本发明公开了一种汽轮发电机组轴振信号失真检测方法，其特征是确定轴振信号失真的诊断模型，所述诊断模型包括轴振信号失真类型以及与所述轴振信号失真类型相应的模型振动特征；从振动监测系统TDM中获取现场异常轴振信号的现场振动特征，包括现场异常轴振信号的振动数据和振动图谱；所述振动图谱包括列表图、频谱图、振动波形图和振动趋势图；将所述现场异常轴振信号的现场振动特征与轴振信号失真的诊断模型中的模型振动特征进行比对，判断现场异常轴振信号是否存在失真现象；如果存在失真现象，则退出逻辑保护，避免汽轮发电机组误跳机，保证设备的安全运行。