一种因汽轮机轴振前置延长电缆线安装不合格引起的典型TSI故障案例分析

一种因汽轮机轴振前置延长电缆线安装不合格引起的典型TSI故障案例分析

李娜彭杰

（国核电力规划设计研究院有限公司北京100095）

摘要：汽轮机TSI在线轴系监视系统的信号测量回路安全稳定工作，数据送到DCS系统，显示，且参与主机热控保护，是新建电厂汽轮机机组启动冲车的必要条件。本文详细介绍了两个天然气发电，联合循环项目工程现场，其汽轮机TSI系统因前置延长电缆线选用及安装不合格引起的此类项目典型TSI故障案例。

关键词：汽轮机TSI本特利前置延长电缆

Abstract：Theon-lineMonitoringsystemofsteamTurbinewithTSIissupposedtobeworkingsteadilyandsafely，andconstantlysendingthedataofTSItotheDCSforreadingandtakingpartinmainprotection，whichisanecessaryconditionfornewsteamturbineunittostartupinthenewpowerplant.TwotypicalTSIfaultcaseswhichwerehappenedonsiteofnaturalgaspowergenerationandcombinedcycleprojectsareintroducedindetailinthispaper，TheTSIfaulttypeisowingtoimproperselectionandunqualifiedinstallationofextensioncablelinesfromTSIprepositionmodule.

Keywords：steamturbineTSIBentlyextensioncablelines

引言：汽轮机为大型旋转机械设备，运行期间必须对其轴系进行监测，为其配置TSI系统，TSI轴系监测系统准确反映汽轮机轴系各位参数至关重要，包括：汽轮机盘车偏心，轴承振动、轴向位移，差胀，键相，转速、缸胀等。Bently（本特利）TSI系统在中国电力市场份额超过90%，在测量元件的安装调试中，会出现影响机组安全运行的故障错误，导致后果很严重。

1本特利TSI非接触式涡流探头简介

本特利TSI8mm/11mm非接触式涡流传感器系统包括：3300XL8/11mm毫米探头，3300XL延长电缆，3300XL前置器。趋近式涡流传感器工作原理：探头内部有一个测量线圈，它是根据涡流效应原理工作的。线圈由高频振荡器供电。产生一个高频磁场。当测量线圈的磁力线从传感器外壳表面向外辐射时，传感器对面的金属被测件的表面上感应出电涡流。其大小同被测件与测量线圈之间的间隙有关。当此间隙减小时，被测件上的感应电流增大，测量线圈的电感量减小，因而振荡器的振幅减小。即传感器与被测件之间相对位置的变化，导致振荡器的振幅随着作相应变化。这样便可使位移的变化转换成相应振荡幅度的调制信号。对此信号进行一定的处理和测量，即可测得位移的变化。[1]

趋近式涡流传感器用于胀差、轴向位移、转速、键相、偏心、和转子轴承振动的测量。

2天然气联合循环现场A汽轮机TSI调试故障案例分析

天然气联合循环现场A汽轮机在线轴系监测系统选用了Bently3500（本特利）产品，在汽轮机整套启动调试期间，多次出现以下现象：汽轮机盘车期间，偏心信号出现非周期性方波（在-28~35um之间）跳变。根据汽轮机启动规程要求，如果汽轮机盘车期间偏心过大，机组禁止启动。

通过现场检查发现，汽轮机偏心信号探头安装存在探头延长电缆不够长（为4米），而是通过串接两根4米前置延长电缆接至TSI前置器的，并且在串接前置延长电缆时，其外金属屏蔽层没有串接（前置器段根本就没有），这才是偏心信号出现非周期性方波跳变的根本原因。经全部更换7米前置延长电缆后，汽轮机偏心信号非周期性方波跳变现象消失，汽轮机TSI系统运行稳定。

3天然气联合循环现场B汽轮机TSI调试故障案例分析

某日天然气联合循环现场B的#1号汽轮机1Y振动测点低频凹形跳变至零。

检查处理过程：在1Y轴振信号TSI前置器V-OUT输出端（静态时10VDC），检查发现输出直流电压低频凹形跳变至零，检查前置器前端信号屏蔽线接地情况，使屏蔽线接地，信号凹形低频跳变至零的情况仍然存在，进一步检查发现轴振探头至前置器延长电缆中间存在的塑料接头导致探头前置延长电缆的屏蔽线未全部接地，开汽轮机前轴承箱，在塑料接头的两端加装导线，使1Y轴振探头延长电缆外金属屏蔽层全部接地。

开汽轮机前箱盖后，发现1Y轴振信号前置延长电缆为两个4米前置延长电缆串接，并且前箱内其他TSI信号的前置延长电缆存在同样串接的问题。一起全部整改，整改完成后，一号机组再次启动后，1Y振动测点低频凹形跳变至零的现象消除。

4结论

细节很重要。目前大部分工程技术人员，专业技术不全面，一类只专研高端Bently3500组态软件，DCS控制系统，逻辑保护，组态，等等；另外一类是电建公司热控安装人员，将厂家的供货的设备，没有严格按照行业规范、厂家安装说明书来安装。而业主热控专业人员，很多是新手，有些细节没太在意，或者太依赖和相信及认可调试所、厂家的权威性，没有系统性来梳理分析问题，以致像TSI前置延长电缆安装过程中的一个小错误，一直没人发现，导致机组启动时间被不断推迟，耗时，耗人力，耗经费，还不能彻底解决问题。希望以此文，让电力行业汽轮机TSI轴系监视系统的设计、安装及调试更加规范和安全可靠！

参考文献：

[1]本特利3500操作与维护手册。

[2]本特利3500安装规程。

作者简介：

李娜（1987-），女，北京市人，硕士学位，控制工程专业，从事电厂仪控系统设计8年。

彭杰（1987-），男，湖北宜昌人，大学本科自动化专业，从事天然气发电电厂热控专业工作8年。