汽轮机轴系监测系统
汽轮机监测系统TSI
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；
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;
偏心度； 相位
速度传感器对盖振进行测量； 线性可变差动变压器（LVDT）对热膨胀进
行测量； 差动式磁感应传感器来测量机组的转速。
一、涡流传感器
电涡流传感器是通过传感器端部线圈与被 测物体（导电体）间的间隙变化来测物体 的振动相对位移量和静位移的，它与被测 物之间没有直接的机械接触，具有很宽的 使用频率范围（从0～10Hz）。
汽轮机监控与保护
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、项目繁
多，操作也越益复杂，常规监视仪表已越来越不适
机组轴系仪表安装及注意事项
在高速旋转设备和往复式机械设备的运行 过程中，通过监测轴承温度、振动等运行 参数来了解设备的运行状态，分析设备预 先可能出现的问题。 状态监测系统测量的参数主要包括轴温、 振动、位移、键相、速度、加速度等。
一、轴温 轴承温度（支撑轴，垂直安装）和轴瓦温度 （推力瓦，埋入式安装） PT100，单支或双支
前置器：部件号-AXX –BXX A: 总长度和安装 B: 批准机构 延长电缆：部件号 -AXXX -BXX –CXX A: 电缆长度 B: 接头保护器和电缆 C: 批准机构 3.安装：间隙电压（拆迁电压或组态零点电 压）、调零、9.87 ±7.87 ×远/近端数、键 相（凹槽和凸键）、塞尺
4.常见故障处理 传感器损坏：外观检查、测量同轴芯与外 壳金属的绝缘性（阻值） 探头与延长电缆的连接头检查（松动、接 地） 延长电缆与前置器的连接检查 前置器、延长电缆故障 延长电缆接地 探头安装问题 信号回路接地或有干扰
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2.3键相和转速 在被测轴上设置一个凹槽或凸键，当轴的 凹槽或凸键的与键相探头的端面相对时， 测量间距突变，传感器会产生一个脉冲信 号，旋转一周、有 源磁电转速传感器、无源磁电转速传感器。
2.4工作原理 1.电涡流：靠近高频震荡线圈的金属表面产生 电涡流，大小与距离有关，影响线圈的阻 抗，产生的电压不同。-24VDC供电，灵敏 度7.87v/mm。 2.磁电式：金属导体做切割磁感线运动，产生 感应电动势，转速越高电势越大，输出频 率越大。不需要电源。 3.压电式：石英晶体受力后产生电荷输出，作 用在压电元件的力的大小与加速度有关。
二、状态监测仪表探头 2.1轴振动探头 接触式和非接触式 接触式：包括速度（磁电式、电涡流）、 加速度（压电式）传感器，直接安装在设 备壳体外侧，测量壳振。 非接触式：不直接和被测设备接触，一般 垂直安装在滑动轴承和旋转轴承部位，常 用的是电涡流趋近式传感器。常用的为 5mm、8mm探头。
DEH ETS TSI简介 全文
1、DEH简介（1）数字电调系统（DEH）：随着计算机技术的发展及其在自动化领域中的应用，20世纪80年代，出现了以数字计算机为基础的数字式电气液压控制系统（Digital E lectric Hydraulic Control System,DEH）,简称数字电调。
DEH、ETS、TSI是三个不同的系统，DEH--汽轮机电液控制系统。
ETS--汽轮机危急跳闸系统。
TSI--汽轮机本体检测系统。
（2）DEH--汽轮机电液控制系统。
作用：控制调门开度，并网前控制转速，并网后控制功率。
超速110%运用OPC电磁阀全关调门并给信号ETS，使ETS动作AST电磁阀关主汽门。
（3）ETS--汽轮机危急跳闸系统。
作用：汽轮机参数超过规定值（或手动打闸）动作AST 电磁阀关主汽门。
（3）TSI--汽轮机本体检测系统。
作用：监视汽轮机本体参数，包括转速、位移、膨胀等，超过规定值时给ETS信号。
2、DEH部分功能操作员站：主要完成的是人机接口（HMI）功能，运行人员通过操作员站完成对DEH系统操作。
任意一台操作员站也可以兼作成工程师站（或独立设置），工程师和DEH软件维护人员可以通过工程师站进行组态等修改算法和配置的操作。
HUB（或交换机）：网络集线器（或网络交换机），实现DEH系统网络通讯物理接口。
控制柜：实现I/O模块的安装布置和接线端子的布置，I/O模块通过IO通信线和控制器连接构成底层的控制网络，I/O模块主要实现对所需要的被控参数采集输入和控制信号的输出工作。
通过工程师站将DEH控制算法下装到控制器，控制柜中的控制器完成DEH控制算法的运算。
伺服放大器：DEH专用的伺服模块，实际上是控制柜中的一部分。
