汽轮机监测系统TSI
汽轮机轴系监测系统
汽轮机轴系监测系统概述汽轮机轴系监测系统作为热工保护内容的一部分，是实现汽轮机组运行自动化的机组运行自动化的基础，是保证汽轮机组安全经济运行的必备装置。
汽轮机轴系监视保护项目主要包括：汽轮机振动的监测、转子轴向位移监测、转速监测、缸胀及胀差监测、偏心监测等。
由于各个汽轮机机组的形式、结构以及组成不尽相同，因而不同形式的汽轮机所配置的监视和保护装置，其项目和要求也不尽相同。
汽轮机轴系监测（TSI）系统基本参数（一）、动态运行（振动）参数1.振幅振幅是表示机组振动严重程度的一个重要指标，它可以用位移、速度或加速度表示。
根据振幅的监测，可以判断“机器是否平稳运转”。
以前对机组振动的检测，只能测得机壳振幅，虽然机壳振幅能表明某些机械故障，但由于机械结构、安装、运行条件以及机壳的位置等，转轴与机壳之间存在着阻抗，所以机壳的振动并不能直接反映转轴的振动情况，因为机壳振动不足以作为机械保护的合适参数，但是机壳振动通常作为定期监测的参数，能及早发现叶片共振等高频振动的故障现象。
由于接近式传感器能够直接测量转轴的振动状态，所以能够提供机组振动保护的重要参数，把接近式电涡流传感器永久的安装在轴承架上，便能随时观测到转轴相对于轴承座的振幅。
振动幅值一般以峰—峰密耳位移值或峰—峰微米位移值表示。
一台运行正常的机组的振幅值都是稳定在一个允许的限定值。
一般来说，振幅值的任何变化都表明机械状态有了改变。
机组的振幅无论增加或减少，操作和维修人员均应对机组作进一步调查分析。
2.频率汽轮发电机组等旋转机械的振动频率(每分钟周期数)，一般用机械转速的倍数来表示，因为机械振动频率多以机械转速的整数倍和分数倍形式出现的。
这是表示振动频率的一种简单的方法，只把振动频率表示为转速的一倍、二倍或1/2倍等，而不用把振动频率分别表示为每分钟周期数或赫兹。
在汽缸测量中，振幅和频率是可供测量和分析的惟一主要参数，所以频率分析在汽缸振幅测量中是很重要的。
浅析汽轮机TSI保护控制系统
浅析汽轮机TSI保护控制系统监测汽机的重要参数有两方面的作用，一是调节系统，例如汽机的转速控制；二是保护系统，当监测的参数达到保护的定值时，触发ETS，保护汽轮机不发生危险事故。
以下，主要对保护系统的组成进行分析。
标签：TSI；汽机保护；控制系统引言汽机TSI指的是汽轮机的安全监测系统（Turbine Supervisory Instrumentation），通过对汽机转速、胀差、膨胀、偏心。
轴位移等监测，让汽机安全运行，针对热工来说，监测汽机的重要参数有两方面的作用，一是调节系统，例如汽机的转速控制；二是保护系统，当监测的参数达到保护的定值时，触发ETS，保护汽轮机不发生危险事故。
以下，主要对保护系统的组成进行分析。
1 概况本单元机组为两台300MW上海汽轮机机组，TSI使用艾默生CSI6500监测保护系统。
2 TSI保护控制系统简介TSI的保护系统主要有以下几个方面：（1）TSI超速保护。
当TSI监测到汽机转速大于3300转时，触发保护自动停机。
（2）转子的轴向位移保护。
转子推力盘相对于推力轴承的轴向位移正向或负向大于1mm时，触发保护自动停机。
（3）机组的膨胀保护。
汽缸的绝对膨胀和转子与汽缸间的轴向膨胀差大于规定值，触发保护自动停机。
（4）机组的轴系振动保护。
大型机组的轴系比较复杂，该监视系统一般可细分为：a.转子绝对振动峰一峰值；b.轴承座振动峰一峰值；c.转子相对于轴承座的相对振动峰一峰值。
一般使用转子与轴承的相对振动值，来做振动保护。
当振动大于125μm时，发振动报警；当振动大于250μm时，触发保护自动停机。
3 TSI保护系统的分析及改进3.1 原有的TSI超速系统，是由三个转速探头，分别经三块TSI卡件，和保护定值比较，输出三路保护信号至ETS不同的卡件中，在ETS的CPU中进行三取二的判断，输出保护信号。
整个回路中，任意一个探头故障，或者任一一个卡件故障，都不引起超速保护的误动或拒动，保护回路依旧能正常工作。
汽轮机TSI系统详解
汽轮机TSI系统详解汽轮机安全监视系统（TSI）是一种集保护和检测功能于一身的永久监视系统，是大型旋转机械必不可少的保护系统。
TSI可以对机组在起动、运行过程中的一些重要参数能可靠地进行监视和储存，它不仅能指示机组运行状态、记录输出信号、实现数值越限报警、出现危险信号时使机组自动停机，同时还能为故障诊断提供数据，因而广泛地应用于3MW〜600MW的各种汽轮发电机组上。
一、汽轮机安全监视的内容汽机应监视和保护的项目随蒸汽参数的升高而增多，且随机组不一而各有差异，一般有以下一些参数：（1）轴向位移监视：连续监视推力盘到推力轴承的相对位置，以保证转子与静止部件间不发生摩擦，避免灾难性事故的发生。
