汽轮机监测系统TSI

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。
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；
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
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。
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;
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。
Hale Waihona Puke Baidu.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。
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。
❖ 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
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。
❖ 作用是对运行中的汽轮机的重要参数进行 有效而 准确的监视，并将测量信号送至二次仪表和数 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。