主要实现的功能是该模块和电液转换器（DDV阀）、油动机、LVDT（差动变压器式位移传感器）共同组成一个液压伺服执行机构，实现对汽轮机的控制。
电液转换器：是DEH最为重要的环节，主要完成将电信号转换为与之对应的液压信号，采用DDV阀（直流力矩马达伺服阀）可以解决DEH的电液转换不稳定和卡涩的问题。
浅谈汽轮机TSI轴向位移保护误动原因分析及控制措施
汽轮机TSI轴向位移保护误动原因分析及控制措施神华神东电力新疆准东五彩湾发电有限公司左东明[摘要]汽轮机安全监视装置硬件配置，并针对系统使用中存在的问题提出了几点建议。
[关键词]汽轮机本体监测系统硬件配置、保护逻辑优化。
前言汽轮机TSI系统是用来测量汽轮机本体的位移、振动、转速、胀差、偏心等信号，并将其转换为电信号进行监视的系统。
做为火力发电机组热控系统的重要组成部分，该系统既向DCS的数据采集系统提供汽轮机轴系的各种监视参数，又向保护系统提供跳闸动作信号，因此TSI系统对于机组的安全稳定运行起着至关重要的作用。
1.事故经过2014年8月4日21时35分43秒至21时35分45秒，某电厂#1汽轮机轴向位移3号测点从-0.012mm升至-1.997mm、轴向位移4号测点从+0.058mm升至-1.927mm，满足轴向位移4取2跳机条件（保护动作值为≥+1.2mm或≥-1.65mm），触发“轴向位移大跳机”。
2.检查处理与原因分析：1）打开2瓦润滑油箱观察孔，检查轴向位移就地测点安装正常；2）检查轴向位移就地前置器及接线正常；3）检查轴向位移前置器公共端、输出端对地电阻，电源对地电压均正常；4）检查轴向位移前置器公共端与输出端信号正常，公共端与24V电源正常；5）检查#1机TSI板卡3瓦盖振、4瓦盖振与3号、4号轴向位移探头在同一板卡。
检查历史曲线（见下图），汽轮机轴向位移3号测点从-0.012mm升至-1.997mm、轴向位移4号测点从+0.058mm升至-1.927mm，23秒后两测点自动恢复正常显示，与轴向位移1、2测点显示值基本一致；3瓦盖振下降0.2um，1秒后恢复正常。
初步判断，轴向位移3与轴向位移4的板卡故障。
6）8月5日，联系厂家人员到厂，对上述2、3、4、5项内容再次进行核查，并检查#1机组TSI监控系统历史报警记录，排除就地设备故障或回路接地造成板卡电压降低等因素，判断为板卡故障，需返厂进行板卡故障诊断。
汽轮机轴系振动监测系统防干扰应用分析
２ ０ １ ３ 年 第１ ０ ｌ ￣ ］Ｉ 科 技创新 与应 用
汽 轮机 轴 系振 动监 测 系统 防干扰 应用 分析
周 磊 磊
（ 大唐 阳城发 电有限责任公 司， 山西 晋城 ０ ４ ８ １ ０ ２ ）
摘 要： 在 对 汽轮 机 的轴 系振 动 进 行 信 号 监 测 的 过程 中， 容 易受 到 外界 因素 的 干扰 ， 那 么为 了使 汽轮 机 本 体 能 够 安 全 稳 定 的 运
行， 就要排除外界 因素的干扰。文章对干扰汽轮机轴 系振动监测 系统的因素进行 了分析 ，然后提 出了防干扰的措施。
关键 词 ： 汽 轮机 轴 系 ； 振 动监 测 系统 ； 防 干扰
历 史趋 势 ， 设备受到干扰时 ， 是否有相关设备正在启停 ； （ ８ ） 前置器 外 壳 接 地 。现 场 检查 测 试 每个 前 置 器 ， 检测 是 否存 在 接 地 情况 。 ３ 汽轮 机 轴 系振 动 监 测 系统 的 防干 扰 应用 分 析 ３ ． １探 头 延伸 电缆 外皮 接 地 干扰 的处理 利 用此 监 测 系 统对 延 伸 电缆 的接 头部 位 进行 处 理 。 在 电缆接 头 部 位 的 热缩 管 在 长 期 的使 用 过程 中 ，容 易发 生 老 化 和 松 动 的现 象 ， 而且 还 会 发 生延 伸 电缆 的接 头 和机 体 的金 属部 位 接 触 ， 严 重 的影 响 到汽 轮 机 的运 行 。在 对 此 种 现象 进 行 处 理 时 ， 可 以将 旧 的热 缩管 剪 掉， 然 后 清 除 接头 内 的污物 ， 在清 理 干 净后 ， 换 取新 的热 缩 管 对 电缆 接 头进 行 缩 封 ， 然 后 在 其 外 部 用绝 缘 带 缠 绕 ， 防止 在 润 滑油 的作 用 下 老 化 。对 于 延 伸 电缆 的外 观进 行 检 测 ， 看 是 否 有划 痕 和 磨 损 的部 位， 如果发现 ， 要及 时处 理 ， 防 止 扩 大 。最 后 将 探 头 电缆 进 行 重新 的 固定 ，防止 在 使 用 的过 程 中因 为振 动或 者 其 他 原 因而 将 绝 缘 带 磨 损， 造 成 再 次 的接 地 现象 。 在 进 行 固定 的 时候 ， 要 充 分 的考 虑 固定 的 位 置 不要 离 高 温 和振 动 的 地方 太 近 ， 避 免对 电缆造 成 损 坏 。 ３ ． ２ 轴 系设 备 附 近存 在 大 的 干扰 源 的处 理 首先对 Ｔ Ｓ Ｉ 系 统 监 测 参 数 值 报 警 原 因进 行 现 场 深 入 分 析 排 查 ， 通 过 分 析历 史 站 趋 势数 据 及做 大 量 的 干扰 试 验 ， 在 排 除 监 测 参数 实 际越限报警 ， 确定是 Ｔ Ｓ Ｉ 系统存在 干扰的情况下 。利用汽轮机轴 系 振 动监 测 系统 确 定 干 扰 源 是 否 主要 来 自安 全 门保 护 上 线 圈失 电 时 产 生 的长 时 间继 电器 接 点 拉 弧 干扰 和 当操 作 凝 结 水 再 循 环 到 除 氧 器 电动门时干扰 。 通过检查凝结水再循环到除氧器 电动门电缆走 向 发 现 其 动 力 电缆 与 Ｔ Ｓ Ｉ 电缆 相 距 很 近 ，组 织 人 员 重新 布置 电缆 ， 远 离Ｔ Ｓ Ｉ 电缆 。根 据 安全 门控 制 回路 的实 际 情 况 ， 对 安 全 门控 制 回路 进 行 了 改造 ， 消除 接 点拉 弧 现 象 。 ３ ． ３ 轴 系设 备 、 机 柜 接 地干 扰 的处 理 用 多种 方 法 测量 机 柜 接地 情 况 ， 如 果 发 现 机柜 与相 邻 的 继 电器 柜相连 ， 而 且 测 定 的 电 阻值 非 常小 的话 ， 说 明轴 系设 备 与 固定 机 柜 的槽 钢 相 通 。采 用 环 氧 树 脂 板将 机 柜 与 继 电器 柜 隔开 ， 在Ｔ Ｓ Ｉ 机柜 底 部 垫 绝缘 胶 皮 将 机柜 与 槽 钢 ， 隔 开 。在 轴 系 设 备底 部 垫 绝 缘胶 皮 与机 柜 隔 开 ， 然 后 用摇 表 对机 柜 与 槽 钢 、 机柜 与 继 电器 柜 、 Ｔ Ｓ Ｉ 装 置 与Ｔ Ｓ Ｉ 机柜 的绝缘状况进行测量 ， 看其是否符合单端接地的要求。 ３ ． ４ Ｔ Ｓ Ｉ 轴 系 设备 内部 接地 干 扰 的处 理 利 用汽 轮 机 轴 系振 动 监 测 系统 对 每个 通道 接 地 端 进 行 检测 ， 检 性； 第四 ， 采用雨流法简化载荷 历程 、 循环计数 、 局部应力应变及疲 检 测 劳 损 伤 分析 准 确 性 高 ； 第五 ， 监 测 后 的 数据 将 会 得 到 妥 善 的保 存 ， 并 查 每块 板件 的接 地 端 与汽 轮 机轴 系框 架 的 接地 端 是 否 相 连 通 ， 且可 以重复利用 ， 在后期使用 中， 可以从数据管理 系统 中调取相应 各 通 道 的 电缆 屏 蔽 是 否 接 地 和 处 于 悬 浮 状 态 以及 是 否 符合 电 缆屏 的数 据 进行 分 析 ； 第六 ， 系统 的 自动 化 程度 高 ， 在 监 测 的过 程 中 系统 蔽 单 端 接 地 的要 求 。 即将 全 部 的操 作 都执 行 完 毕 ， 不 需 要人 员 的介 入 ， 提 高 了 工作 效 率 ， ４ 结束 语 在汽轮机运行的过程 中， 轴系振动是不可避免 的， 而 轴 系 振 动 并 且 减少 了人 为 误操 作 的 几率 。 监 测 系 统 实 现 了 在线 监测 ， 对 轴 系振 动 的干 扰 因素 进 行 分 析 ， 从 而 ２ 汽轮 机轴 系 的干扰 因素 剖 析 有 利 于 汽 轮机 的安 全 汽轮机轴系的干扰 因素可 以概括归纳为人为 因素 、 机器因素两 可 以采 取 科 学 的方 法 有效 的将 干 扰 因素 排 除 ， 对 于汽 轮 机 轴 系 振动 的监 测 个方面的干扰 。其中人为因素多表现为人员现场经验不足 ， 考虑不 稳 定运 行 。随着 科 学技 术 的不 断 发展 ， 对 汽轮 机 的安 全稳 定运 行 提 供更 加可 靠 的 保 够 周 全 以及 电缆 敷 设 走 向不 合 理 、 不规范等 ； 机 器 因素 主要 表 现 为 技术 还 会 不 断 的进 步 ， 轴 系 设 备接 地 ，其 中包 括 现 场 电缆 接 地 、信号 电缆 屏 蔽 多 点接 地 、 障， 为 工业 发 展 奠定 坚 实 的基 础 。 参 考 文献 Ｔ Ｓ Ｉ 轴 系设 备 内部 接 地 、轴 系 设备 机 柜 处 电缆 屏 蔽接 地 以及 探 头 延 伸 电缆 外 皮接 地 等 。 以下 就 分别 对 汽 轮机 轴 系 的 干扰 因素 的确 认 进 『 １ １ 李宏斌． 汽轮 机 轴 系振 动 在 线 监 测 与 故 障诊 断 系统 汽 轮 机 技 行 说 明。 术， ２ ０ ０ ７ （ １ １ ） ． ２ １ 张君． 小波 分析 技 术 在 汽 轮 机 故 障诊 断 中 的 应 用 【 Ｊ Ｊ ． 动力工 程 ， （ １ ） 现场电缆接地。将每个通道至就地 电缆接线甩开， 用摇表测 ｆ ０ ０ ８ ｆ ９ １ ． 电缆对地绝缘 ， 检查有无接地现象 ； （ ２ ） 探头延伸 电缆外皮接地 。利 ２ ３ １ 徐 世 昌． 