当轴向位移过大时，发出报警或停机信号。
（2）差胀监视：连续检测转子相对于汽缸上某基准点（通常为推力轴承）的膨胀量，一般采用电涡流探头进行测量，也可用线性差动位移变送器（LVDT）进行测量。
（3）缸胀监视：连续监测汽缸相对于基础上某一基准点（通常为滑销系统的绝对死点）的膨胀量。
由于膨胀范围大，目前一般都采用LVDT进行缸胀监视。
（4）零转速监视：连续监测转子的零转速状态。
当转速低于某规定值时，报警继电器动作，以便投入盘车装置。
（5）转速监视：连续监测转子的转速。
当转速高于设定值时给出报警信号或停机信号。
(6)振动监视：监视主轴相对于轴承座的相对振动和轴承座的绝对振动。
(7)偏心度监视:连续监视偏心度的峰-峰值和瞬时值。
转速为l~600r∕min时，主轴每转一圈测量一次偏心度峰-峰值，此值与键相脉冲同步。
当转速低于lr∕min时，机组不再盘车而停机，这时瞬时偏心度仪表的读数应最小，这就是最佳转子停车位置。
(8)相位监视：采用相位计连续测量选定的输入振动信号的相位。
输入信号取自键相信号和相对振动信号，经转换后供显示或记录。
(9)阀位指示：连续指示调速汽门的动作位置。
下表列出了一些应监视与保护的项目。
汽轮机组安全监视与保护项目一览表二、TSI系统监测的基本参数1.振动参数它包括下述五个方面：(1)振幅可用来表示位移、速度或加速度，是一种强弱程度的标志。
汽轮机安全监视系统TSI课件
振动监视
速度传感器系统的工作原理是 基于一个惯性质量和移动壳体， 传感器有一个磁铁，它被固定 在传感器壳体上，围绕磁铁的 是一个惯性质量线圈，通过弹 簧连在壳体上。当机器的振动 频率在惯性质量线圈的谐振频 率以上时，线圈相对于空间没 有运动，因为传感器是刚性接 地固定在机壳上，所以磁铁与 机壳的振动是完全一样的。磁 铁在线圈内运动，因而在线圈 内产生电压，该电压正比于机 壳的速度。 速度传感器系统的应用：轴承 盖振动的测量。
汽机TSI监测
第二节 电涡流传感器
涡流传感器利用高频磁场与被测物体间的涡 流效应原理而制成的非接触式监测仪表。 一、电涡流原理
二、电涡流传感器监测原理
三、仪表组成
前置器产生一个低功率无线电频率〔RF〕信号，这一RF信号由延伸电缆送到探 头端部里面的线圈上，在探头端部的周围都有这一RF信号。如果在这一信号的范 围之内，没有导体材料，那么释放到这一范围内的能量，都回到探头。如果有导 体材料的外表接近于探头顶部，那么RF信号在导体外表会形成小的电涡流。这一 电涡流使得这一RF信号有能量损失。该损失的大小是可以测量的。导体外表距离 探头顶部越近，其能量损失越大。传感器系统可以利用这一能量损失产生一个输 出电压，该电压正比于所测间隙。
第三节 机械量的监视保护
轴向位移的监视保护 转速监视 热膨胀监视 振动监视
轴向位移的监视保护
轴向位移的测量：
汽机在运行中，由于各种因素，诸如机组甩负 荷、润滑油压过低汽轮机发生水冲击等的变化会使轴 在轴向有所移动。如果轴的移动太大，会碰到轴承， 二者发生摩擦，其后果不堪设想。所以轴向位移是汽 机的一个重要测量参数。
二、汽轮机监视内容
三、TSI监测的根本参数
二、汽轮机监视内容
TSI汽轮机安全监视系统
TSI 汽轮机安全监视系统德国 EPRO 公司生产的 MMS6000 型汽轮机安全监视系统，为机组的安全、经济运行供给了牢靠的保证。
TSI系统能连续地检测汽轮机的各种重要参数，对如：转速、键相、偏心、轴振、盖振、轴向位移，确定膨胀、相对膨胀等参数进展检测帮助运行人员判明机器故障，使机组能在不正常工作引起的严峻损害前遮断汽轮发电机组，保护机组安全监测汽机的系统，系统的测点具有独立的监测电路和报警设置点。
每个测量模块均有模拟量输出功能。
每个模块都可以通过 RS232 与电脑相连，利用 MMS6100 组态软件对模块所对应的模块型号，报警点等参数进行组态。
检修工艺原则1安全措施及工作票1.1严格执行工作票治理制度，认真办理、检查、验证工作票。
1.2设备检修时严禁在设备上放工具、饮料等物体。
1.3就地设备检修时防止滑倒、跌伤。
2使用工具2.1一块万用表、一套电工组合工具、一把尖嘴钳、组合扳手、信号发生器、摇表2.2防静电真空吸尘器、防静电工具3检修电子电路应遵守的原则注：当安装、调试卡件时，要使用现场防静电工具。
3.1使用静电袋。
在把装入系统前不要把它从特别的防静电袋中取出。
卡件取出后，袋子待以后使用。
3.2翻开前把防静电袋接地。
在翻开含有半导体设备的防静电袋以前，请将其与设备外壳接触一下，或者接地。
3.3不要触摸电路。
处理卡件时，拿卡件的两侧，不要触摸电路。
3 .4防止半导体器件局部连接。
在使用前，肯定要检查和卡件相连的全部设备是否完好接地。
3.5测试设备接地。
