发电厂2×600MW机组TSI升级改造

俞玉春

（山西漳电大唐塔山发电有限公司，山西大同037001）

1 引言

TSI系统是保证机组正常运行的关键部分，也是发电厂运营期间需要着重关注的保护系统。TSI系统的作用在于不间断的对汽轮机发电机组转子、汽缸机械运行参数等进行监测，如果运行参数超出设定值，则会发出预警。目前发电厂对相关设备进行了升级改造，其中包括2×600MW空冷汽轮机，针对2×600MW机组TSI升级改造，是该厂关注的主要工作。

2 工程概况

发电厂2×600MW空冷机组系哈尔滨汽轮机厂有限责任公司设计生产的NZK600-16.7/538/538型空冷一次中间再热、三缸四排气、单轴、双背压、凝汽式汽轮发电机组。

发电厂600MW汽轮机启动方式为高中压缸联合启动，0至2900RPM由高压主门及中压调门控制，转速达到2900RPM时切换到高压调门及中压调门控制升速、并网、带负荷。每台机组配有两个高压主汽门（TV）、四个高压调门（GV）、两个中压主汽门（RSV）和四个中压调门（IV）。

600MW汽轮机机组启动运行方式采用定-滑-定运行模式、高中压缸联合启动模式；负荷性质为带基本负荷，可以调峰运行；周波变化范围在 48.5～50.5Hz之间；机组额定出力为600MW；主汽阀的前额定蒸汽压力和前额定蒸汽温度分别为 24.2MPa（a）、566℃。

3 原设备实际应用概况

3.1 应用现状

发电有限公司＃2机组TSI系统所应用的是由德国EPRO公司所生产的MMS6000系统，应用时间为2008年。在这10年间，监视模件、电源板、输出继电器等诸多电子元器件、48芯插座接线相继出现老化的现象，尤其是近几年，设备运行期间电源模块损坏问题接连发生，轴承振动以及转速等比较重要的监视模件也面临损坏，致使汽轮机运行期间一些重要的参数丢失，严重影响到机组正常运行。

3.2 应用问题

＃2机组TSI系统安装框架应用老式48针底座式框架，开关量输出则是采用外置继电器，因为应用的时间比较长，导致设备严重老化，运行过程中逐渐出现了信号波动、报警拒动等问题。另外，监视模件和电源板这些电子元器件也面临老化，监视模件、电源板已经出现多次损坏，致使机组在运行期间丢失了一些比较重要的参数。

4 2×600MW机组TSI升级改造要点

4.1 背板框架方面

第一，原系统中48针式框架需要更换为新框架—IMR6000/10保护框架，其属于背板式框架。升级改造过程中，背板接线建议使用模件插针式，将原本的原绕线回路去掉，以免因为绕线氧化、松动出现接触不良问题，或者信号波动现象。图1、2为两种框架对比图。

图1 升级前框架图

图2 升级后框架图

第二，完成升级的IMR6000/10框架，保证所有框架都有对应的A6740继电器模块，且这一模块可以监测每一个测量模块，展开多重逻辑运算的同时也会发出开关量信号。继电器模块以16路开关量输出代替了传统的输出方式，使报警输出更加可靠。

4.2 模件方面

第一，将UES815系列电源全部替换为艾默生专用电源，采用集中供电方式，确保系统供电的安全可靠；第二，对系统内部的轴位移、胀差、轴承振动、超速以及健相旧卡件等所有监视模件替换成为CSI6500系统A系列模件，待升级改造结束之后再进行系统调试。

5 2×600MW机组TSI升级改造实施

5.1 单体校验

5.1.1 入库检查

相关器件在入库之前需要进行检查，一般新建机组TSI系统都是生产厂家负责，因此开箱之后需要保证机组包装的完好性，机组外观不存在明显的破损，且型号与规格等符合要求［1］。开箱检查时厂家代表必须要在现场，如果发现问题方便及时联系。

5.1.2 探头检查

探头校验要与前置器、预制电缆同步，涉及到的相关数据也要与出厂报告保持一致。校验器械材质、校验架和检测盘材料是必须要注意的三个部分，确保其与汽轮机主轴材料一致［2］。元件的测量与校验要最大程度的符合安装要求，对转速进行校检，探头和测速齿轮盘的间距控制在0.8～1.2mm之间，确保运行敏捷性。

5.1.3 元器件安装

技术校验这一流程之后，所有元件会组织试装，期间了解安装孔数量、尺寸以及安装螺纹等是否符合规定，保证其可以顺利的安装在传感器上。同时，元器件安装也可以提前发现后期运行过程中可能存在的问题，做好提前防控［3］。

5.2 机组调试

5.2.1 现场标定

600MW机组现场安装支架一般都会提供调整支架，通过移动探的方式对大轴移动最终效果进行模拟，期间便需要展开现场标定。具体需要组织TSI监测模块校检工作，重点针对报警、输出属性展开，对校检过程中的数据进行详细记录，尤其是间隙电压和线性化处理产生的数据。

5.2.2 参数设置

因为机组本身带有灵活性特点，支持上位机运行参数、报警参数与保护参数的设置，期间也能够对所有通道中形成的TSI参数以及传感器运行状态进行采集，检查并调整系统内所有卡件的参数，包括传感器的灵敏度系数、报警延时值以及零转速滞回值等［4］。参数的设置与调试过程中，按照生产厂家提供的资料做好校对工作，其中需要注意，如果出现轴承盖振动这一现象，一般是将其作为显示报警处理，无需保护，若现场显示报警信号，可以使用手持式测振仪组织检测，保证元件不存在松动问题。

6 系统升级改造效果

2×600MW机组TSI系统的升级改造，使TSI软、硬件满足原系统所有功能要求，例如汽轮机轴系参数监测过程中，振动、偏心、键相、转速、轴位移、胀差、热膨胀、信号传输，逻辑判断等功能与要求相符，系统的稳定性也有所提高。

鉴于TSI系统的应用时间已经超过10年，加之48芯插座接线也出现了老化的现象，严重影响到系统运行的稳定性，为了保证监视卡件和电源模件等功能的正常发挥，必须要更新TSI系统的所有卡件，及时做好系统升级工作。因为原本的电源模件已经进行了更新，新电源模件在应用时要改造原控制机架，建议将系统框架、电源等监视模件升级，保证元件的正常使用。

7 结束语

综上所述，发电厂汽轮机2×600MW机组TSI的升级与改造，一方面将老化的器件替换，解决了运行不安全的问题。另一方面将机组管理制度进行了完善，确保TSI软、硬件与原系统功能要求相符，这对于今后汽轮机运行、维护等工作有重要的指导作用。