旋 转机 械 振 动故 障的模 糊 诊 断 动 力 工程 ， ２ ０ ０ ６ （ ６ ） ． 用停机机会 ， 检查延伸电缆外观情况 ， 做好绝缘包扎 ， 重新 固定延伸 『 电缆 ， 改 变 电缆 走 向 ， 检 测 电缆 外 皮 有 无 接 地 现 象 ； （ ３ ） 电 缆 敷 设 走 向不 合 理 、 不 规 范 。检 查 电缆 走 向 ， 下 面 或周 围是 否有 动 力 电 缆 存 在； （ ４ ） 轴 系框 架 设 备 、 机柜 接 地 。检 查 框 架 设 备 及 机 柜 接 地 情 况 ； （ ５ ） Ｔ Ｓ Ｉ 轴 系设 备 内 部接 地 。 测试 Ｔ Ｓ Ｉ 各 接 地 端接 地 情况 ； （ ６ ） 轴 系 设 备机 柜 处 电 缆屏 蔽 接地 。检 查 每个 通 道 电缆屏 蔽焊 接 情 况 ， 接 地 是 否牢固可靠 ， 检查 接地情况 ； （ ７ ） 轴 系设备附近存在大 的干扰源。调
汽轮机轴位移、胀差传感器的零位锁定
汽轮机轴位移、胀差传感器的零位锁定一、前言汽轮机监测系统（Turbine Supervisory Instrumentation）简称TSI，是一种可靠的能连续不断地测量汽轮机发电机转子和汽缸的机械工作参数的监控系统，可用于显示机组的运行状况，提供输出信号给记录仪；并在超过设定的运行极限时发出报警。
另外，还能提供使汽机自动停机以及用于故障诊断的测量。
在全球众多TSI设备的制造厂家中，美国本特利·内华达公司（Bently Nevada）在该领域的不断发展与创新以及其在旋转和往复式机械中保护和管理的丰富经验使其在汽轮机行业尤其是中国的汽轮机市场一直占有重要份额。
〔关键词〕汽轮机胀差轴位移零位锁定在高参数，大容量汽轮发电机组中，轴位移和胀差是直接反映汽轮机动静间隙的两项最重要的技术参数，也是两项重要保护。
如果轴系机械安装零位和监测保护系统的电气零位不统一，会发生因胀差、位移监测系统传感器的零位锁定不当，使该系统在机组启动后，测量误差较大，甚至无法正常监测和投入保护的严重事故。
因此，机组的轴位移、胀差传感器的零位锁定是直接影响机组启动后，胀差、位移监测系统能否正确反映汽轮机组的动静间隙，从而可靠投入保护的一项重要工作。
1 胀差、位移监测系统的测量原理胀差、位移监测系统都是利用电涡流传感器的输出电压与其被测金属表面的垂直距离在一定范围内成正比的关系，将位移信号转换成电压信号送至监测仪表，从而实现监测和保护的目的。
现以垞城电厂135 MW机组中N135-13.24/535/535型汽轮机组为例，对美国本特利内华达公司生产的3500-45斜坡式胀差和 3500/42轴位移监测系统的测量原理进行阐述(轴位移、胀差的测量探头采用本特利3300系列330703-00-05-10-02-00，11mm 及330851-02-000-030，25mm电涡流传感器)。
1.1 本特利3500-45斜坡式胀差监测系统工作原理在机组正常运行中，胀差传感器固定在缸体上，而传感器的被测金属表面铸造在转子上，因此，汽缸和转子受热膨胀的相对差值称为“胀差”( 一般将转子的膨胀量大于汽缸的膨胀量产生的差值做为“正胀差”，反之为“负胀差”)。
汽轮机ETS与TSI
ETS/TSIETS:Engine Temperature Switch 引擎温度开关,汽轮机跳闸保护系统的简称 ,用于监视汽轮机转速,轴向位移,轴承润滑油压,凝结器真空以及电液调节统油压等。
它接受来自TSI系统或汽轮发电机组其它系统来的报警或停机信号,进行逻辑处理,输出指示灯报警信号或汽轮机遮断信号。
ETS控制系统至少具有下列停机功能: 汽机转速>3300转/分,轴向位移过大 ,润滑油压≤0、02MPa(三取二) ,支持轴承温度>75℃(或)推力轴承担温度>75℃,凝汽器真空低于0、06MPa(三取二),发变组故障 ,手动停机保护TSI:Turbine Supervisory Instrumentation汽轮机安全监视系统TSI系统能连续地监测汽轮机的各种重要参数,例如:可对转速、超速保护、偏心、轴振、盖(瓦)振、轴位移、胀差、热膨胀等参数进行监测,帮助运行人员判明机器故障,使机器能在不正常工作引起的严重损坏前遮断汽轮发电机组,保护机组安全。
另外TSI监测信息提供了平衡与在线诊断数据,维修人员可通过诊断数据的帮助,分离可能的机器故障,减少维修时间,TSI还能帮助提出机器预测维修方案,预测维修信息能推测出旋转机械的维修需要,使机器维修更有计划性,其结果减少了维修费用及提高了汽轮机组的可用率。
该系统的监视参数有:(1)机组的转速监视。
(2)触发自动盘车的机组零转速监视。
(3)转子的轴向位移监视:用于监视转子推力盘相对于推力轴承的轴向位移。
(4)轴系偏心(弯曲)监视:用于监视转子偏心度的峰--峰值与瞬时值。
(5)机组的膨胀监视:用于监视汽缸的绝对膨胀与转子与汽缸间的轴向膨胀差(胀差)。