3.6使用现场抗静电吸尘设备。
3.7使用接地手环。
连接接地环到电源引入盘上的接地插座，电源引入盘的接地插座和大地相连。
3.8不要用铅笔或圆珠笔设置小开关，防止开关触电损坏，触电损坏可能导致不必要的电路板误动作。
各测点在汽机本体上的分部位置如以下图：1、转速：机组转速传感共安装有十二只，其中键相、转速测量、机头周密瞬态转速仪各用一只，汽机超速、电超速、DEH 各用三只。
汽轮机TSI系统
汽轮机TSI系统介绍汽轮机监视系统(Turbine Supervisory Instruments，简称TSI)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，一方面供运行人员监视、分析旋转机械的运转情况，同时在参数越限时执行报警和保护功能。
1.1 转速：汽轮机转速过高时将可能造成转子断裂、飞车等恶性事故，因此汽轮机转速设计了多层汽轮机转速高保护，如103％超速限制保护，108％、110％电超速保护，机械式危急遮断保护等等。
1.2 轴向位移：以机械零位为基准，监测汽轮机转子在轴向的窜动量。
汽轮机轴向位移过大时，轻则可能造成烧瓦、轴颈局部弯曲事故，重则会导致汽轮机动静部分发生摩擦、碰撞，从而造成叶片折断、大轴弯曲、隔板和叶轮碎裂等恶性事故。
汽轮机轴向位移设计报警限值、停机保护限值，越过停机限值时ETS动作停机。
1.3 胀差：以机械零位为基准，监测汽轮机转子膨胀量与汽缸膨胀量的差值，因而又称为相对膨胀，胀差＝转子膨胀量-汽缸膨胀量。
热膨胀通常是指汽缸的膨胀量，因而又称为绝对膨胀。
汽轮机正胀差或者负胀差过大时，将导致汽轮机动静间隙过小而发生动静摩擦甚至碰撞，加剧汽轮机振动，甚至损坏转子叶片或者汽缸隔板。
汽轮机胀差设计报警、停机限值，但一般不设臵停机保护，胀差越过停机限值时，要求手动打闸停机。
1.4 振动：分为轴振动和轴承振动。
轴承振动用来测量汽轮机轴承的振动量，因此又称为绝对振动，俗称瓦振。
轴承振动可采用振动速度和振动位移两种测量方式，同时水平、垂直两种方向可选。
轴振动则是测量轴承振动与大轴振动之间的相对值，因此又称为相对振动，俗称轴振。
轴振动也可采用速度和位移、水平和垂直多种测量方式。
汽轮机振动过大时会发生轴封/汽封磨损、滑销磨损、转动部件疲劳强度降低等危害，严重时会发生烧瓦、轴弯曲等恶性事故。
因此，目前200MW以上的汽轮发电机一般都设臵汽轮机振动大停机保护，但保护的实现方式各有不同，例如单瓦的水平、垂直轴振任一大于停机值，本瓦轴振大于停机值且相邻瓦的轴振大于报警值，单瓦水平/垂直轴振、本瓦瓦振三取二等模式。
汽轮机安全监视系统TSI改造
技术要求1、静电防护a 在将各模件由原包装取出到安装到相应的插槽中的所有过程中均应带上防静电手镯模件不能随意乱放，如需放置，应先放到防静电袋中，再行放置。
b 在插入模件前应检查机柜壳体与大地是否连接可靠。
c 在模件插入机箱后，在机柜中的所有操作均应带上防静电手镯。
2、端头的压接要求a 端头的压接应保证使用的工具及压线钳孔位的正确，剥线长度应满足：将剥好的线插入端头（选择合适的端头，线剥皮部分能插入端头的金属孔中，而未剥皮的部分则不能插入）后，导线前部应与端头导线孔前面平齐，而端头后部导线孔应看不到导线已剥皮的部分，压接后导线应与端头牢固连接而无任何松动现象。
b 在遇到两根线同时接到一个端子上时，可以选择大一号的端头将两根线同时压接到一个端头中去。
3、线束捆扎要求机柜中的所有线束均图中的要求走向布置，各线束中的线都应整理整齐后再捆扎，在捆扎时应考虑到线束的分支线束各线要捆在一起并整理整齐，线束分支时要在分支处进行”X”型捆扎，各线束的捆扎带的间距在150～200mm之间，细线与粗线需走行线槽并在行线槽中捆扎。
4、压接端头与端子的连接要求圆孔式压接端头与端子连接时，应使用电动螺丝刀，并将电动螺丝刀的力矩调整在4档上，以保证所有的螺丝都压紧且力矩一致。
5、布线的要求a 各端子板上的电源线及地线的互相连接按「接线表」连接，布线时这些线束经行线槽拐向端子板平面并在端子处垂直向右布线，以便顺行线槽布线时可以捆扎整齐。
b各端子板上的信号端子与信号线的连接应先将继电器板的出线及操作盘电缆插座的出线预放好并在末端作上记号后按图捆扎整齐，然后沿行线槽向上到各端子板，这个线束应先按去向分成若干个子线束，每个线束都整理整齐后再汇成总线束，在每个线束分支处要进行“X”型捆扎，然后到端子板上的端子，按要求压上端头并连接到端子上去，连接时端头要垂直于端子条。
c 机柜间的所有布线均应汇成一束，按图示的布线路径布线，整理整齐并捆扎好，所有接地线均应接在相应的接地端子上并紧固。
TSI汽轮机安全监视系统
TSI汽轮机安全监视系统德国EPRO公司生产的MMS6000型汽轮机安全监视系统，为机组的安全、经济运行提供了可靠的保证。
