防爆變壓器的故障分析與診斷是什么？

差壓控制系統是化工生產(chǎn)中常用的自動(dòng)控制系統的重要組成部分。它將在智能化生產(chǎn)中得到更廣泛的應用。如果壓差控制系統出現故障，將導致測量不準確，并對生產(chǎn)過(guò)程和質(zhì)量產(chǎn)生重大影響。差壓控制系統的故障分析與處理尤為重要。差壓控制系統的故障可分為調節閥故障、控制器故障、變送器故障等，常見(jiàn)的是變送器故障。變送器影響整個(gè)控制系統的性能。如果失敗，將極大地影響安全生產(chǎn)。目前，電容式防爆變壓器以其結構簡(jiǎn)單、精度高、維護方便等優(yōu)點(diǎn)得到了廣泛的應用。

1、防爆變壓器原理

防爆變壓器可分為單室差壓測量和雙室差壓測量。單個(gè)壓力測量變送器的膜片受壓后，膜片的變形導致膜片電阻的變化。電阻的變化由過(guò)傾斜放大單元和轉換單元輸出。輸出信號可與壓力值形成對應關(guān)系。如果膜片失效導致變送器失效，則整個(gè)反饋回路將發(fā)生信息傳輸錯誤，導致差壓控制系統癱瘓。防爆變壓器的結構見(jiàn)圖1。

2、防爆變壓器故障模型

當防爆變壓器的膜片發(fā)生故障時(shí)，電容會(huì )受到影響。建立膜片與變送器輸出之間的關(guān)系，得到膜片與電容之間的變化關(guān)系。防爆變壓器膜片與板之間的電容所示。防爆變壓器的電流與差壓成正比，與膜片的彈性模量成反比。防爆變壓器的故障通常發(fā)生在差壓保持不變，電流隨彈性模量的增大而減小，或膜片的彈性膜片增大，膜片的輸出電流為0時(shí)。

3、膜片故障對控制電路的影響

變送器長(cháng)時(shí)間工作時(shí)，膜片的彈性模量會(huì )發(fā)生變化。隨著(zhù)彈性模量的增加，膜片的故障程度系數越小，膜片的故障情況越嚴重，故障程度系數越大。利用MATLAB平臺建立了控制回路系統的仿真平臺。變送器正常工作時(shí)，輸出電流與跟蹤信號呈線(xiàn)性關(guān)系，輸出過(guò)程處于穩定平衡狀態(tài)。如果故障程度系數發(fā)生變化，變送器輸出將隨著(zhù)電流的增加而增加。經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后，變送器輸出將逐漸減小，然后變?yōu)?，過(guò)程對象的值將增大到一個(gè)大值。

4、故障排除

（1）防爆變壓器顯示的高壓值

在生產(chǎn)過(guò)程中，工藝操作員發(fā)現集中控制系統中的壓力顯示值高于現場(chǎng)顯示值。儀表維修人員到現場(chǎng)檢查發(fā)現防爆變壓器液晶顯示值與壓力表顯示值一致?，F場(chǎng)測試DCS顯示值，顯示值也正常，通過(guò)檢測儀表檢測，變送器發(fā)送的電流值低于實(shí)際輸出電流，判斷故障點(diǎn)為電路板故障。更換電路板后，集控系統顯示值與現場(chǎng)顯示值一致。

（2）壓力值低故障

集控系統操作員發(fā)現壓力變送器顯示值低。當他到現場(chǎng)時(shí)，發(fā)現壓力變送器的顯示值與集中控制系統的顯示值一致。