(6)机组的轴系振动监视,由于大型机组的轴系比较复杂,该监视系统又可细分为:1)转子绝对振动峰一峰值;2)轴承座振动峰一峰值;3)转子相对于轴承座的相对振动峰一峰值。
OPC:Overspeed protection controller就是汽轮机的超速保护,它通过两个OPC电磁阀实现、一般就是失电关闭,带电打开。
大型汽轮发电机组轴系扭振研究
大型汽轮发电机组轴系扭振研究在电力工业中，大型汽轮发电机组是核心设备之一，其运行稳定性直接关系到电力系统的安全与稳定。
然而，实际运行中，大型汽轮发电机组轴系常常会出现扭振现象，严重时甚至可能导致设备损坏和系统瘫痪。
本文将围绕大型汽轮发电机组轴系扭振展开研究，分析其产生原因、危害，并探讨解决方案。
某大型发电厂曾遭遇一次严重的轴系扭振事故。
当时，发电机组在正常运行过程中，突然出现剧烈振动，导致轴系部分部件严重受损。
幸运的是，操作人员及时采取措施，避免了事故扩大。
然而，这一事件引起了人们对大型汽轮发电机组轴系扭振的和深入研究。
大型汽轮发电机组轴系扭振是指运行过程中，轴系在扭矩作用下产生的周期性弯曲变形。
产生扭振的原因主要有两个方面：一是由于汽轮机侧和发电机侧转速不匹配，导致轴系承受扭矩；二是由于轴系不平衡，导致轴系在旋转过程中受到周期性变化的力矩作用。
扭振对设备危害极大，轻则导致轴系受损、机组振动加剧，重则引发重大事故，严重影响电力系统的稳定运行。
对于大型汽轮发电机组轴系扭振，其重要性不言而喻。
为解决这一问题，需要从以下几个方面展开研究：优化设计：在设计阶段，应充分考虑轴系扭振问题，优化机组结构，提高轴系稳定性。
例如，合理布置轴承座、采用高刚度材料等措施，以减小扭矩对轴系的影响。
运行监控：在机组运行过程中，加强对轴系振动等参数的实时监控，以及时发现扭振现象。
通过采集和分析数据，对机组运行状态进行全面评估，确保安全稳定运行。
故障诊断与处理：一旦发现大型汽轮发电机组出现扭振故障，需迅速采取措施进行诊断和处理。
根据采集的数据，运用相关算法对扭振原因进行分析，并采取针对性的处理措施，例如调整运行参数、修复损坏部件等。
预防措施：为预防大型汽轮发电机组轴系扭振的发生，需加强对机组的维护和保养。
例如，定期对轴承座进行检查，确保其紧固稳定；加强对齿轮箱等关键部位的润滑维护，以降低磨损和减小扭矩。
大型汽轮发电机组轴系扭振是电力工业中一个重要问题。
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。
浅析660MW汽轮机组TSI系统的配置
浅析660MW汽轮机组TSI系统的配置发表时间：2020-08-12T09:47:17.553Z 来源：《电力设备》2020年第10期作者：闫向勇[导读]（陕西投资集团商洛发电有限公司陕西省商洛市 726000）引言汽轮发电机TSI系统，即汽轮机安全监视系统TSI(Turbine Supervisory Instrumentation)，其主要对汽轮机转速、轴向位移、高中低压缸相对膨胀、偏心、绝对膨胀、轴承振动、轴承盖震动等汽轮机重要参数进行监视测量，当测量值达到设定的报警值时，发出报警信号警示运行人员，当达到设定的危险动作值时，输出控制信号至ETS汽轮机危急遮断系统(Engine Temperature Switch)进行跳闸，同时TSI系统还可将现场采集的监视信号通过其信号缓冲输出接口送至TDM汽轮机振动分析系统，实现异常报警、故障诊断、故障查询、计算分析等功能，故汽轮发电机TSI系统数汽轮机保安范畴，其重要性不言而喻。
一、概况目前国内三大汽轮机厂，其生产的660MW及以上汽轮发电机组，TSI系统普遍采用进口，以德国epro、美国本特利（BENTLYNEV ADA）、瑞士 Vibro-Meter三家设备最常见，由各自汽轮机自动化控制公司根据具体的测量参数范围完成TSI系统的配置。
但是由于其执行的技术标准与发电厂执行的技术标准不一致，导致在系统的配置上普遍存在违反《国能安全[2014]161号国家能源局防止电力生产事故的二十五项重点要求》、《DL/T-261火力发电厂热工自动化系统可靠性评估导则》规定的安全隐患，降低了热工设备的可靠性，为发电机组安全稳定运行埋下了隐患。
下面以某厂660MW超临界机组TSI系统的配置为例，谈谈认识和看法。
二、系统配置汽轮机为国内某公司制造的CLNZK660-24.2/566/566超临界、一次中间再热、三缸四排汽、直接空冷凝汽式汽轮机，机组采用高中压联合启动方式、定压和定-滑-定运行方式。
DL T 1012-2006 火力发电厂汽轮机监视和保护系统