TSI系统能连续地检测汽轮机的各种重要参数，对如：转速、键相、偏心、轴振、盖振、轴向位移，绝对膨胀、相对膨胀等参数进行检测帮助运行人员判明机器故障，使机组能在不正常工作引起的严重损害前遮断汽轮发电机组，保护机组安全监测汽机的系统，系统的测点具有独立的监测电路和报警设置点。
每个测量模块均有模拟量输出功能。
每个模块都可以通过RS232与电脑相连，利用MMS6100组态软件对模块所对应的模块型号，报警点等参数进行组态。
检修工艺原则1 安全措施及工作票1.1 严格执行工作票管理制度，认真办理、检查、验证工作票。
1.2 设备检修时严禁在设备上放工具、饮料等物体。
1.3 就地设备检修时防止滑倒、跌伤。
2 使用工具2.1 一块万用表、一套电工组合工具、一把尖嘴钳、组合扳手、信号发生器、摇表2.2 防静电真空吸尘器、防静电工具3 检修电子电路应遵守的原则注：当安装、调试卡件时，要使用现场防静电工具。
3.1 使用静电袋。
在把装入系统前不要把它从特殊的防静电袋中取出。
卡件取出后，袋子待以后使用。
3.2 打开前把防静电袋接地。
在打开含有半导体设备的防静电袋以前，请将其与设备外壳接触一下，或者接地。
3.3 不要触摸电路。
处理卡件时，拿卡件的两侧，不要触摸电路。
3 .4 防止半导体器件局部连接。
在使用前，一定要检查和卡件相连的所有设备是否完好接地。
3.5 测试设备接地。
3.6 使用现场抗静电吸尘设备。
3.7 使用接地手环。
连接接地环到电源引入盘上的接地插座，电源引入盘的接地插座和大地相连。
3.8 不要用铅笔或圆珠笔设置小开关，防止开关触电损坏，触电损坏可能导致不必要的电路板误动作。
各测点在汽机本体上的分部位置如下图：1、转速：机组转速传感共安装有十二只，其中键相、转速测量、机头精密瞬态转速仪各用一只，汽机超速、电超速、DEH各用三只。
汽轮机安全监测系统(TSI)应用分析与改进
ｔ ｕ ｒ ｂ ｉ ｎ ｅ ｏ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｅ ｓ ．ｗ ｈ ｉ ｃ ｈ ａ ｆ ｅ ｃ ｔ ｓ ｔ ｈ ｅ ｎ ｏ ｒ ｍａ ｌ ａ ｎ ｄ ｏ ｒ ｄ ｅ ｒ ｌ ｙ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ｒ ｙ ．Ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｆ ｏ ｒ ｅ ． ｉ ｔ Ｓ ｎ ｅ ｃ ｅ ｓ ｓ ｍ３ ￣ ｔ ｏ ｃ ａ ｒ ｒ ｙ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｍｐ ｒ ｅ ｈ ｅ ｎ ｓ ｉ ｖ ｅ
Ｖａ・４ ７・
汽轮机安全监测 系统 （ Ｔ Ｓ Ｉ ） 应用分析与改进
Ａｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ Ａｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ Ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ Ｔ ｕ ｒ ｂ ｉ ｎ ｅ Ｓ ｕ ｐ ｅ ｒ ｖ ｉ ｓ ｏ ｒ ｙ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ （ Ｔ Ｓ Ｉ ） Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ
速、 轴振、 轴 向位移 、 及偏心等机 械工作 参数是 否正 常 ， 直 情 况 日 寸， 汽轮机 安 全监测 系统 （ Ｔ Ｓ Ｉ ） 会 发 出报 警 信 号 ， Ｔ Ｓ Ｉ 接 影 响着 火 力 发 电 的安 全 运 行 。 如 果 上 述 条 件 不 能达 到 正 系 统 显 示 汽 轮 发 电机 组 的状 态 ， 为计 算机 系统 和 汽 轮 机 故 常范 围 ， 可能会对汽轮机断叶片、 飞车、 通 流 部 分 动 静 摩 擦 障诊断监 测系统提供 必要的信号 和测量数据 输 出 ，然后 等造 成 十 分严 重 的 影 响 。 为确 保 我 国 火 力 发 电发 挥 出最 大 Ｔ Ｓ Ｉ系统 再 将 信 号 输 送 至 汽 轮 机 Ｅ Ｔ Ｓ（ 危 急 遮 断系统 ） ， 的价 值 ， 汽轮机安 全监测系统 （ Ｔ Ｓ Ｉ ） 就显得 尤为重要 ， 这 是 Ｅ Ｔ Ｓ完 成 汽 轮 发 电机 组 的跳 闸 动 作 ，使 机 组 自动 停 止 运 种 能连 续 监 测 汽 轮 电机 转 子 和 气 缸 的 全 方 位 监 督 和 保 转 ， 防止汽轮机断叶片、 飞 车 等 事故 的发 生 ， 从 而 对 汽 轮 机 护 系统 ， Ｔ Ｓ Ｉ 能 显 示 汽 轮 发 电机 组 的 状 态 ，为 记 录 仪和 计 起 到 一 定 的 保 护作 用 。 算机 系统提供必要 的输 出信号和 测量数据 ， 从 而对汽轮机 ２ 汽 轮机安 全监测 系统 （ Ｔ Ｓ ”问题的改进措施
