测量与布置红沿河核电厂1号机组汽机监视系统采用瑞士Vibro-Meter公司开发的基于数字信号处理技术的VM600系统[1]。

该系统由MPS（机器保护系统）和CMS（状态监测系统）2个部分组成，实现了TSI（汽轮机监视）和TDM（瞬态数据管理）功能的一体化[2]。

其最大的特点是常用的监视信号都能通过4+2通道的MPC4（机器监视保护卡）完成信号采集。

1000MW超超临界汽轮机TSI安装与调试摘要：汽轮机的安全监视装置（TSI）是汽轮发电机组安全高效运行的可靠保证，本文以实际案例阐述1000MW超超临界汽轮机TSI的构成和作用、安装与调试。

关键字：汽轮机；TS；安装调试；Epro；A6500-SR一、TSI系统概述汽轮机的安全监视装置（TSI）是保证汽轮发电机组安全高效运行的重要装置，连续的监测汽轮机的各项重要参数，包括转速、偏心、胀差、轴向位移、轴振、瓦振等，帮助运行人员判明汽轮机故障，并在这些故障引起严重损坏前跳闸汽轮机，保证机组安全。

并且可以在线诊断，帮助维护检修人员分析汽轮机可能的故障，帮助提出汽轮机预测维修方案，减少维修时间，提高汽轮机的可用率。

二、TSI系统硬件及软件介绍1.该1000MW超超临界汽轮机的TSI系统硬件（1）Epro传感器和前置器Epro传感器，包含电涡流传感器，电动式传感器、磁阻式传感器等等。

前置器与电涡流传感器配套使用，其包含专用的高频振荡器、跟随器、放大器、检波器和滤波器，TSI机柜为其提供24VDC供电电源，输出直流电压为间隙电压，反映转子到探头的距离远近。

（2）A6500-SR系统框架及其模块该1000MW超超临界汽轮机的安全监视装置配套的TSI主要由美国EMERSON 公司的CSI6500 ATG监视系统组成，如图1所示。

图1主机TSI机柜图通用型监测模块A6500-UM，与其它CSI-A6500-ATG监测模块配合使用时，可形成一个完整的API-670机械保护监测系统，用于监测偏心、胀差、轴向位移、轴振、瓦振、零转速、键相等等。

通讯模块A6500-CC，能够读取CSIA6500-ATG所有模块的参数，并通过ModBus-TCP/IP或ModBus-RTU（串行）将其输出，可以组态成冗余通讯模式。

热膨胀监视仪表DF9032，用于监测汽缸的热膨胀，即绝对膨胀。

CSI 6300 SIS 数字超速保护系统包含3个保护监测器和1个背板和机架。

运行核电机组TSI系统增设TDM装置的实践应用周巧婵【摘要】本文介绍了秦三厂汽轮机监测系统(TSI系统)的不足,阐述了增加汽轮发电机组在线状态监测与故障诊断分析装置(TDM装置)的系统优化方案,及秦三厂增设TDM装置的实施,最后通过实施效果说明汽轮发电机组采用"TSI系统"+"TDM装置"的"监护"方式,不但能够全面掌握汽轮发电机组的运转状态,而且可以为设备的故障诊断及预防性维修提供有效依据.【期刊名称】《仪器仪表用户》【年(卷),期】2017(024)010【总页数】5页(P81-85)【关键词】状态监测;故障诊断;汽轮发电机组在线状态监测与故障诊断分析装置;特征图谱【作者】周巧婵【作者单位】中核核电运行管理有限公司,浙江海盐 314300【正文语种】中文【中图分类】TM623汽轮发电机是电站的主要、关键设备，为了能够随时、准确地了解机组的运行状态，需要设置可靠、精确的汽轮机监测系统（Turbine,Supervisory,Instrumentation System，以下简称TSI系统）：一方面，可以监测机器工作状态，及时指出设备是否出现非正常的运行状态，并在超出预置的报警值时发出警报和自动保护动作，以达到保护机器的目的；另一方面，可以提供较为完整的数据监测、分析、采集、储存系统，提供机械状况发展趋势数据，积累机器在正常运转时所监测的历史数据，从比较中发现可能的潜在故障，以便于在问题达到报警级别以前调查出它的发展趋势[1]。

