一、课题来源与背景 汽轮机安全监视系统TSI(Turbine Supervisory Instrumentation)是保障汽轮机安全运行的重要监测保护手段，主要用来连续测量汽轮机的转速、振动、差胀、轴向位移、缸胀、转子偏心等机械参数，并将测量结果送入控制、保护系统，一方面供运行人员监视、分析旋转机械的运转情况，同时在参数越限时执行报警和保护功能，为汽轮机组的安全运行保驾护航。广州珠江电力有限公司（以下简称“我公司”）机组汽轮机TSI系统原采用美国本特利公司的3300系统进行监测,该系统具有高度的可靠性、灵活性而且便于维护和检修的优点，但随着使用年限不断延长，该系统存在设备老化，且随着本特利公司新产品的开发应用，原TSI3300系统存在主要产品部件已经停产，备件不再供应等问题。

    二、技术原理及性能指标 我公司通过解决机组汽轮机原有TSI3300系统存在的安全隐患，开发了一套汽轮机TSI测量装置及测量方法，其主要解决机组汽轮机TSI3300系统轴承振动、轴向位移、转速、差胀、缸胀、偏心等问题。创新研发的汽轮机TSI系统能够准确对汽轮机进行参数监测和逻辑保护，主要技术指标如下： 1、 TSI系统采用本特利的3500系统数字式监测框架，主机的8个轴瓦均采用双(X,Y)相对轴振加上瓦盖绝对振动的监测模式，框架配备有两路冗余的键相位信号，振动、胀差、转速、偏心、转速/零转速、缸胀、键相等统一接入系统中进行数字化处理，并通过上位机对TSI 3500系统采集的监测信号、运算信号进行监视、显示、历史趋势以及组态配置等，同时TSI系统具备对各种振动数据，位移量数据，以及各种需要的过程量参数进行实时自动采集、存储等功能。 2、TSI系统电源装置采用两路冗余供电方式，双电源互为备用，内部自动切换。双电源的切换应是无扰切换，并有失电报警输出。单一供电的失去不能造成监测系统的停止工作。 3、TSI系统装置输出模拟量信号均为4～20mA，输出开关量信号应为无源干接点，其接点容量不低于220V AC 3A。 4、在卡件和现场测量信号回路之间设置浪涌保护器，所有现场来的监测信号均先进入浪涌保护器隔离后再进入柜架卡件系统进行处理，防止外部强电串入系统中烧坏处理卡件及系统框架。 5、TSI系统的振动、轴向位移、差胀、偏心等监测参数出现超限时能够触发相应的报警及联锁。

    三、技术的创造性与先进性 1、差胀测量及保护逻辑： 针对原补偿式差用测量存在的问题，经过多次试验及测量，最终确定差胀测量采用本特利50mm涡流探头，而且使用对称侧双探头双回路测量，既解决了原差胀单信号保护容易保护误动的问题，又防止了汽轮机差胀危险时的保护拒动，提高了差胀逻辑保护的可靠性。 2、轴向位移保护逻辑 对原有技术中的轴向位移保护逻辑进行了优化，解决了原TSI3300系统轴向位移由于某一卡件异常导致的误跳机，同时也避免了由于某一卡件的任一探头故障而拒绝跳机保护的异常，提高汽轮机位移保护的精准性，降低维修人员的工作量和经济损失，较好的解决了由于卡件故障而导致的轴向位移保护误动的问题，提高了轴向位移保护逻辑的可靠性。 3、振动测量及振动保护逻辑 通过自主研发，在每个轴承的X方向增加一个轴承相对振动测量，提高汽轮机位移保护的精准性，降低维修人员的工作量和经济损失。此外，由于增加了X方向的相对振动测量，也为汽轮机的轴系振动分析及机组大修后启动做动平衡试验提供可靠的数据支撑。

    四、技术的成熟程度，适用范围和安全性 目前我公司已经成熟掌握该项技术，应用于本公司及所属集团其他子公司，用于发电机组汽轮机控制，提高及可靠性保障，避免了机组由于保护误而不必要跳机所造成的安全问题及经济损失，提高了机组运行的安全性及经济性。

    五、应用情况及存在的问题 此项技术成果从2016年11月开始应用于本公司电厂发电汽轮机控制。本项目实施后，经过跟踪观察，发现振动测量的绝对振动在雷雨天时偶尔会出现测量值波动跳变现象，并经过多次试验确认，将绝对振动的测量探头由有源探头更改为无源探头，并优化探头电缆接线后，干扰问题得以解决。当前该项科技成果在本单位及本单位所属集团旗下其他兄弟单位中得到广泛、良好的应用，取得了明显的间接经济效益及社会效益。

    六、历年获奖情况 此项科技成果于2019年9月通过权威第三方科技成果评价机构——中科合创（北京）科技成果评价中心组织的科技成果评价。在本次评价中评审专家组认为：成果总体达到国内先进水平，在差胀测量及保护逻辑应用方面达到国内领先水平。