TSI汽轮机安全监视系统.doc
TSI汽轮机安全监视系统德国EPRO公司生产的MMS600型汽轮机安全监视系统，为机组的安全、经济运行提供了可靠的保证。
TSI系统能连续地检测汽轮机的各种重要参数，对如：转速、键相、偏心、轴振、盖振、轴向位移，绝对膨胀、相对膨胀等参数进行检测帮助运行人员判明机器故障，使机组能在不正常工作引起的严重损害前遮断汽轮发电机组，保护机组安全监测汽机的系统，系统的测点具有独立的监测电路和报警设置点。
每个测量模块均有模拟量输出功能。
每个模块都可以通过RS232与电脑相连，利用MMS610组态软件对模块所对应的模块型号，报警点等参数进行组态。
检修工艺原则1 安全措施及工作票1.1 严格执行工作票管理制度，认真办理、检查、验证工作票。
1.2 设备检修时严禁在设备上放工具、饮料等物体。
1.3 就地设备检修时防止滑倒、跌伤。
2 使用工具2.1 一块万用表、一套电工组合工具、一把尖嘴钳、组合扳手、信号发生器、摇表2.2 防静电真空吸尘器、防静电工具3 检修电子电路应遵守的原则注：当安装、调试卡件时，要使用现场防静电工具。
3.1 使用静电袋。
在把装入系统前不要把它从特殊的防静电袋中取出。
卡件取出后，袋子待以后使用。
3.2 打开前把防静电袋接地。
在打开含有半导体设备的防静电袋以前，请将其与设备外壳接触一下，或者接地。
3.3 不要触摸电路。
处理卡件时，拿卡件的两侧，不要触摸电路。
3 .4 防止半导体器件局部连接。
在使用前，一定要检查和卡件相连的所有设备是否完好接地。
3.5 测试设备接地。
3.6 使用现场抗静电吸尘设备。
3.7 使用接地手环。
连接接地环到电源引入盘上的接地插座，电源引入盘的接地插座和大地相连。
3.8 不要用铅笔或圆珠笔设置小开关，防止开关触电损坏，触电损坏可能导致不必要的电路板误动作。
各测点在汽机本体上的分部位置如下图：8AS ZAfl 9A8 CA8 ►A8IH3Q13H1、 转速：机组转速传感共安装有十二只，其中键相、转速测量、机头精密瞬态转速仪各用一只，汽机超速、电超速、 DEH 各用三只。
汽轮机TSI系统可靠性分析
汽轮机 TSI系统可靠性分析摘要:汽轮机安全监视系统是汽轮机本体重要运行参数监视系统，英文全称为：Turbine Supervisory Instruments，简称 TSI。
它用于连续监测汽轮机的转速speed、振动vibration、膨胀expansion、偏心deflection、轴向位移axial displacement等数据，用于运行人员对汽轮机运行参数远程监视，也是专业技术人员分析旋转设备的运行情况，为汽轮机、发电机动平衡提供数据支撑，同时在重要参数超过设定值时执行报警、停机保护的功能。
本文将主要针对派利斯2600及本特利3500系统在现场应用过程中存在的问题进行可靠性分析，探讨影响系统工作稳定的因素并提出保障系统可靠性的措施。
关键词：汽轮机监视系统；TSI；可靠性；一、绪论（一）TSI系统的作用及组成汽轮机TSI安全监视系统是一种集汽轮机重要数据检测和保护信号发出等功能于一身的监视系统，广泛应用于大型旋转机械，是汽轮机必需的保护系统。
TSI系统在机组起动、运行过程中连续工作，监视和存储重要的汽轮机本体监视数据，实现信号远程监视、超限报警、危急遮段、故障追忆、故障诊断等功能，广泛应用于火力发电、燃机发电、垃圾发电、生物质发电等汽轮发电机组上。
TSI系统主要由传感器、延长电缆、前置器、框架、组态软件等几部分组成。
传感器安装于汽轮机本体上，主要包含电涡流传感器（例如转速、轴向位移、轴振、胀差、偏心、键相）、磁阻传感器（转速）、LVDT传感器（热膨胀）；前置器作为起到信号隔离、放大的作用，配合电涡流传感器使用；框架主要安装各类板卡，一般安装于电子设备间等环境好的地方；组态软件用于卡件类型及逻辑的组态、数据上传下载、故障记录调取等。
（二）TSI系统常见问题1、安装不规范导致数据测量不准确、TSI设备损坏；2、TSI系统框架电源供电不可靠，导致设备工作异常；3、TSI系统设备电缆敷设不满足规范要求，引发干扰引入，导致数据异常；4、TSI框架组态不合理导致系统误动、拒动。
汽轮机TSI、DEH、ETS系统介绍
