案例研究 AVR:将 Bently Nevada BN3500 更换为 Istec SpeedSys 200 超速检测系统


AVR 专门处理各种残余废物,并将这些废物转化为能源和原材料,供家庭和企业使用。在他们位于鹿特丹 Botlek 的工厂里,有一台蒸汽轮机驱动着一台发电机。AVR 使用 Bently Nevada BN3500 超速检测系统 (ODS) 来检测超速和零速情况。

当出现超速情况时,系统应使蒸汽轮机跳闸,以防止潜在的损坏和危险情况。监控零速是为了防止转动齿轮很快启动。只有当转子完全停止时,才能启动转动齿轮,否则会损坏转动齿轮。

故障的 BN3500 超速卡

AVR 联系了 Istec,因为其 Bently Nevada ODS 的三个超速保护卡同时出现故障。这导致 downtime 无法启动蒸汽轮机,使发电机失去动力。

Istec 对该应用的初步检查表明,eddy current ,速度传感器似乎工作正常。然而,电源电压却显示出异常值。在检查 Bently Nevada 系统日志后,发现 24V 电源、5V 电源线和 12V 电源线上都有错误信息。因此,输出信号中断,导致超速保护卡和零速卡失效。

由于 Bently Nevada 3500 (BN3500) 保护卡已被其原始设备制造商宣布淘汰,因此不再提供保护卡替代品。AVR 决定用现代超速检测系统Istec SpeedSys 200 来取代 Bently Nevada 系统。

挑战

在这个项目中,时间至关重要,因为 downtime 机器对 AVR 来说成本很高。因此,Istec 需要在短时间内交付、设计、实施和调试新系统。我们的工程师在几天内就完成了任务。

第二个挑战是,除了回路图纸之外,没有关于超速检测系统的逻辑功能和跳闸原理的适当文档。为了能够取代以前的系统并决定接管哪些(核心)功能,Istec 需要在现场设计 SpeedSys 200 的配置。

最后,AVR 希望继续使用以前用于向 BN3500 系统发送速度信号的现有 3 线 eddy current 探头。这就产生了两个问题,需要 Istec 进行一些定制工程:

  • SpeedSys 200 在设计上不接受 3 线 eddy current 电压传感器的信号(仅接受 2 线电流传感器的信号)。
  • Bently Nevada eddy current 探头需要负电源电压,而 SpeedSys 模块需要正信号。

解决方案

Istec 接管了 SpeedSys 200 配置中 BN3500 系统的所有核心功能。

旧系统

过时的 Bently Nevada 3500 系统配置了以下 19" 卡:

  • 一个用于零速监控的 3500/50M tachometer 模块
  • 三块 3500/53M 电子超速检测卡
图 1.AVR 的 Bently Nevada 3500 系统。用于零速监控的 tachometer 模块 (1) 和三个超速模块 (2) 已更换为 SpeedSys 200。其他卡仍在使用。

新系统

通过添加三个 GSI 127 电隔离器(每个 SpeedSys 模块一个),可以继续使用现有的速度传感器。GSI 127 可以将 eddy current 探头的信号反转,使其可用于 SpeedSys 模块,同时确保传感器监控仍然可用。此外,GSI 127 设备还为近程监控器供电,近程监控器需要为现有的 eddy current 探头生成输出信号。

SpeedSys 200 设备的一个继电器被配置为零速监控功能,该功能以前由老式 BN3500tachometer 模块提供。

BN3500 被替换为 2oo3 SpeedSys 200 配置。DIN 导轨组件是现场设计的,由以下组件组成:

  • 两个 24 伏电源
  • 三个 GSI 127 电隔离器
  • 三个 SpeedSys 200 模块,硬连接形成 2oo3 表决结构
图 2.由 Istec 交付、设计和实施的新系统。每个 2oo3 配置的 SpeedSys 200 设备都与 GSI 127 相连,以接收来自 3 线 eddy current 探头的正确信号。
图 3.Istec 安装了冗余电源,为 SpeedSys 200 设备提供独立的 24V 电源,以过滤大功率继电器周围不必要的电涌影响。

交付成果

  • 现场定制工程,在现有基础设施中安装新系统,将所需调整减少到最低限度
  • 全面供应和支持速度硬件和安装
  • SpeedSys 替代解决方案涵盖了先前安装的所有核心功能
  • 快速故障排除、交付、安装和调试
  • 这种低影响安装系统在设计上通过了 SIL 2 认证,与以前的系统相比,可以延长 proof-test 的间隔时间

影响

尽管新系统的工程设计必须在现场完成,但 Istec 还是提出了一个快速解决方案,用 SpeedSys 200 取代 BN3500 卡,而无需对基础设施进行重大改动。SpeedSys 200 的安装涵盖了以前系统的所有核心功能。出现的任何小问题都由我们的团队迅速解决。在 Istec 的帮助下,AVR 在确定 Bently Nevada 超速卡出现故障后的几天内就使用新的 SpeedSys 200 配置启动了涡轮机。