压缩机联锁保护概要
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不存在任何停车条件； 润滑油压力正常：轴与轴瓦间建立足够的油膜；
润滑油温度正常：更好地建立油膜；
调速油、动力油压正常：保证调速系统正常工作； 油槽油位正常：保证足够的润滑油、调速油等； 盘车停止：脱开盘车电机； 防喘振阀全开：避免开车过程中出现喘振。 其它工艺系统的启动条件：如进出口阀的打开或关闭。
离心式压缩机组的联锁保护
联锁的分类（从所起的作用）
启动联锁：B类联锁，“与”的关系； 停车联锁：A类联锁（具备第一故障报警功能），“或”的关系；
其它联锁：辅助油泵启动等。
联锁的实现
速器、超速跳闸模块等保护设备；
ESD、PLC系统（包含在主装置联锁系统中）：机组另配置电子调
机组综合控制系统ITCC：集成防喘振控制、联锁保护、电子调
FC 反作用
电机
低选器 反作用
JC FV ZC SSL HC
手操器，开车时控 制导叶开度
图 空压机入口导叶控制
离心式压缩机组的主要控制系统
防喘振控制系统
喘振是离心式压缩机的固有特性。诱因为压缩机负荷下降，发生时会严 重损坏机体。
离心式压缩机组的主要控制系统
固定极限流量（最小流 量）法：旁路、放空等 可变极限流量法
H2抵消部分H1，导致线圈阻抗Z、电感L、品质因数Q 发生变化；
选取某一参数（如：L、Z），经一定的转换电路可将 参数的变化转换成电压输出；
研究参数与距离间的对应函数关系，使其构成单值函
数，如：Z = f（ρ 、μ 、x、ω ）
压缩机组常用的监控系统
5）BENTLY 3300 XL电涡流传感器型号简介
量增加以脱离喘振区。若连续10秒内发生四次喘振，机组将采取停车措施。
X47 K2 C0 K4 C1 RST C0
2502
PDS
T2
喘振的检测原理
闭合 断开
2505
M200
RST C1 K100
T2 K20 T1
2512
T2Hale Waihona Puke Baidu
PDS
＋ －
2514
X47 T1
2516
M200 X48 C0
M200
2520
日常使用：监控实时运行数据及系统状态、回路联校、报警/联锁旁
路等。
连接 上传 下装
选择/设定槽 路对应模块
对选中模块进 行详细参数设 置
设定报警联 锁值
设定位号
压缩机组常用的监控系统
3500系统配置实例
蒸汽透平
VT88551A VT88502A
压缩机
VT88552A ZT88551A ZT88551B ZT88551C
仪表专题讲座
大型压缩机组的控制与联锁保护
压缩机组概述
分类
有气缸余隙控制；吸入管线上的顶开阀控制；旁路回流量控制；转
往复式压缩机：适用于流量小，压缩比高的场合。常用控制方案
速控制等；
离心式压缩机：体积小、流量大、运行效率高、易损件少、维护
方便、气缸内无油气污染等。
主机：原动机（电动机、汽轮机、燃气轮机）、压缩机、齿轮箱等；
压缩机组常用的监控系统
2）BENTLY 3500监视仪
特点：基于Windows的软件操作平台、通过软件进行组态设定、卡件可热插
拔、系统可靠性高。
主要硬件（前端面板模件+背面I/O模件）
电源模件：3500/15（110VAC、220VAC、24VDC可选），半高模块； 机架接口模块RIM（3500/20）：实现机架与PC之间的通讯 、报警确认复位等； 监测器模件 （3500/42M）：四通道，可实现轴振动、轴位移、偏心度、加速度、速
M201
M201
缓冲罐
X48 2524
X48：联锁复位按钮
C1 M202
被压缩气体
M202 M1 M3 M202 M204 M201 M202
2555
联锁停车
YE9
2757
电磁阀
压缩机组主要的联锁保护回路
工艺条件联锁：如入口压力、温度过低或过高，段间出口温度过