汽轮机TSI、DEH、ETS系统介绍汽轮机TSI、DEH、ETS系统介绍1： TSI系统介绍1.1 TSI系统概述TSI（Turbine Supervisory Instrumentation）系统，又称为汽轮机监控系统，是用于对汽轮机性能进行监测和控制的关键系统。
它通过对汽轮机的各项性能参数进行实时监测和分析，确保汽轮机的运行安全稳定，并及时发现并修复潜在的故障。
1.2 TSI系统功能- 实时监测汽轮机的振动、温度、压力等关键参数；- 分析并预测汽轮机的运行状态，并给出相应的报警和建议；- 调整汽轮机的控制参数，以优化汽轮机的性能；- 存储和记录汽轮机的历史运行数据，方便后续分析和评估。
1.3 TSI系统组成TSI系统由传感器、数据采集设备、监控软件和人机界面等多个组件组成。
其中传感器用于对汽轮机各项参数进行实时监测，数据采集设备用于将传感器采集到的数据传输给监控软件，监控软件用于分析和处理数据，并通过人机界面向操作人员提供有关汽轮机状态的信息。
2： DEH系统介绍2.1 DEH系统概述DEH（Digital Electro-Hydraulic）系统，即数字电液系统，是一种用于汽轮机控制的先进技术。
它通过传感器采集汽轮机的各项参数，并根据这些参数通过数字信号控制液压装置，从而实现对汽轮机的精确控制。
2.2 DEH系统功能- 实时监测汽轮机的转速、压力、温度等参数，并将其进行数字化处理；- 根据监测结果自动调节液压装置，控制汽轮机的转速、负荷和压力等；- 对汽轮机的运行状态进行模拟和优化，并给出相应的报警和建议；- 存储和记录汽轮机的控制参数和历史运行数据，方便后续分析和评估。
2.3 DEH系统组成DEH系统由传感器、控制器、液压装置和人机界面等多个组件组成。
其中传感器用于对汽轮机各项参数进行实时监测，控制器用于数字化处理监测数据并根据算法控制液压装置，液压装置用于实现对汽轮机的精确控制，人机界面用于向操作人员提供有关汽轮机控制的信息和操作界面。
TSI系统介绍
TSI系统介绍汽轮机安全监视系统介绍汽轮机安全监视系统介绍 (1)TSI系统介绍 (1)1 简介 (1)2系统构成 (2)3 功能介绍 (4)3.1 电源 (4)3.2 CPU模块 (5)3.3 转速测量模块 (6)3.4 轴位移和相对膨胀测量模块 (8)3.5 轴承振动和轴振动测量 (9)3.6 偏⼼测量 (10)3.7 汽缸膨胀测量 (11)3.8 继电器输出 (11)3.9系统的通讯与接⼝ (11)4．组态软件介绍 (12)组态软件 (12)TSI系统介绍1 简介汽轮机安全监视系统是监测、保护汽轮发电机组安全运⾏的重要设备，它能连续、准确、可靠地监视汽轮发电机组在启动、运⾏和停机过程中的重要参数变化，如：汽机转速、轴位移、相对膨胀、热膨胀、偏⼼、振动、阀位等。
⽬前，我国电⼒市场中主要的TSI产品为美国本特例公司的3500系统、德国EPRO公司的MMS6000系统以及瑞⼠VIBROMETER公司的VM600系统等，这些系统都已经是数字式监视仪表，还有⼀些电⼚采⽤国产监视仪表，2002年哈汽⾃控公司开始⾃⾏开发SG2000数字式汽轮机安全监视系统，该系统是采⽤了先进单⽚机技术；有标准的⼯业通讯接⼝；强劲的组态和显⽰软件；可扩展的模块化数据采集组件；为所有旋转机械的状态监测和安全保护提供先进、集成化、可延伸的解决⽅案。
下⾯以SG2000为例介绍TSI系统的组成：SG2000系统由硬件部分和软件部分组成。
硬件部分有传感器、监视机柜、19″标准框架、测量采集模块、计算机等；软件部分由组态软件、显⽰软件等组成。
SG2000系统的模块按功能分类如下：SG2000/01：电源模块SG2000/02：CPU管理模块SG2000/10：转速测量模块SG2000/20：轴向位移、相对膨胀测量模块SG2000/30：轴承振动测量模块SG2000/31：轴振动测量模块SG2000/40：偏⼼测量模块SG2000/50：阀位、热膨胀测量模块SG2000/60：开关量输⼊、继电器输出模块SG2000/70：温度测量模块SG2000/80：模拟量测量模块每个19″标准框架SG2000/00（图1所⽰）有14个槽位，其中电源和CPU模块共占4个槽位，其它功能模块各占⼀个槽位，8、9、10号槽位为开关量输⼊、继电器输出模块，1～7号槽位可任意安装转速、位移、振动、偏⼼、阀位、温度及模拟量测量等模块。
1汽轮机监测系统TSI详解
2.前置器
前置器具有一个电子线路，它可以产生一个 低功率无线电频率信号（RF），这一RF信 号，由延伸电缆送到探头端部里面的线圈上 ，在探头端部的周围都有这一RF信号。
如果在这一信号的范围之内，没有导体材料，则释放到这一 范围内的能量都会回到探头。如果有导体材料的表面接近于 探头顶部，则RF信号在导体表面会形成小的电涡流。这一 电涡流使得这一RF信号有能量损失。该损失大小是可以测 量的。导体表面距离探头顶部越近，其能量损失越大。传感 器系统可以利用这一能量损失产生一个输出电压，该电压正 比于所测间隙。
