TSI系统轴承系振动保护防误动改造及模拟试验研究

赵春宇

摘 要：目前大型火电机组均设有汽轮机监视系统TSI，而TSI系统所选用的测量设备多为epro生产的MMS6000系列以及本特利3500系列。本文主要介绍了基于MMS6000系列的TSI监视系统，在防止轴承振动保护单点误动使汽轮机跳闸所采取的改造措施，以及改造完成后模拟试验方案研究。

关键词：TSI；振动；误动；试验

中图分类号：TK3 文献标识码：B

TSI系统作为电站独立的控制装置，其工作的可靠性越来越受到重视。故根据DL/T 261-2012《火力发电厂热工自动化系统可靠性评估技术导则》中关于TSI系统可靠性评估的具体规定，实施对TSI系统轴承振动保护的动作逻辑以及送、引、一次风机轴瓦振动保护逻辑进行改造。

1 TSI系统轴承振动保护改造方案

1.1TSI系统可靠性评估要求

DL/T 261-2012《火力发电厂热工自动化系统可靠性评估技术导则》中的具体要求如下：

采用轴承相对振动信号作为振动保护的信号源，有防止单点信号误动的措施。当任一轴承振动到达报警或动作值时，应有明显的声光报警信号，且宜在DCS中设置振动信号偏差报警。

1.2TSI轴承相对振动防误动措施

TSI系统轴承相对振动大保护原保护逻辑为任意一个轴承的相对振动X相或者Y相振动达到250um后，汽轮机跳闸。汽轮机、发电机、励磁机各轴瓦处均设有轴承相对振动保护，每个轴瓦均有X相振动测点、Y相振动测点（安装角度为与水平线夹角45°），每相振动测量模块均设报警值为125um，跳闸值250um。因此轴承振动防误动保护逻辑可修改的方案有3种。

（1）本轴承的X（Y）相报警值与本轴承的Y（X）相跳闸值同时触发后达到保护动作条件；（2）任意轴承的X（Y）相报警值与任意轴承的Y（X）相跳闸值同时触发后达到保护动作条件；（3）本轴承的X（Y）相报警值与本轴承的Y（X）相跳闸值同时触发且轴瓦振动也达到报警值后轴承振动大保护动作。

第一种保护逻辑中本轴承X、Y相振动值在实际运行中同时大的可能性较小，因此考虑和跳闸值相“与”的报警值定值应根据实际情况相应的调小，以减小发生拒动的可能性。

MMS6000系列的振动测量模块MMS6110，具有32点软件修正功能，与外部的接口采用背板连接。以下是MMS6110双通道轴振监测模块所对应的背板功能定义图（图1所示为单个通道的背板定义）：

根据图1所示“RELAY”即为光耦输出，根据引脚定义：

1、2脚代表的是“通道正常”输出，

3、4脚代表的是“报警定值”输出，

5、6脚代表的是“危险定值”输出。

原有的单点保护模式是将所有的“危险（跳闸）”输出并联起来，当任一通道的5、6引脚输出闭合后，触发振动大保护继电器动作，使汽轮机跳闸。以防误动逻辑修改方案一来说，则需将本轴承X（Y）相跳闸输出与Y（X）相的报警输出串联起来，只有同时触发才能使保护继电器动作。无论采用以上哪一种修改方案，在硬接线改动完成后，都要进行模拟试验，以保证保护回路动作的准确性与可靠性。

2 保护动作逻辑模拟试验

以防误动保护逻辑修改方案一为例，采用准确、可靠并且经过校准的信号发生器作为模拟现场轴承振动变化的信号源。可选用的设备有FLUKE744系列或者JY822系列，以上两种过程校准仪均可输出交流电压幅值可调的方波频率信号。

在现场信号正常（MMS6110模块正常灯亮起）的情况下，可直接将1HZ的方波信号源串接入输入插槽IN的1引脚中。如果现场信号故障，则必须在引脚1、2之间接入-10左右的信号源，以保证模块“正常”灯亮起（代表就地监测探头间隙正确），否则基于防误动考虑，模块里通常选用“报警抑制”功能，在“正常”灯熄灭后，将抑制报警输出。

在输入1Hz的方波信号源后，实际显示的振动值就根据方波频率的电压幅值大小来变化了，输入0.42V～的电压幅值可使振动值达到125um，输入0.83V～的电压幅值可是振动值达到250um，可根据不同的保护逻辑来试验保护动作的准确性及可靠性。

结语

对于轴系振动防误动保护改造方案的可选性还有很多，硬接线修改逻辑的方式不够灵活，某些旋转机械设备在启停时可能更需要单点保护，因此采用软逻辑进行修改和保护方式的可切换，将是日后轴系振动防误动改造的趋势。此外，模拟试验的方法还用于转速、超速、瓦振信号的模拟，只是信号源的频率与电压幅值要做修改，本文将不再一一介绍。

参考文献

[1]DL/T 261-2012，火力发电厂热工自动化系统可靠性评估技术导则[S].国家能源局.