高，出口压力低或高，进出口阀关闭、相关工艺系统停车等等。
转速过高：避免过高的离心力导致飞车，一般设置为原动机转速
超过额定转速的10%~15%。
润滑油压力低：避免高速运动的转子与轴瓦间摩擦加剧，轴承温
度飞升，烧坏轴承。
压缩机组主要的联锁保护回路
调速油压力低：防止调速系统动作失灵，造成机组失控。 轴瓦温度过高：避免轴瓦烧坏。 密封系统联锁：避免被压缩气体通过固定壳体和旋转轴间隙泄漏。
压缩机组主要的联锁保护回路
停车联锁：避免产生设备及人身伤亡事故
轴位移过高：拉伤轴瓦和轴颈、导致转子与定子元件（如迷宫齿、
叶轮）摩擦、碰撞致使其损坏。
轴振动过高：机组的大多数故障均体现在振动异常升高上。设置
振动联锁的场合，一般是水平和垂直两个方向相“与”。部分机组 启动时，需要临时摘除振动联锁。
速、负荷调节等各种机组控制功能。
离心式压缩机组的联锁保护
联锁设计的原则 （故障—安全型）
联锁停车回路的发讯元件（如压力开关、停车按钮）在压缩机正常运行期间， 触点均为闭合状态，参数越限时，触点断开。
联锁停车回路的动作元件（如电磁阀、继电器）在压缩机正常运行时，为带 电励磁状态（阀自身或关闭或打开）。对于直接安装在油路上的电磁阀，可 采取两阀并联的方式；对于安装在调节阀气路上的电磁阀，可采取两阀串联 的形式。
LED 指示灯有 OK（绿，常亮，闪烁表示曾经发生异常）、 ALERT/DANGER （红， 常灭，有报警/联锁时，闪烁）、BYPASS（红，当通道的联锁功能或通道被旁路时，
点亮）；具有DIP设定开关及内部跳线。
双通道轴位移监测器模件（3300/20）：连续测量两个轴位移及间隙电压信号。
轴振动监测器的现场接线图
延伸电缆 + 探头长度应与前置器相匹配 探头直流阻抗位于6.95～10.77Ω 之间； 3300 XL前置器到监测器 ≤ 305 米； 电涡流传感器系统只允许单端（现场或控制室）接地； 电涡流传感器系统的线性范围为 2mm（80mils）； 电涡流传感器系统的灵敏度：标准5m、9m系统分别为7.87V/mm
主要硬件
电源模件：3300/12（115、220VAC）、3300/14（DC电源） 监测器模件：3300/03，对框架中的模件进行报警设定点调整、报警确认复位；连接
键相位传感器，为其提供电源；实现框架内各安装模件的内部通讯等；
双通道振动监测器模件（ 3300/16 ）： 连续测量两个轴振动及间隙电压信号。
（200mV/mil）±5％、7.87V/mm（200mV/mil）± 6.5％。
压缩机组常用的监控系统
6）传感器探头的安装
外观检查
测量直流阻抗 静态调校： TK3校验仪、数字电压表
以测得探头线性范围的中点电压作为安装的参考电压（-8～10VDC）
根据确定的间隙电压，在正交方向安装固定两个振动探头； 测量轴窜量，根据零点电压计算远、近端电压，根据此电压安装
其他参数：轴承温度、润滑油温度、介质压力、介质流量等。
压缩机组常用的监控系统
2、电涡流传感器系统
1）状态监测传感器类型：接触式、非接触式； 2）常见电涡流传感器型号：BENTLY3300 5mm/8mm/11mm系列、 BENTLY3300 XL 8mm系列、ENTEK1900系列、Metrix1005、 1007系列等。 3）电涡流传感器系统的构成：探头、延伸电缆、前置器（变送器）； 4）工作原理：涡流效应（导体在变化磁场中所产生的感应电流）。
离心式压缩机组的主要控制系统
压缩机各段吸入温度以及分离罐液位控制
保证压缩效率，防止气体带液
压缩机的油路控制系统
气泄漏量、油压、油温等的检测控制和联锁报警。
密封油（或密封气）、控制油、润滑油系统所对应的油槽液位、密封
压缩机轴振动及轴位移监测和联锁保护系统
BENTLY3300、3500，ENTEK6600