传统TSI系统所监测的基本参数有动态运行（振动）参数和静态（位置测量）参数两种。

其中传统TSI系统监测的静态参数满足机组监测需求，但动态参数即振动监测仅能监测当前机组工作状态、振动峰峰值和gap电压，缺乏对机组振动数据的分析，如振动波形、频谱、倍频的幅值和相位等故障特征数据，无法把监测数据根据不同的坐标绘制出振动分析时需要的图谱；而且由于受电站数据显示系统（PI系统）采样频率的限制，无法提供足够详细的机组振动信息。

tsi和tdm一体化系统在汽轮机故障诊断中的应用实例题目：tsi和tdm一体化系统在汽轮机故障诊断中的应用实例引言：汽轮机作为一种常见的能源转换设备，被广泛应用于电力站、石化、玻璃工业等领域。

然而，由于长期运行、复杂工况和高温高压等因素的影响，汽轮机故障频发，给生产和运维带来了诸多困扰。

为了提高汽轮机的可靠性和安全性，与传统诊断方法相比，引入tsi和tdm一体化系统在汽轮机故障诊断中的应用具有更高的准确性和效率。

本文将通过分析一具体的应用实例，详细介绍tsi和tdm一体化系统的原理、方法以及其在汽轮机故障诊断中的作用。

第一部分：tsi和tdm一体化系统的原理介绍1.1 tsi和tdm的基本概念和原理1.2 tsi和tdm在故障诊断中的优势1.3 tsi和tdm系统的组成和工作流程第二部分：实例分析：使用tsi和tdm一体化系统来诊断汽轮机故障2.1 故障背景和问题描述2.2 数据采集与处理2.3 基于tsi的故障特征提取2.4 基于tdm的故障模式识别2.5 故障预警与诊断结果第三部分：讨论和总结3.1 应用实例中的关键问题和解决方案3.2 tsi和tdm一体化系统的优点和局限性3.3 对未来发展和应用的展望第一部分：tsi和tdm一体化系统的原理介绍1.1 tsi和tdm的基本概念和原理TSI（Turbine Supervisory Instrumentation，汽轮机监视仪表）是一种测量和监测汽轮机运行参数的装置。

TDM（Turbomachinery Diagnostic Methodologies，汽轮机故障诊断方法）是一种基于监测数据和数学模型的故障诊断方法。

TSI和TDM的结合将测量、监测和诊断整合成一个系统，能够提供全面的、准确的故障诊断结果。

1.2 tsi和tdm在故障诊断中的优势TSI和TDM一体化系统在汽轮机故障诊断中具有如下优势：- 高准确性：通过实时监测和采集大量的数据，结合先进的数学算法和模型，能够快速准确地诊断各类故障。

NS2100大型汽轮发电机组监测和分析诊断系统的应用分析【摘要】对国产NS2100汽轮发电机组监测和分析诊断系统在200MW机组的应用进行分析，较单一的汽轮机监测系统其功能既能实时监测，又可对转机性能、运行状态进行分析判断，从而提高大型机组运行的安全性与可靠性。

【关键词】汽轮机；监测；振动；故障诊断分析0 前言随着电力工业的不断快速发展，达到百万千瓦级功率的电厂也不断涌现。

由此也带来了一些问题：一方面，单机容量的增加使得大型汽轮发电机组轴系的结构变得更加复杂，也就更容易发生震动故障；另一方面，现役机组的老化时常带来一些突发事故，甚至引发部分原有的故障进一步扩大，最终造成设备报废、人员伤亡的灾难性事故。

针对这一现象，国家有关部门通过进口大批振动监测装置的措施解决了振动监测的问题。

可是，该现象的最大难题是怎样从监测的数据中快速的分析出机组振动大的真正原因。

因此，如何实现在线诊断振动故障，是实现机组长期安全运行的重要保障。

1 NS2100大型汽轮发电机组状态监测和诊断分析系统由于我国用电的需要和资金制约，降低老机组故障发生率，延长老机组的使用寿命是非常重要的。

目前在国内电厂各类大型汽轮发电机组的运行监测方面，部分机组只装有汽轮机监测仪表系统，只是简单的通过连续监视汽轮机状态机械参数，并检测过程量达到报警、停机值时输出相应的报警、停机信号的系统。

电子技术、通信技术、网络技术及计算机软硬件技术的飞速发展，各种诊断理论的不断完善，为大中型机组进行在线振动监测和故障诊断技术提供了广阔的技术空间。

电厂级别MIS系统的建设，为振动监测、分析、诊断、保护提供了强大的网络资源，使得企业各级领导和相关专家、技术人员都可以随时在提供网络接入的终端对当前机组的运行状态进行有效的监测、分析和诊断。