[2]MMS6110轴振监测模块用户手册[Z].成都松源测控技术有限公司.endprint

摘 要：目前大型火电机组均设有汽轮机监视系统TSI，而TSI系统所选用的测量设备多为epro生产的MMS6000系列以及本特利3500系列。本文主要介绍了基于MMS6000系列的TSI监视系统，在防止轴承振动保护单点误动使汽轮机跳闸所采取的改造措施，以及改造完成后模拟试验方案研究。

关键词：TSI；振动；误动；试验

中图分类号：TK3 文献标识码：B

TSI系统作为电站独立的控制装置，其工作的可靠性越来越受到重视。故根据DL/T 261-2012《火力发电厂热工自动化系统可靠性评估技术导则》中关于TSI系统可靠性评估的具体规定，实施对TSI系统轴承振动保护的动作逻辑以及送、引、一次风机轴瓦振动保护逻辑进行改造。

1 TSI系统轴承振动保护改造方案

1.1TSI系统可靠性评估要求

DL/T 261-2012《火力发电厂热工自动化系统可靠性评估技术导则》中的具体要求如下：

采用轴承相对振动信号作为振动保护的信号源，有防止单点信号误动的措施。当任一轴承振动到达报警或动作值时，应有明显的声光报警信号，且宜在DCS中设置振动信号偏差报警。

1.2TSI轴承相对振动防误动措施

TSI系统轴承相对振动大保护原保护逻辑为任意一个轴承的相对振动X相或者Y相振动达到250um后，汽轮机跳闸。汽轮机、发电机、励磁机各轴瓦处均设有轴承相对振动保护，每个轴瓦均有X相振动测点、Y相振动测点（安装角度为与水平线夹角45°），每相振动测量模块均设报警值为125um，跳闸值250um。因此轴承振动防误动保护逻辑可修改的方案有3种。

（1）本轴承的X（Y）相报警值与本轴承的Y（X）相跳闸值同时触发后达到保护动作条件；（2）任意轴承的X（Y）相报警值与任意轴承的Y（X）相跳闸值同时触发后达到保护动作条件；（3）本轴承的X（Y）相报警值与本轴承的Y（X）相跳闸值同时触发且轴瓦振动也达到报警值后轴承振动大保护动作。

第一种保护逻辑中本轴承X、Y相振动值在实际运行中同时大的可能性较小，因此考虑和跳闸值相“与”的报警值定值应根据实际情况相应的调小，以减小发生拒动的可能性。

MMS6000系列的振动测量模块MMS6110，具有32点软件修正功能，与外部的接口采用背板连接。以下是MMS6110双通道轴振监测模块所对应的背板功能定义图（图1所示为单个通道的背板定义）：

根据图1所示“RELAY”即为光耦输出，根据引脚定义：

1、2脚代表的是“通道正常”输出，

3、4脚代表的是“报警定值”输出，

5、6脚代表的是“危险定值”输出。

原有的单点保护模式是将所有的“危险（跳闸）”输出并联起来，当任一通道的5、6引脚输出闭合后，触发振动大保护继电器动作，使汽轮机跳闸。以防误动逻辑修改方案一来说，则需将本轴承X（Y）相跳闸输出与Y（X）相的报警输出串联起来，只有同时触发才能使保护继电器动作。无论采用以上哪一种修改方案，在硬接线改动完成后，都要进行模拟试验，以保证保护回路动作的准确性与可靠性。

2 保护动作逻辑模拟试验

以防误动保护逻辑修改方案一为例，采用准确、可靠并且经过校准的信号发生器作为模拟现场轴承振动变化的信号源。可选用的设备有FLUKE744系列或者JY822系列，以上两种过程校准仪均可输出交流电压幅值可调的方波频率信号。

在现场信号正常（MMS6110模块正常灯亮起）的情况下，可直接将1HZ的方波信号源串接入输入插槽IN的1引脚中。如果现场信号故障，则必须在引脚1、2之间接入-10左右的信号源，以保证模块“正常”灯亮起（代表就地监测探头间隙正确），否则基于防误动考虑，模块里通常选用“报警抑制”功能，在“正常”灯熄灭后，将抑制报警输出。

在输入1Hz的方波信号源后，实际显示的振动值就根据方波频率的电压幅值大小来变化了，输入0.42V～的电压幅值可使振动值达到125um，输入0.83V～的电压幅值可是振动值达到250um，可根据不同的保护逻辑来试验保护动作的准确性及可靠性。

结语

对于轴系振动防误动保护改造方案的可选性还有很多，硬接线修改逻辑的方式不够灵活，某些旋转机械设备在启停时可能更需要单点保护，因此采用软逻辑进行修改和保护方式的可切换，将是日后轴系振动防误动改造的趋势。此外，模拟试验的方法还用于转速、超速、瓦振信号的模拟，只是信号源的频率与电压幅值要做修改，本文将不再一一介绍。

参考文献

[1]DL/T 261-2012，火力发电厂热工自动化系统可靠性评估技术导则[S].国家能源局.

