發(fā)電廠2×600MW機組TSI升級改造

俞玉春

（山西漳電大唐塔山發(fā)電有限公司，山西大同037001）

1 引言

TSI系統(tǒng)是保證機組正常運行的關(guān)鍵部分，也是發(fā)電廠運營期間需要著重關(guān)注的保護系統(tǒng)。TSI系統(tǒng)的作用在于不間斷的對汽輪機發(fā)電機組轉(zhuǎn)子、汽缸機械運行參數(shù)等進行監(jiān)測，如果運行參數(shù)超出設(shè)定值，則會發(fā)出預(yù)警。目前發(fā)電廠對相關(guān)設(shè)備進行了升級改造，其中包括2×600MW空冷汽輪機，針對2×600MW機組TSI升級改造，是該廠關(guān)注的主要工作。

2 工程概況

發(fā)電廠2×600MW空冷機組系哈爾濱汽輪機廠有限責(zé)任公司設(shè)計生產(chǎn)的NZK600-16.7/538/538型空冷一次中間再熱、三缸四排氣、單軸、雙背壓、凝汽式汽輪發(fā)電機組。

發(fā)電廠600MW汽輪機啟動方式為高中壓缸聯(lián)合啟動，0至2900RPM由高壓主門及中壓調(diào)門控制，轉(zhuǎn)速達到2900RPM時切換到高壓調(diào)門及中壓調(diào)門控制升速、并網(wǎng)、帶負荷。每臺機組配有兩個高壓主汽門（TV）、四個高壓調(diào)門（GV）、兩個中壓主汽門（RSV）和四個中壓調(diào)門（IV）。

600MW汽輪機機組啟動運行方式采用定-滑-定運行模式、高中壓缸聯(lián)合啟動模式；負荷性質(zhì)為帶基本負荷，可以調(diào)峰運行；周波變化范圍在 48.5～50.5Hz之間；機組額定出力為600MW；主汽閥的前額定蒸汽壓力和前額定蒸汽溫度分別為 24.2MPa（a）、566℃。

3 原設(shè)備實際應(yīng)用概況

3.1 應(yīng)用現(xiàn)狀

發(fā)電有限公司＃2機組TSI系統(tǒng)所應(yīng)用的是由德國EPRO公司所生產(chǎn)的MMS6000系統(tǒng)，應(yīng)用時間為2008年。在這10年間，監(jiān)視模件、電源板、輸出繼電器等諸多電子元器件、48芯插座接線相繼出現(xiàn)老化的現(xiàn)象，尤其是近幾年，設(shè)備運行期間電源模塊損壞問題接連發(fā)生，軸承振動以及轉(zhuǎn)速等比較重要的監(jiān)視模件也面臨損壞，致使汽輪機運行期間一些重要的參數(shù)丟失，嚴(yán)重影響到機組正常運行。

3.2 應(yīng)用問題

＃2機組TSI系統(tǒng)安裝框架應(yīng)用老式48針底座式框架，開關(guān)量輸出則是采用外置繼電器，因為應(yīng)用的時間比較長，導(dǎo)致設(shè)備嚴(yán)重老化，運行過程中逐漸出現(xiàn)了信號波動、報警拒動等問題。另外，監(jiān)視模件和電源板這些電子元器件也面臨老化，監(jiān)視模件、電源板已經(jīng)出現(xiàn)多次損壞，致使機組在運行期間丟失了一些比較重要的參數(shù)。

4 2×600MW機組TSI升級改造要點

4.1 背板框架方面

第一，原系統(tǒng)中48針式框架需要更換為新框架—IMR6000/10保護框架，其屬于背板式框架。升級改造過程中，背板接線建議使用模件插針式，將原本的原繞線回路去掉，以免因為繞線氧化、松動出現(xiàn)接觸不良問題，或者信號波動現(xiàn)象。圖1、2為兩種框架對比圖。

圖1 升級前框架圖

圖2 升級后框架圖

第二，完成升級的IMR6000/10框架，保證所有框架都有對應(yīng)的A6740繼電器模塊，且這一模塊可以監(jiān)測每一個測量模塊，展開多重邏輯運算的同時也會發(fā)出開關(guān)量信號。繼電器模塊以16路開關(guān)量輸出代替了傳統(tǒng)的輸出方式，使報警輸出更加可靠。