火力发电厂汽轮机监视和保护系统验收测试规程 Code for acceptance test of TSI & ETS in fossil fuel power plantDL/T 1012—2006前 言本标准是根据《国家发展改革委办公厅关于印发2006年度电力行业标准项目计划的通知》(发改办工业[2006]1093号)安排制定的。
本标准由中国电力企业联合会提出。
本标准由电力行业热工自动化标准化技术委员会归口并解释。
本标准起草单位：湖北省汉新发电有限公司、湖北省电力公司。
本标准主要起草人：陈万海、袁天平、邓庆松。
1 范 围本标准规定了火力发电厂汽轮机(包括给水泵汽轮机)监视和保护系统验收测试的内容、方法及应达到的技术要求。
本标准适用于装设单机容量为125MW～600MW等级机组的火力发电厂汽轮机(包括给水泵汽轮 机)监视和保护系统新建工程各个阶段的验收测试和技术改造工程的验收测试。
其他容量机组的验收测试以及机组检修后的测试也可参照执行。
2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
DL/T 701 火力发电厂热工自动化术语DL 5000 火力发电厂设计技术规程DL/T 5190.5 电力建设施工及验收技术规范 第5部分：热工自动化3 术语、定义和缩略语下列术语、定义和缩略语适用于本标准；其他术语、定义和缩略语参见DL/T 701。
3.1 汽轮机监视仪表 turbine supervisory instruments(简称TSI)是一种连续监测汽轮发电机组轴系和汽缸的机械工作参数(包括转速、振动、差胀、偏心、轴向位移等)的系统，并在被测参数超出预设值时发出报警及停机信号。
汽轮机ETS与TSI
ETS/TSI之阳早格格创做ETS：Engine Temperature Switch 引擎温度启关，汽轮机跳闸呵护系统的简称 ,用于监视汽轮机转速，轴背位移，轴启润滑油压，凝结器真空以及电液安排统油压等.它交受去自TSI系统或者汽轮收电机组其余系统去的报警或者停机旗号，举止逻辑处理，输出指示灯报警旗号或者汽轮机遮断旗号.ETS统造系统起码具备下列停机功能：汽机转速>3300转/分，轴背位移过大，润滑油压≤0.02MPa（三与二），收援轴启温度>75℃（或者）推力轴背担温度>75℃，凝汽器真空矮于0.06MPa（三与二），收变组障碍，脚动停机呵护TSI：Turbine Supervisory Instrumentation汽轮机仄安监视系统TSI系统能连绝天监测汽轮机的百般要害参数，比圆：可对付转速、超速呵护、偏偏心、轴振、盖（瓦）振、轴位移、胀好、热伸展等参数举止监测，助闲运止人员判明呆板障碍，使呆板能正在没有仄常处事引起的宽沉益坏前遮断汽轮收电机组，呵护机组仄安.其余TSI监测疑息提供了仄稳战正在线诊疗数据，维建人员可通过诊疗数据的助闲，分散大概的呆板障碍，缩小维建时间，TSI还能助闲提出呆板预测维建规划，预测维建疑息能推测出转动板滞的维建需要，使呆板维建更有计划性，其截止缩小了维建费用及普及了汽轮机组的可用率.该系统的监视参数有： (1)机组的转速监视.(2)触收自动盘车的机组整转速监视.(3)转子的轴背位移监视：用于监视转子推力盘相对付于推力轴启的轴背位移.(4)轴系偏偏心(蜿蜒)监视：用于监视转子偏偏心度的峰--峰值战瞬时值.(5)机组的伸展监视：用于监视汽缸的千万于伸展战转子与汽缸间的轴背伸展好(胀好).(6)机组的轴系振荡监视，由于庞大机组的轴系比较搀纯，该监视系统又可细分为：1)转子千万于振荡峰一峰值；2)轴启座振荡峰一峰值；3)转子相对付于轴启座的相对付振荡峰一峰值. OPC:Overspeed protection controller是汽轮机的超速呵护,它通过二个OPC电磁阀真止.普遍是得电关关，戴电挨启.当汽轮机转速达到103%(即3090rpm)或者甩背荷时,OPC电磁阀挨启,OPC动做,关关下中压调门战各抽汽顺止门.调门关关是果为OPC压力得去，调门的赶快卸载阀动做，而使调门正在弹簧力的效率下关关的；抽汽顺止门以及下排顺止门的关关完尽是果为OPC油压得去后，气氛带领阀关关（仄常时靠OPC油顶住该阀活塞脆持挨启状态），将仪用气通背大气，使上述顺止门得气后关关.OPC动做条件：1)中排心压力>30%且主油启关跳闸2）“103%”超速复位转速：延时2+-0.5S、转速矮于3090rpmAST:autmatic system trip 慢迫遮断是汽轮机慢迫停机呵护,它通过四个AST电磁阀真止.当汽轮机的某个参数达到停机值时,AST电磁阀得电挨启,鼓去仄安油,汽轮机各汽门赶快关关.四个AST电磁阀分二组,分别为一通讲战二通讲,那样既不妨预防误动也不妨预防拒动.ASP是汽轮机AST电磁阀通讲的油压,当1,2电磁阀误动时,其油压会降下.3,4电磁阀误动时,其油压会下落,以此推断AST电磁阀处事是可仄常.。
电涡流传感器的应用
