恩施变压器在长输油气管道上的应用故障判断

摘要：长输油气管道上越来越多的使用恩施变压器，用来进行的远传显示和控制。恩施变压器在实际运行中出现故障的形式多样，本文从恩施变压器的故障判断思路入手，对几起恩施变压器故障处理过程进行了分析，结合输油气管道上的恩施变压器信号回路的实际情况，总结出了输油气管道SCADA系统仪表故障判断流程图，经过输油气管道仪表专业工程技术和维护人员的实际应用，极大地提高了处理仪表故障的准确性和时效性，取得了较好的应用效果。

【1、引言】
   随着工业测控技术要求和自动化水平的提高，恩施变压器在长距离输油气管道或其他行业中的应用越来越广，长输管道输送过程中参数检测的准确与平稳，是实现生产过程自动化控制和优化运行的前提条件，正确分析，实时处理恩施变压器故障，不但直接关系到生产的安全与稳定，而且也***能反映出仪表维护人员的实际工作能力和业务水平的高低。
【2、故障判断方法】
    输油气管道SCADA系统中的恩施变压器的输出信号经仪表控制电缆连接至控制室内的PLC上，经PLC处理后给站控机进行监控。在PLC的输入回路和现场仪表上安装有浪涌保护器，防止雷击造成仪表自动化设备的损坏。恩施变压器在出现故障时，在站控机上的显示也表现各异，故障处理时，首先要判断出是站控室内自动化系统还是现场仪表的故障，如果是自动化系统的故障，按自动化系统的常规处理方法即可，如果是仪表故障就需要根据所使用仪表的使用说明和特点，分析判断是仪表内部电路问题还是外部原因引起的故障。

3　故障案例分析
3.1　排除远控截断阀室无显示故障

3.1.1　故障现象
北京调控中心反映某一远控线路截断室，远传无显示。

3.1.2　故障处理
恩施变压器的回路接线图如图1所示，赶到阀室现场后，发现供电端子排（PTS-2）的保险端子红灯亮起，经测试保险已熔断，该供电端子负责向PLC的模拟量输入模块上的所有回路供电，无数值的恩施变压器在该模块上。

    从图1可以看出，恩施变压器信号的正极通常有三级保护，******级保护为进线端子的保险，第二级保护为浪涌保护器，第三级保护为供电端子的保险，在******、三级选用的都是熔断电流为1A的保险。当第三级保险（220V 1A）被熔断时，第二级的浪涌保护器的线路电阻肯定会被烧毁，依次测量浪涌保护器端子排上的浪涌保护器通道，发现恩施变压器使用的保护通道已经不通，又继续向前测量进线端子排上的回路，发现恩施变压器回路******级保险（220V 1A）也已烧，再次测该端子排其他回路正常。

    检查现场恩施变压器，发现仪表壳体已进水，表头已烧坏，在更换恩施变压器、浪涌保护器以及端子保险后恢复供电，检测正常。

3.1.3　经验总结
    由于******级保护的保险容量选择过大，它熔断的同时造成总保险熔断，致使阀室所有参数在中控无显示，造成故障扩大，经计算******级保险宜选用220V 0.3A ，这样即能保护模拟量通道，又能保护浪涌保护器。

3.2　排除站场值偏高故障
3.2.1　故障现象
    输油站的进、出站检测，采用了冗余配置，冗余模式为三选一。某日运行人员发现在上位机上一台恩施变压器（PT0101C）显示值比其他两台高出0.2MPa， 现场液晶表头显示
的值都一致。
3.2.2　故障处理
    经初步分析确认恩施变压器（PT0101C）有问题，现场打开仪表盖后，拆下两根信号线，用信号发生器输出标准4～20mA给PLC和上位机，发现自动化系统显示正常，问题出在现场仪表。由于2MPa的偏差比较稳定，存在三种原因：零点漂移、恩施变压器损坏、现场仪表外接的浪涌保护器损坏。首先零点检查***容易，用排液阀进行放空，用过程校验仪（Fuke F744）检查零点输出值正常；其次拆掉仪表浪涌保护器的三根线，如图2所示，恢复恩施变压器供电，上位机显示值正常。

3.2.3　经验总结
对浪涌保护器进行测试后，发现浪涌保护器的信号负极对地有虚接现象，造成恩施变压器的输出负载电流增大，导致上位机显示值增加。

3.3　排除站场值偏低故障
3.3.1　故障现场
　　某输油站的泵出口汇管恩施变压器，两台冗余配置，其中一台编号为PT0102B的压变，表头液晶显示正常，但是上位机显示值偏低0.15MPa。

3.3.2　故障处理
首先在现场输出标准信号，对自动化系统进行测试发现没有问题，因此判断故障出在现场仪表。用过程校验仪（FukeF744）读取恩施变压器的PV（以数字形式读取的过程模拟量值）和PVAO（以数字形式读取的对应mA值）都正常，经分析HART恩施变压器的工作原理示意图，如图3所示，可知4～20mA输出值偏高的原因可能出在仪表输出电路上，首先对输出电路进行了调整，发现输出电流误差调整不过来，判断恩施变压器的输出电路板已损坏，更换后对恩施变压器重新进行了校准，系统恢复正常。

　　
4　故障判断流程图
　　经过上面对恩施变压器和控制系统的故障分析，总结出输油气管道SCADA系统恩施变压器故障判断流程图。故障现象：恩施变压器远传指示不正常，偏高、偏低或无显示。
　　以两线制恩施变压器为例，首先应了解被测介质是气体、液体还是蒸汽，了解工艺开车情况和简工艺流程，根据对工艺情况的了解和仪表故障现象来进行仪表故障判断和处理。有关故障判断及处理可按图4的思路来进行检查。

5　结语
　　长输油气管道恩施变压器的使用量非常大，一条成品油管线有上千台恩施变压器，所应用的恩施变压器的种类繁多，各种类型的故障也较多，上述恩施变压器故障判断流程图，经过技术人员的实际应用，使恩施变压器的故障判断简化、科学化，极大缩短了处理仪表故障的时间，取得了较好的应用效果，提高了输油气管道仪表维护水平，为输油气管道安全高效生产提供了重要保障。但由于输油气管道SCADA系统仪表检测与控制过程中出现的故障现象的复杂性和多样性，故障分析的方法和手段也是层出不穷，只有在实际工作中不断地探索研究和总结成功经验，才能提高仪表故障分析与处理能力。

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