采用油膜密封时，一般设置密封油槽液位低联锁；采用干气密封时，
一般设置密封气泄漏量高联锁。
吸入罐液位过高：防止气体带液而损坏叶轮。
电机故障：电机运行信号的消失、电机绝缘性能下降、电机轴承
（定子）温度高等。
喘振联锁：一般以一段时间内发生了多次喘振来决定是否停车。
举例：某压缩机在连续10秒内发生二次喘振，将立即打开防喘振阀，使流
度等过程变量的监视，同时可对输入信号设置报警、联锁。
四通道继电器模块（3500/32）：具有四路继电器输出，每路的输出状态由从一个
或多个监测器模块送来的报警数值通过“与”、“或”逻辑判断后产生。
键相位模块（3500/25）：半高模块，每个模块可接收两个键相位传感器输入，用于
获取数字键相信号、机组转速。
VT88501A
VT88552B
VT88501B
ZT88501A ZT88501B ZT88501C
KM88551 VT88551B VT88502B 径向瓦 内止推瓦 外止推瓦 推力盘
3500/1 5 DC24V 电源模 块 35 00/ 20 机 架 接 口 模 块 接 地 模 块 3500/42M 监测器模 块 CH1： VT88551 A CH2： VT88551B CH3： VT88552A CH4： VT88552B 3500/42M 监测器模 块 CH1： VT88501 A CH2： VT88501B CH3： VT88502A CH4： VT88502B 3500/42M 监测器模 块 CH1： ZT88551 A CH2： ZT88551B CH3： ZT88551C 3500/42M 监测器模块 CH1： ZT88501 A CH2： ZT88501B CH3： ZT88501C 3500/25 键相位模 块 CH1： KM8855 1 3500/32 四通道继 电器模块 CH1： ZS88551 CH2： ZS88501
前置器： 延伸电缆：
330180-AXX-BXX
A：总长度和安装选项；B：批准机构 A：电缆长度；B：接头保护器和
330130-AXXX-BXX-CXX
电缆选项；C：批准机构
传感器探头：部件号 – AXX – BXX – CXX – DXX – EXX
压缩机组常用的监控系统
电涡流传感器系统特性
故障检测元件尽量采取“三取二”方式（部分参数“二取二”）设置。
联锁系统选用具备容错、冗余、SOE等功能的系统。 停车联锁信号具备第一故障报警功能，故障发生后，只有待其它联锁信号消
失，方可复位。复位按钮、旁路开关采取动作时触点闭合的形式。
压缩机组主要的联锁保护回路
启动联锁：保证机组安全启动
一、状态监测系统
1、常用检测参数
振幅：反映机器振动剧烈程度，单位为μm、mil（1mil=25.4μm）；
振动频率：转速的倍数频率，1X、2X、X/2；
相角：转子某一瞬间所在位置； 转速 振动形式：时基波形（转轴位置和水平时间轴的关系曲线）、轴
心轨迹（轴截面中心运动轨迹的曲线）；
其它联锁：主要辅助系统的联锁
辅助油泵自启动：润滑油压力降低到正常油压的70%~80%时，
辅助油泵自动启动，确保润滑油压力系统正常。
事故油泵自启动：原则上由柴油发电机单独供电。
油路系统报警：如油过滤器压差高、油槽油位低等。 凝汽式透平的相关联锁：真空度高联锁、凝液泵自启动联锁等。
压缩机组常用的监控系统
辅机：润滑系统、冷却系统、气路系统、调节和控制系统等。
离心式压缩机组的主要控制系统
气量控制系统（负荷控制系统）：通过控制流
量或压力来实现。
转速调节：一般根据吸入压力来调节原动机转速。如：电机的变频 调速控制；蒸汽透平的主蒸汽阀开度控制。 压缩机吸入口或出气口的节流：调节加装在管线上的导向叶片的角 度，实现进气量或出气量的控制。
固定轴位移探头（远端电压
= 零点电压 + 窜量*选取的线性范围平均灵敏度/2；近端电
