閔兆儉++吳吉

摘 要：結(jié)合內(nèi)蒙古神華國華呼倫貝爾發(fā)電有限公司已經(jīng)投運的600MW超臨界機組，介紹了汽輪機振動監(jiān)測系統(tǒng)的基本監(jiān)測原理及保護項目，并對TSI系統(tǒng)歷來的應用情況以及電源升級改造后的情況進行了對比分析，闡明其優(yōu)缺點，最后對新框架的設(shè)計提出一些建議和看法。

關(guān)鍵詞：600MW超臨界機組 汽輪機振動監(jiān)測系統(tǒng) 電源升級 優(yōu)缺點

中圖分類號：TK264 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）11（b）-0049-01

內(nèi)蒙古神華國華呼倫貝爾發(fā)電有限公司已經(jīng)投運的600MW超臨界機組汽輪機采用的是上海汽輪機廠生產(chǎn)的超臨界、一次中間再熱、兩缸兩排汽、單軸、直接空冷凝汽式汽輪機，整個軸系由7個支持軸承支撐，對應安裝7套軸振及瓦振探頭[1]。

汽輪機TSI監(jiān)測系統(tǒng)采用epro公司生產(chǎn)的MMS6000系列產(chǎn)品，而在2009年艾默生公司收購了epro公司（原菲利普）后，艾默生公司對旗下產(chǎn)品進行了升級和更新?lián)Q代。原有TSI系統(tǒng)上的框架電源模塊UES815已經(jīng)停止生產(chǎn)，而且替代產(chǎn)品也不能接入到現(xiàn)有的框架內(nèi)（管腳定義，安裝槽位不一致）[2]。為了提高系統(tǒng)的安全性和長效性，更換最新的TSI框架和外置電源模塊勢在必行。另外在安裝調(diào)試階段也發(fā)現(xiàn)新產(chǎn)品同樣存在一些不足之處，該文將給予介紹，并提出建議。

1 TSI振動檢測系統(tǒng)介紹

汽輪機監(jiān)測儀表系統(tǒng)TSI[2]（Turbine Supervisory Instrumentation）是一種可靠的連續(xù)監(jiān)視汽輪發(fā)電機組轉(zhuǎn)子和汽缸的機械工作參數(shù)的多路監(jiān)控系統(tǒng)，可用于連續(xù)顯示機組的啟停和運行狀態(tài)，為記錄表提供輸出信號，并在被測參數(shù)超出預置的運行極限時發(fā)出報警信號，必要時采取自動停機保護。此外，還能提供用于故障診斷的各種測量數(shù)據(jù)[3]。

2 系統(tǒng)框架升級前功能組成

現(xiàn)有的TSI系統(tǒng)采用框架式電源模塊，每個框架配有型號為UES815，（24V 3.4A）的電源模塊2個，經(jīng)過外部二極管冗余后給繼電器供電。

現(xiàn)有的TSI系統(tǒng)采用的是48芯插針式框架，該框架內(nèi)部接線復雜，無法檢查和更改內(nèi)部線路，需要使用專用工具才能更改接線和修改邏輯，操作極其不方便，給日常維護帶來了諸多不便。

現(xiàn)有的TSI系統(tǒng)的開關(guān)量輸出使用的是外置繼電器，每一個開關(guān)量輸出都需要從各個模塊自身發(fā)出，因此為一一對應型，若要將多個模塊進行邏輯運算后再發(fā)出信號則需要通過外部硬接線來實現(xiàn)完成，需增加外部接線，這樣既增加了工作量也降低了可靠性，大大增加了出現(xiàn)事故的幾率。

3 系統(tǒng)框架升級方案及功能組成

將現(xiàn)有的框架電源取消，更換為機柜電源。220V交流強電不再接入到系統(tǒng)框架中，提高了安全性。兩路220V交流電源仍分別由保安段和UPS提供。

對TSI系統(tǒng)供電電源和框架進行升級。將原有的48芯插針式框架替換為最新的系統(tǒng)框架IMR6000/10，該框架為背板式框架，后面為接線端子，接線簡單明了，日常維護極其方便，檢查和更改接線簡單易懂

