1000MW汽轮机组轴瓦振动保护误动的原因分析及对策解析

IPC704
电木板浮空 电缆用黄腊 管绝缘 屏蔽和COM短接, 也可在框架处HI 和SHIELD短接
仪表地
由于发电机碳刷接地，发电机的轴电压对TSI易产生干扰。为了加强发电机侧瓦振 探头测量的可靠性，更改了接线设计：在探头侧加装了绝缘块，使探头脱离励磁的 强干扰环境，同时在仪表侧将“信号地”与“屏蔽地”短接处理，使原来通过现场 接地的模式更改为仪表接地。
直流信号 电流
电压传感器连接短路或者电流传感器连接开路
越限 故障 OK 正常值 正常
最大 值 (17mA)
最 小 值 （7mA）
越限
故障
电压传感器连接开路或者电流传感 器连接短路 时间
TSI中OK系统所允许的最大和最小工作电流
西门子引进汽机轴瓦振动保护的原理及设置
报 告 目 录
汽机轴瓦振动保护误动情况及原因分析
1号轴承座#1探头质量（TSI来) OK
1号轴承座#1振动信号坏质量（DEH自检）
TD OFF
NOT
OR
5s
&
TD ON
1号轴瓦振动保护动作
3s 1号轴瓦2号探头振动到跳闸值
OR
1号轴承座2号探头质量（TSI来) OK
1号轴承座2号振动信号坏质量（DEH自检）
TD OFF
NOT
OR
5sห้องสมุดไป่ตู้
西门子引进型汽轮机轴瓦振动保护控制逻辑
对轴瓦保护设置的建议
1号轴瓦1号探头振动到跳闸值
OR
1号轴承座1号振动信号坏质量（DEH自检）
&
TD ON
1号轴瓦振动保护动作
3s 1号轴瓦2号探头振动到跳闸值
OR
1号轴承座2号振动信号坏质量（DEH自检）
DEH的通道质量坏品质信号参与轴瓦振动保护
1号轴瓦1号探头振动到跳闸值
1号轴承座1号振动信号坏质量（DEH自检）
对轴瓦保护设置的建议
西门子引进型超临界汽轮机的汽机轴承振动图
轴瓦振动保护的探头布置
振动保护采用轴承座振动（绝 对振动），轴振动（相对振动 ）仅用来报警。如轴振动大， 运行人员认为需要停机，可采 取手动停机。 轴承座振动探头安装在45度方 向，这两个信号通过TSI装置 处理后将4-20mA模拟信号都 进入ETS保护系统，进行二取 二处理。
西门子引进型1000MW汽轮发电机组1—5号瓦为汽轮机轴瓦， 6—8号瓦 为发电机轴瓦，每个轴瓦上有2个振动探头，振动保护停机的定值设定 如下表所示： 汽轮机轴瓦（1—5号）振动 保护设定值 发电机侧轴瓦（6—8号）振动 保护设定值
11.8 mm/s
14.7 mm/s
1号轴瓦#1探头振动到跳闸值
OR
1瓦CA202盖振探头改动 目前的接线方式：
CA202 机组测大地 仪表地
兰色 绿色 白色 IN+ COM IN-
接线盒
+24V COM
IOC4T
PS HI LO SHIELD
IPC704
接线盒
IOC4T
+24V COM PS HI LO SHIELD
改动后的：
CA202
兰色 绿色 白色
IN+ COM IN-
X、Y方向的两个轴振动探头 信号送到TSI装置，进行合成 处理后再送到DEH进行报警
加速度传感器原理
质量传感器将加 速度转换成力 (F = ma). 压电晶体转换力 为电荷. 典型的灵敏度: 20, 50 or 100 pC/g
M
+++++ -----
M =
加速度 [g]
电荷 [pC]
西门子引进型1000MW汽轮机组轴瓦振动保护设定值
NOT OK信号误报曾导致机组跳闸，取消该保 护。 NOT OK信号保护改为“与”上瓦振大。 增加隔离器；将NOT OK 信号强制不发出。
NOT OK信号在打雷时误报曾导致机组跳闸， 取消该保护。
取消NOT OK保护。 保留原逻辑
9
广东
2×1000
瓦振与上轴振信号才触发跳机。
TSI中OK值的判断依据
NOT
&
西门子引进汽机轴瓦振动保护的原理及设置
报 告 目 录
汽机轴瓦振动保护误动情况及原因分析
TSI测量信号的常见影响因素及预防措施
对轴瓦保护设置的建议
某1000MW机组#8、#2瓦通道OK信号相继消失，轴瓦振动 保护动作跳闸。
西门子引进机型轴瓦保护投入情况调研结果
对上汽西门子引进机型轴瓦振动保护调研情况（21个电厂、 29台 1000MW机组、 14台660MW机组、 43台机组）：
TSI测量信号的常见影响因素及预防措施
对轴瓦保护设置的建议
1 规范接地
屏蔽层
双绞线
探 头
TSI 机 柜
TSI信号屏蔽层2端接地在地网电位差的作用下屏蔽层会产生电流，形成对 信号电缆的干扰。为消除接地不合理引入的干扰信号，通常应遵循“一点 接地”的要求，即整个接地系统最终只有一点接入“电气地”。
2 发电机侧探头加绝缘垫
5 传感器与控制逻辑的匹配
在ETS组态时，NOT OK跳机的逻辑做了8 s的跳机延时 ，以避免保护的误动。但是TSI所有通道出现NOT OK时 会保持10 s，这就使ETS的延时时间失效，导致跳机保护 动作。
西门子引进汽机轴瓦振动保护的原理及设置
报 告 目 录
汽机轴瓦振动保护误动情况及原因分析
TSI测量信号的常见影响因素及预防措施
3 触摸噪声
当屏蔽层的电缆弯曲时，局部的电缆尺寸变化会造成局部 的电容变化。
电容 变化
电容未变化
电容的变化转换为加速度信号.
在内层隔离和外层之间有特殊的传导层，来减少因为电缆 长度造成的电荷的变化。
电缆应该被固定牢固
4 探头的安装与紧固
• 安装表面要求一定水平，不平整或弯曲的表面会直接 导致干扰信号的产生。 • 螺丝固定一定紧固，否则会产生共振的干扰。 • 电缆起到了电容的特性，要避免电缆的小直径弯曲。
1000MW汽轮机组轴瓦振动保护误动的原因分析及对策
西门子引进汽机轴瓦振动保护的原理及设置
报 告 目 录
汽机轴瓦振动保护误动情况及原因分析
TSI测量信号的常见影响因素及预防措施
对轴瓦保护设置的建议
西门子引进汽机轴瓦振动保护的原理及设置
报 告 目 录
汽机轴瓦振动保护误动情况及原因分析
TSI测量信号的常见影响因素及预防措施
序号 电厂 1 浙江 机组容量及台数 4×1000 瓦振保护设置情况 调试期间NOT OK信号误报，取消该保护。
2
3 4 5 6 7 8
上海
浙江 浙江 天津 江苏 广东 广东
2×1000
2×1000 2×1000 2×1000 2×1000 2×1000 2×1000
NOT OK信号误报，取消该保护。