压 = 零点电压 - 窜量*选取的线性范围平均灵敏度/2）
压缩机组常用的监控系统
3、监测系统
1）BENTLY 3300监视仪
特点：液晶数字式表头、通过DIP开关和内部短接片进行组态设定、4~14个
可选位置的框架结构。
压缩机组常用的监控系统
3500系统组态简介
组态步骤：打开组态软件→连接PC机与3500系统→上传缺省组态文
件→修改、设定组态数据→下装组态文件并保存→断开连接
主要组态内容：位号、测量变量类型（振动、位移等）、I/O模件类
型、量程范围、报警/联锁延时时间及是否自锁等、报警联锁值设置、
联锁动作逻辑设定等。
润滑油温度正常：更好地建立油膜；
调速油、动力油压正常：保证调速系统正常工作； 油槽油位正常：保证足够的润滑油、调速油等； 盘车停止：脱开盘车电机； 防喘振阀全开：避免开车过程中出现喘振。 其它工艺系统的启动条件：如进出口阀的打开或关闭。
离心式压缩机组的联锁保护
联锁的分类（从所起的作用）
启动联锁：B类联锁，“与”的关系； 停车联锁：A类联锁（具备第一故障报警功能），“或”的关系；
其它联锁：辅助油泵启动等。
联锁的实现
速器、超速跳闸模块等保护设备；
ESD、PLC系统（包含在主装置联锁系统中）：机组另配置电子调
机组综合控制系统ITCC：集成防喘振控制、联锁保护、电子调
FC 反作用
电机
低选器 反作用
JC FV ZC SSL HC
手操器，开车时控 制导叶开度
图 空压机入口导叶控制
离心式压缩机组的主要控制系统
防喘振控制系统
喘振是离心式压缩机的固有特性。诱因为压缩机负荷下降，发生时会严 重损坏机体。
离心式压缩机组的主要控制系统
固定极限流量（最小流 量）法：旁路、放空等 可变极限流量法
H2抵消部分H1，导致线圈阻抗Z、电感L、品质因数Q 发生变化；
选取某一参数（如：L、Z），经一定的转换电路可将 参数的变化转换成电压输出；
研究参数与距离间的对应函数关系，使其构成单值函
数，如：Z = f（ρ 、μ 、x、ω ）
压缩机组常用的监控系统
5）BENTLY 3300 XL电涡流传感器型号简介
量增加以脱离喘振区。若连续10秒内发生四次喘振，机组将采取停车措施。
X47 K2 C0 K4 C1 RST C0
2502
PDS
T2
喘振的检测原理
闭合 断开
2505
M200
RST C1 K100
T2 K20 T1
2512
T2Hale Waihona Puke Baidu
PDS
＋ －
2514
X47 T1
2516
M200 X48 C0
M200
2520
日常使用：监控实时运行数据及系统状态、回路联校、报警/联锁旁
路等。
连接 上传 下装
选择/设定槽 路对应模块
对选中模块进 行详细参数设 置
设定报警联 锁值
设定位号
压缩机组常用的监控系统
3500系统配置实例
蒸汽透平
VT88551A VT88502A
压缩机
VT88552A ZT88551A ZT88551B ZT88551C
仪表专题讲座
大型压缩机组的控制与联锁保护
压缩机组概述
分类
有气缸余隙控制；吸入管线上的顶开阀控制；旁路回流量控制；转
往复式压缩机：适用于流量小，压缩比高的场合。常用控制方案
速控制等；
离心式压缩机：体积小、流量大、运行效率高、易损件少、维护
方便、气缸内无油气污染等。
主机：原动机（电动机、汽轮机、燃气轮机）、压缩机、齿轮箱等；
压缩机组常用的监控系统
2）BENTLY 3500监视仪
特点：基于Windows的软件操作平台、通过软件进行组态设定、卡件可热插
拔、系统可靠性高。
主要硬件（前端面板模件+背面I/O模件）
电源模件：3500/15（110VAC、220VAC、24VDC可选），半高模块； 机架接口模块RIM（3500/20）：实现机架与PC之间的通讯 、报警确认复位等； 监测器模件 （3500/42M）：四通道，可实现轴振动、轴位移、偏心度、加速度、速