国旋新力公司推出的MV-NS2100大型旋转机械在线管理系统（以下简称NS2100系统）是集监测（TSI）、保护（ETS）、故障诊断分析（TDM）及事故追忆（SOE）高度一体化的系统，为华能乌海热电厂200MW汽轮机的安全运行和故障预警提供全面保护。

山西永济“上大压小”热电联产工程（汽机振动和故障诊断系统(TDM)）合同附件买方：山西漳电蒲洲热电有限公司卖方：北京华科同安监控技术有限公司设计院: 中国能源建设集团山西省电力勘测设计院二〇一四年一月十五日目录附件1 技术规范 (1)附件2 供货范围 (10)附件3 技术资料及交付进度 (14)附件4 设备监造（工厂检验/试验） (17)附件5 性能验收试验 (20)附件6 性能保证违约金 (21)附件7 技术服务和联络 (22)附件8 交货进度 (26)附件9 分包商/外购部件情况 (27)附件10 大部件情况 (28)附件1 技术规范1. 总则1.1本技术协议适用于山西永济“上大压小”热电联产工程的汽机瞬态数据管理（振动监测和故障诊断）系统。

它提出了该系统的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。

1.2本技术协议技术规范除附件1所述内容以外，附件2、3、4、5、6、7均为技术规范的要求。

如买方有除本协议以外的其他要求，应以书面形式提出。

如卖方没有对其提出书面异议，买方则可认为卖方提供的产品完全满足本协议书的要求。

1.3本技术协议所提及的要求和供货范围都是最低限度的要求，并未对一切技术细节做出规定，也未充分地详述有关标准和规范，卖方应保证提供符合本技术协议和相关工业标准的功能齐全的优质产品及其相应服务。

对国家有关安全、环保等强制性标准必须满足其要求。

并在已有的同等技术条件下有成功运行经验的优质产品。

卖方须执行本协议所列标准。

有矛盾时，按较高标准执行。

对国家有关安全、环保等强制性标准必须满足其要求。

1.4如卖方没有以书面形式对本协议的条文提出异议，或虽提出异议但未取得买方认可，买方则可认为卖方完全接受和同意本技术协议的要求。

1.5本工程采用KKS标识系统。

卖方在中标后提供的技术资料（包括图纸）和设备的标识必须有KKS编码。

系统的编制原则由买方提出，在设计联络会上讨论确定。

1.6卖方对整套系统和设备(包括辅助系统与设备)负有全责，即包括分包(或采购)的产品。

艾默生CSI6300系统超速保护隐患分析摘要：以浙江浙能乐清发电有限责任公司三期百万机组为例，针对其调试过程中，小机因转速故障异常跳闸的事件现象的分析及EMERSON（艾默生）公司CSI6300系列产品特性的学习，对超速保护系统动作信号的触发条件及出口通道进行优化，排除探头故障带来的跳机隐患。

经优化后，机组调试及168期间，均未出现误跳机情况，为解除探头故障而误跳机组提供了一种有效方法。

关键词：百万机组；CSI6300；超速保护；0引言汽轮机监视仪表( turbine supervisory instruments，TSI) 系统用来连续测量汽轮机的转速、振动、膨胀、偏心、轴向位移等机械参数，并将测量结果送入控制、保护系统。

【1】通过参数设定，模块将模拟量参数转为4~20mA及超限报警开关量送入DCS控制系统，供运行人员监视、分析主机运转情况，将超限保护信号送入DEH系统，通过逻辑运算执行主机保护功能。

以主机转速为例，当主机处于盘车转速时，因DEH系统转速监视量程大，不能准确的反应盘车转速，TSI 零转速监视可以很准确的反应主机盘车状况，防止大轴弯曲的情况，同时为了防止主机超速飞车，设置三个超速保护探头，超过设定值后，输出开关量，硬接线3取2判断后，通过硬回路完成跳机保护。

同时TSI系统可以将探头信号1:1的送入TDM监视系统，用于数据采集分析。

因此，TSI 系统对于机组的安全运行起着至关重要的作用。

本文以浙江浙能乐清发电有限责任公司三期机组的TSI系统为例，对TSI超速保护信号报故障引发小机跳闸事件进行分析、总结，最后通过改变信号输出端子实现保留超速保护功能的基础上防止测点故障带来的误跳，目前运行稳定。

1系统介绍浙江浙能乐清发电有限责任公司三期机组，2×1000MW汽轮机为东方汽轮机厂引进日立技术生产的超超临界压力、一次中间再热、单轴、四缸四排汽、十级回热抽汽、双背压、凝汽式汽轮机，N1000-28/600/620型和单缸、单流、冲动式、下排汽、凝汽式汽轮机，G22-1.0型小机。