3500检修校验规程

304本特利3500检测系统检修校验规程1.总则1.1主题内容于校验范围3500监测系统是一个应用最新的微处理技术设计的功能全面的监测系统，它可以连续测量和检查各种各样的监测参数，为早期识别机械故障，如不平衡、不对中、轴裂纹和轴承故障提供重要信息，并可在被测参数超过整定限值时发出报警信号，直至采取自动停机保护。本规程是为了指导和校验旋转机械仪表检测系统3500系列装置而制定。3500模块内的插件板和部件不能在现场进行修理。维修一个3500框架由检测模块通道确认及其运行是否正常所构成。运行不正常的模块应以备件替换。本规程依据为3500模块手册。适用于本特利（Bentiy-nevada）3300系列直径为5mm、8mm、11mm、14mm非接触式趋近电涡流式探头和3500检测系统。1.2基本工作原理传感器原理：机器的振动、位移总是伴随着机器的运转，即使是机器在最佳的运动状态，由于很微小的缺陷，也将产生某些振动。在工作中我们常用的振动位移监测仪是由电涡流传感器、前置器、延伸电缆、监测仪转换器组成，其构成原理如图1所示。图1电涡流传感器非接触式趋近电涡流式轴振动轴位移传感器是根据电涡流效应原理工作的。涡流传感器（探头）线圈接受前置器内的晶体振荡器供给的稳定的高频电流，在线圈的周围产生高频的磁场俑，该磁场穿过靠近它的被测主轴金属表面，在被测主轴的表面产生一个电涡流，而此电涡流又产生一个新交变磁场来阻碍主磁场的探头线圈监测仪前置器放大电路震荡电路检测电路305变化，磁场方向和涡流传感器线圈磁场方向相反，这一过程将消耗能量。改变了原线圈的感抗，该感抗的变化随探头顶部金属表面的间隙变化而变化。前置器检测电路检测涡流传感器（探头）线圈的感抗变化。再经放大电路将感抗变化量变换放大成相应电压变化信号输出。经监测仪进行信号转换并显示,转换成4~20mA,1~5V的标准信号送入DCS中，在测量中，前置器放大输出的直流电压信号用做机械位移的测量，交流电压信号用做振动的测量。机械量测量原理：由于机械物体振动量的大小可以用振动的基本参量——位移、速度、加速度来表述。对于简谐振动来说，用如下数学表达式来确定各参量之间的关系：如图：XTXmφt图2X=XmSin(ωt+φ)式中X——位移，即物体振动时相对于基准位置的位置变化（其最大的位置变化称为振幅，即式中的Xm，单位为μm）；t——时间；ω——圆频率；φ——初始相角，根据上图的机械实际变化量，电涡流传感器能够真实地把它反映到输出电压变化上，并根据量值对振动进行指示。306VTV峰V有效V峰-峰T图3如传感器特性为7.87V/mm,V峰-峰=78.7mv则此时振动值应为10μm，但在实际工作时我们用万用表测量的交流电压是有效值，必须进行换算，就有如下公式：振动值=交流毫伏值*2.828/7.87（此式在处理故障时非常实用）对实际测量产生的振动量，转换前进行计算，确定量值，比对转换器输出。机械位移主要是指轴的轴向移动量，根据电涡流传感器的工作原理，感抗的变化随探头与顶部金属表面的间隙变化而变化，正是利用这点，我们对轴位移量进行测量。前置器的直流信号电压输出随传感器的顶部与金属的间隙变化而变化，并成线性变化。V221814106200.20.40.60.81.01.21.41.61.82.02.22.4mm传感器特性曲线（图4）3071.3构成与功能1．3．1系统结构本套汽轮机安全检测装置用于连续监视汽轮机本体各种参数,其监视参数有转速、轴向位移、键相、轴振动、等参数。系统的测点具有独立的监测电路和报警设置点。每个测量模块均有模拟量输出功能。每个监视装置输入电源均为220Vac、50Hz。B.N3500系统均采用B.N公司3300系列涡流传感器和速度传感器。1.3.1.1仪表框架部分仪表框架部分包括:电源输入模块1个,框架接口模块模块1个,两通道键相监测模块1个,四通道电涡流位移传感器或速度加速度传感器监测模块X个、四通道差胀或轴向位移监测模块X个,两通道的转速监测模块1个。