本特利3500系統儀在化工生產中的應用

施宏昊

摘 要 本文就針對本特利3500監測系統組態難點問題以及保護邏輯優化方面進行了總結，對運行中可能發生的故障進行了分析，給用戶提供了故障處理的基本方法，以便快速處理類似的問題。

【關鍵詞】監視系統 系統組態 邏輯優化 故障處理

1 本特利3500系統組態分析

1.1 徑向振動通道組態

3500/42M 每一個通道均可以完成徑向振動、軸向位移、脹差、速度/加速度等測量，在利用 3500/42M 模塊進行徑向振動信號的測量需要注意一下問題。

1.1.1 量程的選擇

在量程選擇上必須遵循以下原則：一是通道量程一般要大于機組的跳機值；二是量程應小于探頭的測量范圍；

1.1.2 記錄輸出設置

該記錄輸出主要提供給 DCS 系統標準的電流信號（4～20mA）。在記錄輸出的下拉菜單中有：無任何輸出、輸出通頻值和間隙電壓三種。通頻值（Di原rect）代表著所有頻率下峰-峰值振動的數據，而間隙（Gap）為電渦流傳感器頂部至被測表面距離，通常用位移或電壓表示；

1.1.3 探頭靈敏度設置

對于新出廠的電渦流的探頭，按照提供的探頭靈敏度進行設置，如 8 mm 探頭靈敏度7.874v/mm，11mm 探頭靈敏度為3.94 v/mm。對于長期應用于現場，經計量單位校驗后，探頭的靈敏度校驗值的大小改變組態中靈敏度的大小，否則會影響監測的準確度；

1.1.4 報警保持

本特利3500系統中，在組態時所有通道，如振動測量、軸向位移測量均不設置報警保持。若在通道中設置該項，出現報警后需要人為復位后才能解除報警，一般不設置報警保持項。

1.2 軸向位移/脹差通道組態

在本特利3500系統，軸向位移、脹差的模塊可以用 3500/42M 卡件進行監測，也可以使用 3500/45卡件進行監測。在位移與脹差在組態上相似，下面就以軸向位移為例說明在組態中需要注意問題。

1.2.1 零點電壓設置

本特利3500系統一般設置機械零點電壓為-10V。但是，在實際應用中，機械零點很難被推到位，總是存在推力間隙，那么對應的零點電壓不為-10V。如果設推力間隙為 Xmm，采用 8mm 探頭，當靠近探頭為正方向時，對應的零點電壓為-10-（-7.874X）（V）；當遠離探頭為正方向時，對應的零點電壓為-10-7.874X（V）；

1.2.2 探頭安裝方向設定

在軸向位移組態中選擇探頭的正方向是十分關鍵的。方向設置不對，將會引起該跳機的不跳，造成軸大面積磨損引起重大的經濟損失。也會造成不該跳機時引起跳機，影響生產正常進行。尤其對于軸向位移設置不對稱的機組，需要特別注意；

1.2.3 通道中報警保持的設置

同徑向振動組態相類似，在軸向位移組態中不得設置通道保持。倘若設置了通道保持有可能產生以下兩個后果：一是引起組態程序無法正常的下裝；二是若是兩個軸向位移之間使用“與”邏輯，一個通道中設置保持，另一個通道跳機值發生不會引起機組跳閘，會釀成重大生產責任事故，造成汽輪機轉子損壞。

1.3 繼電器模塊組態

本特利系統提供兩種繼電器模塊供用戶使用，提供 4 或 16 通道的輸出量，以執行所需的表決邏輯。這兩種繼電器均為不常帶電（NDE）繼電器，對于繼電器通道組態需要注意問題進行說明。

1.3.1 3500 繼電器通道的編程表決邏輯可以使用

Normal And和True And表決。Normal And是默認設置。Normal And將從繼電器程式中移除任何NotOk狀態的參數或任何被旁路的參數。例如，考慮下面的繼電器方程為（S05C01A2*S05C03A2*S05C04A2），如果這些通道之一變為Not Ok 或者被旁路，公式將被轉換如下：如果插槽5通道3跳機變為Not Ok，上面的方程變為（S05C01A2*S05C04A2）。而True AND表決在繼電器程式中保持激活的Not Ok或被旁路狀態。在沒有特殊要求的情況下一般選擇Normal And表決方式。

1.3.2 徑向振動與軸向位移邏輯組態

為了在故障狀態下準確、可靠地監測汽輪機的振動與位移，在邏輯組態上采用試驗的方法確定設置。振動、位移分別選擇兩個通道進行試驗，具體的試驗邏輯如下表所示。

從表1中看到得到，在振動組態邏輯中，當某個監測通道中出現 Bypass 故障時，該通道不采用邏輯運算，不會因為探頭故障、通訊電纜斷線引發跳機的風險。但在軸向位移通道中，當兩個通道軸向位移之間是“或”運算時，當出現探頭故障、通信電纜斷線等外部故障會引發跳機，而采用“與”運算邏輯中，出現該故障不會發生跳機。因此，在軸向位移邏輯最好采用“與”邏輯運算，這樣可以有效地避免由于某一個通道故障引發跳機風險。

2 bently 3500 系統常見故障處理

3500系統最常見故障有兩種，一是Bypass 燈亮；一是DCS 值變大。對于 Bypass 燈亮，至少可以判斷有一處故障，處理步驟：

（1）用萬用表連接故障卡件的緩沖輸出處測量通道電壓的大小，確定有問題的通道；

（2）觀察該通道的電壓，是否在正常范圍內；

（3）查看接線是否完好，檢測電阻值或檢查端子是否有虛接現象；

（4）檢查探頭與延伸電纜電阻值的大小。

DCS中顯示測量值變大時，若發現該值是跳躍變化的，可能原因是由于線的干擾、探頭干擾，也有可能是軸放電（如勵磁系統漏電引起軸帶電）。倘若觀察 DCS 顯示值是逐步增加的，可能引起的原因是探頭接近干擾、市電干擾，也有可能現場電磁干擾，如現場使用強電磁發射儀器或者電話以及電機等引起。這些都是由于現場工作環境干擾導致 DCS 顯示值變大。

3 結束語

本特利3500系統組態相對比較簡單，也容易入門，但是其中組態設置需要注意的問題較多，如果設置不對會釀成嚴重的后果。希望能通過本文的組態難點的分析，在未來機組檢修、運行中有所幫助。

參考文獻

[1]單蓬生.淺談本特利汽機本體監測系統在200MW機組的應用及缺陷處理[J].中國新技術新產品，2012（19）.

[2]王杰，周懷斌，張長茂，孫建明，丁玉璋.本特利3500監測系統組態及故障處理[J].冶金動力，2015（09）.

作者單位

中海石油化學股份有限公司海南基地電儀部 海南省東方市 572600