4.2 模件方面

第一，將UES815系列電源全部替換為艾默生專用電源，采用集中供電方式，確保系統(tǒng)供電的安全可靠；第二，對系統(tǒng)內(nèi)部的軸位移、脹差、軸承振動、超速以及健相舊卡件等所有監(jiān)視模件替換成為CSI6500系統(tǒng)A系列模件，待升級改造結(jié)束之后再進行系統(tǒng)調(diào)試。

5 2×600MW機組TSI升級改造實施

5.1 單體校驗

5.1.1 入庫檢查

相關(guān)器件在入庫之前需要進行檢查，一般新建機組TSI系統(tǒng)都是生產(chǎn)廠家負責(zé)，因此開箱之后需要保證機組包裝的完好性，機組外觀不存在明顯的破損，且型號與規(guī)格等符合要求［1］。開箱檢查時廠家代表必須要在現(xiàn)場，如果發(fā)現(xiàn)問題方便及時聯(lián)系。

5.1.2 探頭檢查

探頭校驗要與前置器、預(yù)制電纜同步，涉及到的相關(guān)數(shù)據(jù)也要與出廠報告保持一致。校驗器械材質(zhì)、校驗架和檢測盤材料是必須要注意的三個部分，確保其與汽輪機主軸材料一致［2］。元件的測量與校驗要最大程度的符合安裝要求，對轉(zhuǎn)速進行校檢，探頭和測速齒輪盤的間距控制在0.8～1.2mm之間，確保運行敏捷性。

5.1.3 元器件安裝

技術(shù)校驗這一流程之后，所有元件會組織試裝，期間了解安裝孔數(shù)量、尺寸以及安裝螺紋等是否符合規(guī)定，保證其可以順利的安裝在傳感器上。同時，元器件安裝也可以提前發(fā)現(xiàn)后期運行過程中可能存在的問題，做好提前防控［3］。

5.2 機組調(diào)試

5.2.1 現(xiàn)場標(biāo)定

600MW機組現(xiàn)場安裝支架一般都會提供調(diào)整支架，通過移動探的方式對大軸移動最終效果進行模擬，期間便需要展開現(xiàn)場標(biāo)定。具體需要組織TSI監(jiān)測模塊校檢工作，重點針對報警、輸出屬性展開，對校檢過程中的數(shù)據(jù)進行詳細記錄，尤其是間隙電壓和線性化處理產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。

5.2.2 參數(shù)設(shè)置

因為機組本身帶有靈活性特點，支持上位機運行參數(shù)、報警參數(shù)與保護參數(shù)的設(shè)置，期間也能夠?qū)λ型ǖ乐行纬傻腡SI參數(shù)以及傳感器運行狀態(tài)進行采集，檢查并調(diào)整系統(tǒng)內(nèi)所有卡件的參數(shù)，包括傳感器的靈敏度系數(shù)、報警延時值以及零轉(zhuǎn)速滯回值等［4］。參數(shù)的設(shè)置與調(diào)試過程中，按照生產(chǎn)廠家提供的資料做好校對工作，其中需要注意，如果出現(xiàn)軸承蓋振動這一現(xiàn)象，一般是將其作為顯示報警處理，無需保護，若現(xiàn)場顯示報警信號，可以使用手持式測振儀組織檢測，保證元件不存在松動問題。

6 系統(tǒng)升級改造效果

2×600MW機組TSI系統(tǒng)的升級改造，使TSI軟、硬件滿足原系統(tǒng)所有功能要求，例如汽輪機軸系參數(shù)監(jiān)測過程中，振動、偏心、鍵相、轉(zhuǎn)速、軸位移、脹差、熱膨脹、信號傳輸，邏輯判斷等功能與要求相符，系統(tǒng)的穩(wěn)定性也有所提高。

鑒于TSI系統(tǒng)的應(yīng)用時間已經(jīng)超過10年，加之48芯插座接線也出現(xiàn)了老化的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響到系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，為了保證監(jiān)視卡件和電源模件等功能的正常發(fā)揮，必須要更新TSI系統(tǒng)的所有卡件，及時做好系統(tǒng)升級工作。因為原本的電源模件已經(jīng)進行了更新，新電源模件在應(yīng)用時要改造原控制機架，建議將系統(tǒng)框架、電源等監(jiān)視模件升級，保證元件的正常使用。

7 結(jié)束語

綜上所述，發(fā)電廠汽輪機2×600MW機組TSI的升級與改造，一方面將老化的器件替換，解決了運行不安全的問題。另一方面將機組管理制度進行了完善，確保TSI軟、硬件與原系統(tǒng)功能要求相符，這對于今后汽輪機運行、維護等工作有重要的指導(dǎo)作用。