四通道或八通道的继电器模块X个。1.3.1.2现场传感器部分传感器部分主要有:各种涡流监测探头和速度式探头、延长电缆和前置器及信号线。1.3.1.3计算机及软件3500软件包包括:框架配置软件;数据采集/服务器软件;操作员显示软件。各种监测模块的内部设置,可以通过连接装有框架组态软件的计算机的RS232接口和框架接口模块的组态专用接口,在计算机上设置好各模块的参数,下装到各模块,及完成对各监测器的量程、报警点、探头类型和继电器输出的设置。1.3.2系统功能我公司的汽轮机以及K1301循环气压缩机检测系统采用的是美国本特利（BENTLY）公司生产的3500检测系统，该系统可以为汽轮机的安全运行监视与保护,已成为汽轮机的重要组成部分;该系统对运行中汽轮机的转速、轴承振动、轴向位移、高低压缸差胀、等参数进行时实监测,并当某一参数越限时,监测系308统及时的发出报警或跳机信号送至3500保护系统进行处理，处理后由继电器模件输出报警、危险值送至ITCC或ESD实现紧急停机。保护汽轮机设备运行安全。3500型监测系统,其方便的软件组态形式和可靠硬件质量,将为工厂的安全运行提供了有力保障。1.3.2.13500检测系统中各模块功能电源模块3500/153500电源是半高度模块，必须安装在框架左边特殊设计的槽口内。3500框架可装一个或两个电源（我厂装有两个电源）。任何一个电源都可给整个框架供电。如果是两个电源，第二个电源可做为基本电源的冗余。只要装有一个冗余的电源，拆除或安装另一个电源模块将不会影响框架的运行。框架接口模块3500/20框架接口模块是3500框架的基本接口，它支持本特利内华达公司开发的用于和框架之间进行通讯的协议。它前面板上的RS-232串行通讯口可直接与计算机进行连接通讯，这就使框架的组态可通过计算机上的专用软件进行。框架接口模块必须放在框架中的第一个槽位（紧靠电源模块的位置）。框架接口模块的运行，对整个监测系统的正常工作没有任何影响。每个框架中都需要一个框架接口模块。键相器模块3500/25键相器模块是一个半高度、两通道模块，用来为3500框架中的偏心监视模块提供键相位信号。此模块接收来自电涡流传感器或电磁式传感器的输入信号，并转换成数字键相位信号。四通道继电器模块3500/32四通道继电器模块是一个全高度的模块，它可提供四个继电器的输出量。任何数量的四通道继电器模块，都可放置在框架接口模块右边的任一槽位。四通道继电器模块的每一个输出，都可以独立编程，以执行所需要的表决逻辑。每一个四通道继电器模块上的继电器，都具有“报警驱动逻辑”。该报警驱动逻辑，可用“与门”和“或门”进行逻辑编程。并可利用框架中的任何监测模块通道或任309何监测模块通道的组合所提供的报警输出，该报警驱动逻辑应用框架组态软件编程，可满足应用中的特殊需要。位移、速度、加速度模块3500/423500/42位移、速度、加速度监测模块是一个四通道监测器，它可接受来自位移、速度、加速度传感器的信号，应用这些信号，可进行报警。它可以应用3500框架组态软件编程。它可完成下列各种功能：径向振动、轴向位移、偏心、差胀、加速度和速度测量。我厂的轴向位移、轴振、瓦振、偏心的测量都使用的3500/42模块。位移、速度、加速度模块3500/453500/45位置监视模块是一个可接收趋近式涡流传达室感器输入，直流线性差动变压器，交流线性差动变压器及转动电位计的四通道监测模块，并且可用这些输入去驱动报警。我厂的高、低缸胀差使用的就是3500/45模块。转速模块3500/50汽轮机为了使机械保持低速旋转从而防止轴弯曲的产生都需要盘车。因为在以后的起动中，轴弯曲会造成机械的损坏。零转速是预先设定的轴转速。当系统检修或准备停车时，将使转子以这一转速进行盘车。当然要有一个外部激活触点。当模块监测达到零转速设置点时，输出一触点。零转速使用的是3500/50模块。