ABB公司开发的TSI
近年来，ABB公司开发了多功能的四通道CMM
状态监视模件，用它组成TSI汽轮机保护系统，统
一集成在ABB的SYMPHONY系统中，去监测汽轮
机轴系除转速外的各项参数，如轴承振动、大轴振
动、偏心、串轴、胀差和绝对膨胀，并输出报警和
停机信号。
关于CMM模件
CMM从其端子单元采集涡流传感器、加速度传感器、速度传
一般讲，线圈的阻抗变化与导体的 电导率、磁导率、几何形状，线圈的 几何参数，激励电流频率以及线圈到 被测导体间的距离有关。如果控制上 述参数中的一个参数改变，而其余参 数恒定不变，则阻抗就成为这个变化 参数的单值函数。如其他参数不变， 阻抗的变化就可以反映线圈到被测金 属导体间的距离大小变化。
2.电涡流式传感器的复阻抗
二、汽轮机监测仪表的组成
从功能方面来看，TSI包括以下两大部分：汽 轮机本体参数监视和故障分析和专家决策系 统 从结构方面来看，TSI包括以下三大部分：传 感器、前置器、监视器（显示器）
传感器系统将机械量（如转速，轴位移，差胀，缸胀，振动和
偏心等）转换成电参数（频率f，电感L，品质因素Q，阻抗Z
汽轮机监测系统TSI
汽轮机监测系统TSI1. 概述汽轮机监测系统TSI（Turbine Supervisory Instrumentation）是一种用于监测和控制汽轮机运行的系统。
它通过对汽轮机各种状态参数的实时监测和分析，实现对汽轮机的安全和高效运行的管理和控制。
TSI系统通过安装在汽轮机的关键部位各种传感器设备，能够对汽轮机的转速、功率、温度、压力等各项状态进行实时监测，并将监测的数据传输到中央控制系统，进行实时的数据分析和处理。
TSI系统不仅能够对汽轮机的运行状态进行监测和分析，还能够根据监测结果实时调整汽轮机的运行参数，以实现汽轮机的最优运行状态，提高汽轮机的效率和可靠性。
2. TSI系统的结构TSI系统主要由以下几个部分组成：2.1 传感器设备汽轮机的监测需要依靠各种传感器设备，包括压力传感器、温度传感器、振动传感器等。
这些传感器设备安装在汽轮机的关键部位，能够实时监测汽轮机各项状态参数，将数据传输至中央控制系统进行处理和分析。
2.2 中央控制系统中央控制系统是TSI系统的核心部分，它主要由数据采集模块、数据分析处理模块和数据显示模块组成。
通过数据采集模块，中央控制系统能够实时获取传感器传来的监测数据，并对数据进行处理和分析，通过数据显示模块对监测结果进行可视化展示和报警。
2.3 监测分析软件监测分析软件是TSI系统的核心应用软件，它主要负责对汽轮机监测数据进行分析和处理，通过数据挖掘和分析技术，实现对汽轮机运行状态的预测和预警。
监测分析软件能够对汽轮机运行状态进行精准的诊断和故障分析，帮助运维人员及时发现汽轮机的问题并进行处理。
2.4 远程控制系统远程控制系统是TSI系统的另外一项重要功能，它通过网络连接，实现对分布式汽轮机的集中控制和管理，能够对多个汽轮机同时进行监测和控制，提高运维的效率和质量。
3. TSI系统的优势TSI系统相比于传统的汽轮机监测方法，具有如下优势：3.1 实时监测TSI系统能够实时监测汽轮机各项运行状态参数，能够及时发现汽轮机的问题，帮助运维人员进行快速处理，提高汽轮机的可靠性和运行效率。
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一、 TSI的作用
❖ 汽轮机监视仪表(turbine supervisory instrument，TSI)是为了保护汽轮机的安全而设计的监 视装置，是汽轮机的重要组成 部分。
❖ 作用是对运行中至二次仪表和数 据 采集系统，以供实时显示和打印记录，以及历史 数据积累和运行状态分析;参数越限时，还可以发 出信号供 报警和驱动保护系统。
由高频振荡器、检波器、滤波器、直流放大器、 线性网络及输出放大器等组成前置器
3.监测系统
❖ 监测系统又称为框架，一个框架由三部分组成：电 源、系统监测器和监测表。
❖ 电源为装在框架内的监测表及相应的传感器提供规 定的电源，电源总被放在框架的第一位置；
❖ 系统检测器检验供电水平以确保系统正常运行，同 时，它还具有控制系统“OK”的功能。“OK”（ 正常工作）表明系统的传感器及现场接线是在规定 的水平上进行。系统检测器也控制报警点的设置和 系统复位。系统检测器总被放在框架的第二位置；
四、 汽轮机安全监控的内容
❖ 大型汽轮机热工保护涉及的内容 ❖ （1）汽轮机本体机械参数监控。
轴向位移，振动参数，胀差…… ❖ （2）汽轮机防进水保护。 ❖ （3）汽轮机辅机保护（凝汽器真空、除氧器
水位等）。 （4）汽轮机紧急跳闸保护。（ETS）