电涡流传感器的应用电涡流传感器在汽轮机轴系监测中的应用1 电涡流传感器检测原理及系统组成当线圈有高频电流通过时，线圈附近的金属体就会产生涡流，涡流的磁场反作用在线圈上，可改变其电感。
若线圈外形尺寸及激励电流固定，则电感只与距离有关。
电涡流传感器、前置器和监测卡组成一个完整的测量回路，监测卡向前置器提供24V 供电电源，并接收前置器输出的检测电压（-2～-20V ）。
在监测卡中，可设置报警和保护定值，还可输出标准电流信号，送至DCS 系统进行显示。
目前，在火力发电厂中大量应用BENTLY公司3500 系统和EPRO 公司MMS6000 系统，其检测原理相同，传感器特性相近，只是在软件功能上有所差异。
电涡流传感器线圈直径8～25mm 不等，传感器线圈直径越大，灵敏度越低，测量范围也越大。
2 电涡流传感器安装注意事项涡流传感器具有非接触、线性度好、精确度高等特点，在电厂主要用来测量汽轮机轴系位移和振动相关参数，包括轴向位移、差胀、轴相对振动、零转速和键相等。
电涡流传感器在出厂前均已进行校验但在安装前，应重新校验，以确保传感器功能正常。
在初次安装或机组大修后重新安装时,需对其进行校验，并注意一些安装细节。
2.1 传感器安装间隙电涡流传感器线性度好,万用表测量的安装间隙电压即可准确反映间隙大小,无需塞规测量物理间隙。
轴相对振动的测量利用了电涡流传感器的动态频率响应和幅值响应特性，通过输出电压中交流电压分量的幅值来检测相对振动。
因此，对传感器和被测面的安装间隙无严格要求，只要求传感器工作在线性区。
一般使用8 mm 电涡流传感器，其线性区间在-2～-18V 左右，安装间隙电压在-10～-11V 。
在测量键相和零转速时，当键相凹槽或测速齿经过传感器检测面，传感器输出电压仅变化一次，输出电压的频率与转速成正比。
因此，安装时也只需保证传感器在线性区工作即可。
以8 mm 电涡流传感器为例，一般安装间隙定在 1.5 mm 左右。
TSI控制系统说明
TSI控制系统说明TSI控制系统说明1.概述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，显⽰机器的运⾏状况，提供输出信号给信号仪，并在超过设定的运⾏极限时发出报警。
另外，还能使汽机⾃动停机以及提供可⽤于故障诊断的测量。
沧东电⼚TSI系统采⽤本特利3500控制系统组态。
⽤于测量机组的振动、轴位移、偏⼼、键相、零转速、胀差、缸涨等测点，保证机组的各项参数在允许范围内。
其中振动测点和轴位移测点带跳闸保护。
2.硬件设备2.1.电源模件3500/15电源模件，接收220VAC电源，转变为24VDC电源供框架使⽤。
2.2.框架模件⼀期使⽤到的框架模件主要有：笔记本通讯模件22M、20，键相模件25，速度模件42M，位移模件45，零转速模件50，继电器模件32，DCS通讯模件92。
3.就地设备3.1.振动测点就地11个⽡共安装22个振动电涡流传感器测点，45度斜向下安装。
其中靠近锅炉为X ⽅向，靠近窗户为Y⽅向。
此外Y⽅向同时安装⼀个速度传感器。
电涡流传感器测量轴对于⽡的相对振动，速度传感器测量⽡对于⼤地的绝对振动，通过⽮量运算合成得到轴对于⼤地的绝对振动。
此合成量即为S⽅向振动，作为保护的测点。
3.2.轴位移测点轴位移测点为4个电涡流传感器，位置在2、3⽡中联箱内推⼒盘位置安装，4个测点⽅向均朝向机头。
由于轴位移测点变化较⼩，约1-2mm，故直接利⽤探头的灵敏度测量既可以满⾜该范围的要求。
3.3.偏⼼测点偏⼼测点为1个电涡流传感器，位置在机头前箱内。
该测点在盘车时使⽤，盘车到⼩于76um时即可进⾏冲车。
转速超过600rmp后该测点坏点。
偏⼼测点测量在⼀圈之内，探头到⼤轴距离的峰-峰值，如果键相测点故障则偏⼼测点⽆法显⽰。
3.4.键相测点键相测点为1个电涡流传感器，位置在机头前箱内。
汽轮机轴系调整及轴向定位
主要内容
一、什么是轴系 二、汽轮机轴系中心的重要性 三、汽轮机轴系调整 四、轴系调整的流程 五、轴系定位
一、什么是轴系
ห้องสมุดไป่ตู้系是轴，轴承和安装于轴上的传动体，密封件 及定位组件的组成。其主要功能是支撑旋转零件 ，传递转矩和运动。
对汽轮机来说：轴系就是由汽轮机主油泵转子、 高中压转子、低压转子、发电机转子及稳定小轴 以及轴瓦等所组成 。
4、对于可倾瓦： 1）可倾瓦块的支承调整块组装配次序。调整块组由两块单圆 面垫块及一块双平头垫块组成，装配时，一定要保证两块单圆 面垫块圆面相对，双平头垫块放至可倾瓦块侧，同时注意不同 可倾瓦块的调整垫块不一样厚，一旦放错位置，将对可倾瓦造 成严重的磨损。 2）可倾瓦瓦架紧力的调整。在进行紧力测量时，一般使用的 是压铅丝的方法，由于可倾瓦上瓦架比较单薄，用压铅丝法进 行紧力测量时，瓦架易发生变形，测量值与实际值会产生误差 。如果按测量值进行紧力调整，致使瓦架变形，导致各瓦块受 力不均，从而致个别瓦块的温度偏高直至磨损。因此，根据实 际情况对可倾瓦采用轻微力来精确地对轴承紧力进行测量和调 整是极为必要的。