[2]MMS6110轴振监测模块用户手册[Z].成都松源测控技术有限公司.endprint

摘 要：目前大型火电机组均设有汽轮机监视系统TSI，而TSI系统所选用的测量设备多为epro生产的MMS6000系列以及本特利3500系列。本文主要介绍了基于MMS6000系列的TSI监视系统，在防止轴承振动保护单点误动使汽轮机跳闸所采取的改造措施，以及改造完成后模拟试验方案研究。

关键词：TSI；振动；误动；试验

中图分类号：TK3 文献标识码：B

TSI系统作为电站独立的控制装置，其工作的可靠性越来越受到重视。故根据DL/T 261-2012《火力发电厂热工自动化系统可靠性评估技术导则》中关于TSI系统可靠性评估的具体规定，实施对TSI系统轴承振动保护的动作逻辑以及送、引、一次风机轴瓦振动保护逻辑进行改造。

1 TSI系统轴承振动保护改造方案

1.1TSI系统可靠性评估要求

DL/T 261-2012《火力发电厂热工自动化系统可靠性评估技术导则》中的具体要求如下：

采用轴承相对振动信号作为振动保护的信号源，有防止单点信号误动的措施。当任一轴承振动到达报警或动作值时，应有明显的声光报警信号，且宜在DCS中设置振动信号偏差报警。

1.2TSI轴承相对振动防误动措施

TSI系统轴承相对振动大保护原保护逻辑为任意一个轴承的相对振动X相或者Y相振动达到250um后，汽轮机跳闸。汽轮机、发电机、励磁机各轴瓦处均设有轴承相对振动保护，每个轴瓦均有X相振动测点、Y相振动测点（安装角度为与水平线夹角45°），每相振动测量模块均设报警值为125um，跳闸值250um。因此轴承振动防误动保护逻辑可修改的方案有3种。

（1）本轴承的X（Y）相报警值与本轴承的Y（X）相跳闸值同时触发后达到保护动作条件；（2）任意轴承的X（Y）相报警值与任意轴承的Y（X）相跳闸值同时触发后达到保护动作条件；（3）本轴承的X（Y）相报警值与本轴承的Y（X）相跳闸值同时触发且轴瓦振动也达到报警值后轴承振动大保护动作。

第一种保护逻辑中本轴承X、Y相振动值在实际运行中同时大的可能性较小，因此考虑和跳闸值相“与”的报警值定值应根据实际情况相应的调小，以减小发生拒动的可能性。

MMS6000系列的振动测量模块MMS6110，具有32点软件修正功能，与外部的接口采用背板连接。以下是MMS6110双通道轴振监测模块所对应的背板功能定义图（图1所示为单个通道的背板定义）：

根据图1所示“RELAY”即为光耦输出，根据引脚定义：

1、2脚代表的是“通道正常”输出，

3、4脚代表的是“报警定值”输出，

5、6脚代表的是“危险定值”输出。

原有的单点保护模式是将所有的“危险（跳闸）”输出并联起来，当任一通道的5、6引脚输出闭合后，触发振动大保护继电器动作，使汽轮机跳闸。以防误动逻辑修改方案一来说，则需将本轴承X（Y）相跳闸输出与Y（X）相的报警输出串联起来，只有同时触发才能使保护继电器动作。无论采用以上哪一种修改方案，在硬接线改动完成后，都要进行模拟试验，以保证保护回路动作的准确性与可靠性。

2 保护动作逻辑模拟试验

以防误动保护逻辑修改方案一为例，采用准确、可靠并且经过校准的信号发生器作为模拟现场轴承振动变化的信号源。可选用的设备有FLUKE744系列或者JY822系列，以上两种过程校准仪均可输出交流电压幅值可调的方波频率信号。

在现场信号正常（MMS6110模块正常灯亮起）的情况下，可直接将1HZ的方波信号源串接入输入插槽IN的1引脚中。如果现场信号故障，则必须在引脚1、2之间接入-10左右的信号源，以保证模块“正常”灯亮起（代表就地监测探头间隙正确），否则基于防误动考虑，模块里通常选用“报警抑制”功能，在“正常”灯熄灭后，将抑制报警输出。

在输入1Hz的方波信号源后，实际显示的振动值就根据方波频率的电压幅值大小来变化了，输入0.42V～的电压幅值可使振动值达到125um，输入0.83V～的电压幅值可是振动值达到250um，可根据不同的保护逻辑来试验保护动作的准确性及可靠性。

结语

对于轴系振动防误动保护改造方案的可选性还有很多，硬接线修改逻辑的方式不够灵活，某些旋转机械设备在启停时可能更需要单点保护，因此采用软逻辑进行修改和保护方式的可切换，将是日后轴系振动防误动改造的趋势。此外，模拟试验的方法还用于转速、超速、瓦振信号的模拟，只是信号源的频率与电压幅值要做修改，本文将不再一一介绍。

参考文献

[1]DL/T 261-2012，火力发电厂热工自动化系统可靠性评估技术导则[S].国家能源局.

[2]MMS6110轴振监测模块用户手册[Z].成都松源测控技术有限公司.endprint