§2、汽轮机监测仪表系统TSI
TSI(Turbine Supervisory Instrument )系 统即汽轮机轴系监测系统，是一种可靠的多 通道监测仪表，能连续不断地测量汽轮机发 电机组转子和汽缸的机械运行参数和相关参 数，显示机器的运行状况，提供输出信号给 信号显示、记录仪；并在超过设定的运行极 限时发出报警，甚至使汽机自动停机以及提 供可用于故障诊断的测量。
汽轮机监控与保护
2013年4月
汽轮发电机组监控保护
❖ 监视：汽轮机监测仪表系统TSI ❖ 保护：危急遮断保护系统ETS
§1 概述
一、汽轮机安全监控的必要性 二、汽轮机安全监控的意义 三、汽轮机安全监控措施 四、汽轮机安全监视的内容
一、汽轮机安全监控的必要性
❖
(1)大容量机组系统复杂，监控范围大、项目
全监视体系，对保证人身和设备的安全，减少负面 影响，具有重要的意义。（保证经济性）
二、汽轮机安全监控的意义
❖ 对机组的运行状态进行连续、准确和可靠的在 线监控，也是一种对机组安全的保护，它除了向控 制系统发出控制和安全信息外，还可帮助操作人员 及时掌握机组的运行信息，了解机组的安全、经济 状态，避免事故的发生和加强科学管理；根据参数 监控对机组进行在线诊断，为发展和丰富一种更为 完善的智能监控专家系统，开辟了广阔的前景。
❖ 偏心度； ❖ 相位
2. TSI对温度的监视
❖ 汽轮机组本体参数的检测尚有推力轴瓦金属 温度，缸体、法兰螺栓等金属温度和发电机 定子和绕组温度，轴承金属温度和润滑油温 度等，这些监视均应在机组设计制造时 一并 考虑配备。
❖ 如果在这一信号的范围之内，没有导体材料，则释放到这一 范围内的能量都会回到探头。如果有导体材料的表面接近于 探头顶部，则RF信号在导体表面会形成小的电涡流。这一 电涡流使得这一RF信号有能量损失。该损失大小是可以测 量的。导体表面距离探头顶部越近，其能量损失越大。传感 器系统可以利用这一能量损失产生一个输出电压，该电压正 比于所测间隙。
繁多，操作也越益复杂，常规监视仪表已越来越不
适应，为了避免操作人员的疏忽大意以致误操作，
建立一种完善的、保证机组安全的新的监视体系已
成为必要。
(2)汽轮机是一种大容量高速旋转的精密机械，
任何意外都将引起不良的后果，必然对机组安全提
出更高的要求。（防止意外）
❖ (3)高参数大容量机组价格昂贵，事故波及面大， 对经济和社会的影响重大，一种有效的对机组的安
监视。参数越限，发出报警信号，当超过极 限值，发出紧急停机信号，关闭主汽门，实 现紧急停机。
三、汽轮机安全监控措施
❖ 广义上说汽轮机安全监控措施有以下几方面： ❖ 通过TSI进行参数检测与监视，当参数达到报警值
时发出报警信息，当参数达到危险值时送出保护信 息给ETS。 ❖ 通过DEH对各种参数进行监视和控制，当超速或出 现甩负荷以及负荷不平衡时，由OPC进行转速限制 和保护。 ❖ ETS则是当出现危急情况时实现汽轮机的紧急跳闸 保护。 ❖ 此外还有机械超速保护和后备保护等。
1.传感器
❖ 目前应用广泛的传感器有：电涡流传感器， 电感式速度传感器，电感式线性差动变压器 和磁阻式测速传感器等等。
❖ 对于应用得最多的电涡流传感器系统来说， 它由探头、接长电缆和前置器组成。
2.前置器
❖ 前置器具有一个电子线路，它可以产生一个 低功率无线电频率信号（RF），这一RF信 号，由延伸电缆送到探头端部里面的线圈上 ，在探头端部的周围都有这一RF信号。
❖ 监测表不仅可以显示传感器系统是否正常运行，还 可以指示传感器的测量值，并在越限时报警。
三、汽轮机本体参数监视内容
包括
❖ 机械参数的监视 ❖ 各处温度的监视
1 .对汽轮机本体机械参数的主要监视内容
❖ 轴 向位移; ❖ 汽缸热膨胀; ❖ 转子与汽缸的热膨胀差; ❖ 转速和零转速; ❖ 轴承振动和轴振动;
❖ 这种技术的运用和发展，将使得设备的维修方式从 传统的“事故维修”和“定期维修”过渡到现在的 “预知性维修”，从而大大提高了设备的可利用率， 减少停机维修时间，降低维修费用，同时也压缩了 备件的库存量可以减少意外事故的发生和不必要的 浪费、损耗，提高对机组设备的保护。
❖
提出问题
❖ 如何对汽轮机进行监控保护呢？ ❖ 对汽轮机系统及其辅助设备的重要参数严密
二、汽轮机监测仪表的组成
从功能方面来看，TSI包括以下两大部分：汽 轮机本体参数监视和故障分析和专家决策系 统
从结构方面来看，TSI包括以下三大部分：传 感器、前置器、监视器（显示器）
传感器系统将机械量（如转速，轴位移，差胀，缸胀，振动和 偏心等）转换成电参数（频率f，电感L，品质因素Q，阻抗Z 等），传感器输出的电参数信号经过现场连线送到监测系统， 由监测系统转换为测量参数进行显示、记录及相关的信息处理