如：我厂#4机2003年通流改造时发现高、中压转子 靠背轮，部分螺孔裂纹和螺栓断裂的重大缺陷。由于 机组中压转子部分，动负荷较大，#2轴承座的不均匀 相对下沉量较大达1．7mm左右，致使高、中压对轮 下张口达0．52mm，造成靠背轮螺栓断5个，高压对 轮5个螺孔裂纹，中压对轮一个螺孔裂纹。
二、汽轮机转子及其部件的检查 转子的检查包括转子各部位的瓢偏和晃度，尤其是对
四、滑销系统 机组滑销系统的检查及处理对保证机组轴系的安全稳定
运行具有极为重要的作用。低压缸及发电机定子‘L’ 铁的配合间隙、中箱及前箱与台板的配合间隙、高中压 缸猫爪的配合间隙、推拉梁的联接情况等，都需要进行 认真的检查，确保滑销系统的安全可靠。滑销系统膨胀 不畅将会引起轴承的位置和标高发生变化，从而导致转 子中心发生变化，同时还会减弱轴承的支撑刚度，改变 轴承的载荷，引起轴承负荷分配不平衡，造成机组轴系 不稳定，此外，连通管的保护螺栓也应进行详细检查， 以防其误紧影响汽缸的膨胀，引起低压缸负荷不均以及 连通管本身的损坏。
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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。
而且某些故障现象确实与一定的频率有关。
但是，并不能说频率与故障有一一对应关系，也就是说，一种特定频率的振动
往往与一种以上的故障有关。
频率是分析旋转机械的一种重要资料，但必须综
合分析所有的数据，才能对机器作出正确的诊断。
表示频率的常用办法为：
l倍转速频率：振动频率与机器转速相同。
2倍转速频率：振动频率二倍于机器转速。
1/2倍转速频率：振动频率为机器转速的一半。
0.43倍转速频率：振动频率为机器转速的43%。
要注意区分两种不同的振动，即同步振动和非同步振动。
同步振动的频率
是机器转速的整数倍或整分数倍，例如1倍频转速，2倍频转速，1/2倍频转速，1/3倍频转速等。
在这些例子中，振动频率与机械转速是“锁定”关系。
非同
步振动则发生在非“锁定”频率。
3．相位角(相角)
相位角测量是描述转子在某一瞬间所在位置的一种方法。
一个好的相位角
测量系统能够确定对应于每个变换器的转子的高点的位置，这个高点的位置是
相对于机组上某固定点而言的，通过确定旋转体上高点的位置，就能确定转子
的平衡状态及残余不平衡量的位置。
或者说，由于高点的改变而导致的转子的
平衡状态的改变会显示为相位角的改变。
精确的相位角测量在转子的平衡中及
分析某些机器故障是非常重要的。
整个机组上的各变换器所对应的转子的相位
角测量，为机组运行状态及时地提供了重要信息，有助于分析问题。
测量转子相位角的准确和可靠的方法是键相位法。
以键相位(轴上的固定标志)作为参考基准时，相位角被定义为从键相位脉冲到振动的第一正向峰值之问的角度数。
振动信号经过变换器输出所显示的第一正向峰值相当于转子的“高点”。
为了能精确地读出相位角值，需要把变换器输出的振动信号，经滤波后
变成与转速成一倍频关系的信号，然后仪器才能准确地测量和显示相位的角值。
（二）、静态参数（位置测量）
1.轴向位移
轴向位移是推力环对推力轴承的相对位置测量值，轴向位移是汽轮机组最
重要的监测参数之一。
监测轴向位移的主要目的是要避免转子与定子之间产生
轴向摩擦。
轴向推力轴承的故障可能产生灾难性的后果。
因此，要千方百计防
止这种机械故障发生。
要注意仔细选择传感器的安装位置，确保转轴的热膨胀和推力轴承组件的
弹性对仪表读数的影响减至最低限度。
由于推力轴承组件的偏差和转轴热膨胀，以至在正常运行条件下，转轴的轴向位移比冷态时的正常浮动还宽。
转子与定
子之间有足够的轴向间隙，因此，可采用宽设定点。
即使推力环剧烈地摩擦推
力轴承的巴氏合金衬套，也不至引起转子与定子的摩擦。
汽轮机在正常运行条
件下，轴向位移也会随机械负荷而改变，因此，轴向位移在允许在一定范围内
变化的。
2．相对膨胀(差胀)
对于大型汽轮机机组，要求启动时汽缸和转子必须以同样的比率受热膨胀。
如果转子与汽缸受热膨胀的比率不同，就可能产生轴向摩擦而使机器受到损害。
为了测量胀差，要把接近式电涡流传感器安装在机器工作面相反的一侧，在该
处可以观测到汽缸和转子之间的相对膨胀。
3．汽缸绝对膨胀
对大型机组，除了测量胀差以外，还要进行汽缸相对于地基膨胀的测量，
这种汽缸的膨胀称为绝对膨胀。
其测量通常由安装在汽缸外部、以地基为参考
基准的线性差动变压器进行的。
测得了汽缸膨胀和差胀，就可以确定转子和汽
缸膨胀率的快慢。
如果汽缸膨胀不正常，就可以判断汽缸的“滑销”不畅或卡住。