M201
M201
缓冲罐
X48 2524
X48：联锁复位按钮
C1 M202
被压缩气体
M202 M1 M3 M202 M204 M201 M202
2555
联锁停车
YE9
2757
电磁阀
压缩机组主要的联锁保护回路
工艺条件联锁：如入口压力、温度过低或过高，段间出口温度过
高，出口压力低或高，进出口阀关闭、相关工艺系统停车等等。
转速过高：避免过高的离心力导致飞车，一般设置为原动机转速
超过额定转速的10%~15%。
润滑油压力低：避免高速运动的转子与轴瓦间摩擦加剧，轴承温
度飞升，烧坏轴承。
压缩机组主要的联锁保护回路
调速油压力低：防止调速系统动作失灵，造成机组失控。 轴瓦温度过高：避免轴瓦烧坏。 密封系统联锁：避免被压缩气体通过固定壳体和旋转轴间隙泄漏。
压缩机组主要的联锁保护回路
停车联锁：避免产生设备及人身伤亡事故
轴位移过高：拉伤轴瓦和轴颈、导致转子与定子元件（如迷宫齿、
叶轮）摩擦、碰撞致使其损坏。
轴振动过高：机组的大多数故障均体现在振动异常升高上。设置
振动联锁的场合，一般是水平和垂直两个方向相“与”。部分机组 启动时，需要临时摘除振动联锁。
速、负荷调节等各种机组控制功能。
离心式压缩机组的联锁保护
联锁设计的原则 （故障—安全型）
联锁停车回路的发讯元件（如压力开关、停车按钮）在压缩机正常运行期间， 触点均为闭合状态，参数越限时，触点断开。
联锁停车回路的动作元件（如电磁阀、继电器）在压缩机正常运行时，为带 电励磁状态（阀自身或关闭或打开）。对于直接安装在油路上的电磁阀，可 采取两阀并联的方式；对于安装在调节阀气路上的电磁阀，可采取两阀串联 的形式。
LED 指示灯有 OK（绿，常亮，闪烁表示曾经发生异常）、 ALERT/DANGER （红， 常灭，有报警/联锁时，闪烁）、BYPASS（红，当通道的联锁功能或通道被旁路时，
点亮）；具有DIP设定开关及内部跳线。
双通道轴位移监测器模件（3300/20）：连续测量两个轴位移及间隙电压信号。
轴振动监测器的现场接线图
延伸电缆 + 探头长度应与前置器相匹配 探头直流阻抗位于6.95～10.77Ω 之间； 3300 XL前置器到监测器 ≤ 305 米； 电涡流传感器系统只允许单端（现场或控制室）接地； 电涡流传感器系统的线性范围为 2mm（80mils）； 电涡流传感器系统的灵敏度：标准5m、9m系统分别为7.87V/mm
主要硬件
电源模件：3300/12（115、220VAC）、3300/14（DC电源） 监测器模件：3300/03，对框架中的模件进行报警设定点调整、报警确认复位；连接
键相位传感器，为其提供电源；实现框架内各安装模件的内部通讯等；
双通道振动监测器模件（ 3300/16 ）： 连续测量两个轴振动及间隙电压信号。
（200mV/mil）±5％、7.87V/mm（200mV/mil）± 6.5％。
压缩机组常用的监控系统
6）传感器探头的安装
外观检查
测量直流阻抗 静态调校： TK3校验仪、数字电压表
以测得探头线性范围的中点电压作为安装的参考电压（-8～10VDC）
根据确定的间隙电压，在正交方向安装固定两个振动探头； 测量轴窜量，根据零点电压计算远、近端电压，根据此电压安装
其他参数：轴承温度、润滑油温度、介质压力、介质流量等。
压缩机组常用的监控系统
2、电涡流传感器系统
1）状态监测传感器类型：接触式、非接触式； 2）常见电涡流传感器型号：BENTLY3300 5mm/8mm/11mm系列、 BENTLY3300 XL 8mm系列、ENTEK1900系列、Metrix1005、 1007系列等。 3）电涡流传感器系统的构成：探头、延伸电缆、前置器（变送器）； 4）工作原理：涡流效应（导体在变化磁场中所产生的感应电流）。