1.3.2.23500组态软件功能3500组态软件--RackConfigurationSoftware为3500系统与用户的人机接口，该软件安装于Windows操作系统中，安装过程与一般软件没有什么不同。当软件安装好后，将计算机与3500系统用专用电缆连接起来便可进行系统组态了。对软件的操作如下所示：310图5如图5软件的左边的“Options”与“Setpoints”分别为各模块的组态及模块报警值的设定。选择与工作目的一致的按钮后，便可点击对应的模块，如我选“Options”后点第二块模块后出现如下画面：为各通道的简要说明，各通道的具体参数设置可以在对应的通道下点“Options”便可出现该通道的具体参数设置画面（图6）。311图6各通道的具体参数设置如下：312图7如图7当组态修改完给，便可点击主画面上的“DownloadtoRack”，在确认出现的对话框中后便可将新的组态下装到3500系统中。1.4主要技术性能规格1.4.13300系列5mm8mm电涡流传感器：输入：接收非接触式3300系列5mm8mm电涡流探头和延伸电缆的信号。电源：无安全栅是要求17.5Vdc至-26Vdc，电流最大为12mA，有安全删，时要求－23Vdc至－26Vdc。当在高于－23.5Vdc电压下工作时将导致线性范围减小。供电电压灵敏度：当输入电压变化1伏时输出电压的变化小2mv。输出阻抗：50欧姆探头直流阻抗（额定）：313探头长度从中心导体到外部导体的阻抗（欧姆）0.57.45±0.051.07.59±0.05延长电缆直流阻抗（额定）:延长电缆长度从中心导体到中心导体阻抗（欧姆）从同轴导体到同轴导体的阻抗（欧姆）4.00.88±0.130.26±0.054.50.99±0.150.30±0.058.01.76±0.260.53±0.118.51.87±0.280.56±0.11现场联线：0.2至1.5mm2建议使用三芯屏蔽电缆。从3300前置器到监测器的最大长度为305米（1000英尺），使用更长的现场联线时信号会造成衰减（参考说明书频率相应曲线图）。线性范围：2mm(80mil)。线性范围从距被测靶面约0.25mm(10mil)处开始，从0.25mm至2.3mm(10至90mil)(约-1至-17Vdc)。递增的灵敏度（ISF）：标准5mm系统：在从00C至+450C，80mil线性范围内，以0.25mm(10mil)的增量测量时，包括互换性误差在内为7.87v/mm（200mv/mil±6.5%）。标准9mm系统：在从00C至+450C，80mil线性范围内，以0.25mm(10mil)的增量测量时，包括互换性误差在内为7.87v/mm（200mv/mil±6.5%）。线性误差（DSL）：314标准5mm系统：组件在00C至+450C时小于±0.025mm(±1mil)。标准9mm系统：组件在00C至+450C时小于±0.038mm(±1.5mil)。工作温度范围a.探头和延伸电缆：-34~1770Cb.前置器：-34~660Cc.-29~660C1.4.2电源3500/15电压选项85～125Vacrms(120～177Vac，Pk)47～63Hz，选用交流电源和低压交流电(额定110V)输入模块(PIM)175～250Vacrms(247～354Vac，Pk)47～63Hz，选用交流电源和高压交流电(额定220V)输入模块(PIM)直流88～140Vdc，选用直流电源和高压直流电源输入模块(PIM)直流20～30vdc，选用直流电源和低压直流电源输入模块超限保护对所有电源类型，电压过低不会损坏电源或电源输入模块。然而电压过高将会熔断电源输入模块的保险丝最大熔断电流：85～125Vac输入：2.5Arms(最大)175～250Vac输入：1.5Arms(最大)88～140Vdc输入：2.5A(最大)20～30Vdc输入：10A(最大)315环境限制温度：运行－30℃～65℃(－22℉～149℉)保存－40℃～85℃(－40℉～185℉)湿度