防爆变压器的故障分析与诊断是什么？

差压控制系统是化工生产中常用的自动控制系统的重要组成部分。它将在智能化生产中得到更广泛的应用。如果压差控制系统出现故障，将导致测量不准确，并对生产过程和质量产生重大影响。差压控制系统的故障分析与处理尤为重要。差压控制系统的故障可分为调节阀故障、控制器故障、变送器故障等，常见的是变送器故障。变送器影响整个控制系统的性能。如果失败，将极大地影响安全生产。目前，电容式防爆变压器以其结构简单、精度高、维护方便等优点得到了广泛的应用。

1、防爆变压器原理

防爆变压器可分为单室差压测量和双室差压测量。单个压力测量变送器的膜片受压后，膜片的变形导致膜片电阻的变化。电阻的变化由过倾斜放大单元和转换单元输出。输出信号可与压力值形成对应关系。如果膜片失效导致变送器失效，则整个反馈回路将发生信息传输错误，导致差压控制系统瘫痪。防爆变压器的结构见图1。

2、防爆变压器故障模型

当防爆变压器的膜片发生故障时，电容会受到影响。建立膜片与变送器输出之间的关系，得到膜片与电容之间的变化关系。防爆变压器膜片与板之间的电容所示。防爆变压器的电流与差压成正比，与膜片的弹性模量成反比。防爆变压器的故障通常发生在差压保持不变，电流随弹性模量的增大而减小，或膜片的弹性膜片增大，膜片的输出电流为0时。

3、膜片故障对控制电路的影响

变送器长时间工作时，膜片的弹性模量会发生变化。随着弹性模量的增加，膜片的故障程度系数越小，膜片的故障情况越严重，故障程度系数越大。利用MATLAB平台建立了控制回路系统的仿真平台。变送器正常工作时，输出电流与跟踪信号呈线性关系，输出过程处于稳定平衡状态。如果故障程度系数发生变化，变送器输出将随着电流的增加而增加。经过一定时间后，变送器输出将逐渐减小，然后变为0，过程对象的值将增大到一个大值。

4、故障排除

（1）防爆变压器显示的高压值

在生产过程中，工艺操作员发现集中控制系统中的压力显示值高于现场显示值。仪表维修人员到现场检查发现防爆变压器液晶显示值与压力表显示值一致。现场测试DCS显示值，显示值也正常，通过检测仪表检测，变送器发送的电流值低于实际输出电流，判断故障点为电路板故障。更换电路板后，集控系统显示值与现场显示值一致。

（2）压力值低故障

集控系统操作员发现压力变送器显示值低。当他到现场时，发现压力变送器的显示值与集中控制系统的显示值一致。