增加A6824通訊模塊，該模塊通過RMS485方式和系統(tǒng)內(nèi)所有模塊進行通訊，只需通過CSI6500軟件就可以通過該通訊模塊對TSI系統(tǒng)內(nèi)任意一個測量模塊進行組態(tài)，修改報警及危險值，解除保護等操作。

4 升級前后優(yōu)劣性對比

升級改造產(chǎn)品后的TSI系統(tǒng)是美國艾默生[5]公司近幾年推出的CSI6500監(jiān)測系統(tǒng)，原MMS6000系統(tǒng)中的所有模塊在CSI6500系統(tǒng)可正常使用，CSI6500系統(tǒng)主要有以下幾個方面的變化。

重新設(shè)計了框架、方便了接線和系統(tǒng)設(shè)置：新框架型號為IMR6000/10?？蚣懿畚豢砂惭b的模塊：10個A6000模塊，1個A6740邏輯模塊，1個A6824通訊模塊。外部接線通過專用接插件與框架背板相連，從而避免了因為沒有專用工具及材料而無法更改接線的被動局面。原48芯插針式框架內(nèi)部接線是裸露的，容易造成各針腳之間的短路，燒壞TSI測量模塊，影響TSI系統(tǒng)的正常工作，存在一定的安全隱患。

A6824通訊模塊插在專用的第14槽位，它通過RS485總線與框架上的其它模塊進行通訊，可方便查看各個模塊的測量狀態(tài)、檢查或修改組態(tài)數(shù)據(jù)，方便故障的檢查，較改造前一對一的連接方式有較大改進，原來所有的狀態(tài)都需要通過指示燈和傳輸?shù)紻CS的實時數(shù)據(jù)來分析，很是不方便。

有了可編程繼電器后，可滿足用戶各種邏輯輸出的需求，從根本上解決了原TSI系統(tǒng)的上述缺陷。應用起來十分靈活、簡便，只要通過連接筆記本電腦與繼電器模塊或通訊模塊，所有數(shù)據(jù)狀態(tài)便可一目了然[4]。如果有故障，馬上可以有針對性地查找，大大縮短了故障排除的時間，另外通過繼電器模塊來進行邏輯組態(tài)，邏輯關(guān)系非常明確，易學易懂，更改也方便。

5 結(jié)論

1#機的TSI系統(tǒng)升級改造后，通訊模塊A6824與各測量模塊通訊暢通，各測量模塊的通道加信號測試正常，而且繼電器的邏輯完全能滿足機組正常投運的要求，該次系統(tǒng)升級圓滿成功，本次改造后系統(tǒng)具有如下優(yōu)點：

（1）系統(tǒng)供電穩(wěn)定可靠。

（2）輸出邏輯通過軟件以邏輯圖方式編程，功能強、直觀、易操作，徹底擺脫了用硬接線搭邏輯的困境。

（3）修改邏輯方便、靈活，能滿足用戶的各種邏輯傳送需求。

（4）信號傳輸快捷、可靠，且具有屏蔽輸出的功能，可以臨時解除部分保護，系統(tǒng)維護時可靈活運用，十分方便、安全。

升級版的幾點不足：

（1）框架底板需要人工做的跳環(huán)線過多，容易出錯降低可靠性，考慮能否優(yōu)化，在電路板上完成。

（2）每塊底板的電源冗余設(shè)計，也應考慮集成到底板上，不要靠外部環(huán)線來完成，一旦線路松動直接影響可靠性，也給現(xiàn)場施工帶來麻煩。

（3）繼電器卡缺少冗余，尤其是框架1。一旦某個繼電器故障，就要更換掉整個繼電器卡，使得用戶備品備件成本大大提高。

參考文獻

[1] 神華國華發(fā)電有限責任公司汽輪機說明書.上海汽輪機廠.

[2] 王鵬，潘維加.基于LabVIEW的汽輪機振動監(jiān)測系統(tǒng)[J].電站系統(tǒng)工程，2007，23（4）：59-61.

[3] 施圣康.汽輪發(fā)電機組振動故障診斷技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀[J].動力工程，2001（4）：1298-1298.

[4] 張廣志.汽輪發(fā)電機組振動故障的多征兆診斷方法[J].汽輪機技術(shù)，2001，43（5）304-305.

[5] 艾默生過程控制有限公司.CSI2130分析使用手冊（Emerson Process Management）[M].上海：艾默生過程控制有限公司，2007：1-2.endprint