离心式压缩机组的主要控制系统
压缩机各段吸入温度以及分离罐液位控制
保证压缩效率，防止气体带液
压缩机的油路控制系统
气泄漏量、油压、油温等的检测控制和联锁报警。
密封油（或密封气）、控制油、润滑油系统所对应的油槽液位、密封
压缩机轴振动及轴位移监测和联锁保护系统
BENTLY3300、3500，ENTEK6600
采用油膜密封时，一般设置密封油槽液位低联锁；采用干气密封时，
一般设置密封气泄漏量高联锁。
吸入罐液位过高：防止气体带液而损坏叶轮。
电机故障：电机运行信号的消失、电机绝缘性能下降、电机轴承
（定子）温度高等。
喘振联锁：一般以一段时间内发生了多次喘振来决定是否停车。
举例：某压缩机在连续10秒内发生二次喘振，将立即打开防喘振阀，使流
度等过程变量的监视，同时可对输入信号设置报警、联锁。
四通道继电器模块（3500/32）：具有四路继电器输出，每路的输出状态由从一个
或多个监测器模块送来的报警数值通过“与”、“或”逻辑判断后产生。
键相位模块（3500/25）：半高模块，每个模块可接收两个键相位传感器输入，用于
获取数字键相信号、机组转速。
VT88501A
VT88552B
VT88501B
ZT88501A ZT88501B ZT88501C
KM88551 VT88551B VT88502B 径向瓦 内止推瓦 外止推瓦 推力盘
3500/1 5 DC24V 电源模 块 35 00/ 20 机 架 接 口 模 块 接 地 模 块 3500/42M 监测器模 块 CH1： VT88551 A CH2： VT88551B CH3： VT88552A CH4： VT88552B 3500/42M 监测器模 块 CH1： VT88501 A CH2： VT88501B CH3： VT88502A CH4： VT88502B 3500/42M 监测器模 块 CH1： ZT88551 A CH2： ZT88551B CH3： ZT88551C 3500/42M 监测器模块 CH1： ZT88501 A CH2： ZT88501B CH3： ZT88501C 3500/25 键相位模 块 CH1： KM8855 1 3500/32 四通道继 电器模块 CH1： ZS88551 CH2： ZS88501
前置器： 延伸电缆：
330180-AXX-BXX
A：总长度和安装选项；B：批准机构 A：电缆长度；B：接头保护器和
330130-AXXX-BXX-CXX
电缆选项；C：批准机构
传感器探头：部件号 – AXX – BXX – CXX – DXX – EXX
压缩机组常用的监控系统
电涡流传感器系统特性
故障检测元件尽量采取“三取二”方式（部分参数“二取二”）设置。
联锁系统选用具备容错、冗余、SOE等功能的系统。 停车联锁信号具备第一故障报警功能，故障发生后，只有待其它联锁信号消
失，方可复位。复位按钮、旁路开关采取动作时触点闭合的形式。
压缩机组主要的联锁保护回路
启动联锁：保证机组安全启动
一、状态监测系统
1、常用检测参数
振幅：反映机器振动剧烈程度，单位为μm、mil（1mil=25.4μm）；
振动频率：转速的倍数频率，1X、2X、X/2；
相角：转子某一瞬间所在位置； 转速 振动形式：时基波形（转轴位置和水平时间轴的关系曲线）、轴
心轨迹（轴截面中心运动轨迹的曲线）；
其它联锁：主要辅助系统的联锁
辅助油泵自启动：润滑油压力降低到正常油压的70%~80%时，
辅助油泵自动启动，确保润滑油压力系统正常。
事故油泵自启动：原则上由柴油发电机单独供电。
油路系统报警：如油过滤器压差高、油槽油位低等。 凝汽式透平的相关联锁：真空度高联锁、凝液泵自启动联锁等。
压缩机组常用的监控系统
辅机：润滑系统、冷却系统、气路系统、调节和控制系统等。
离心式压缩机组的主要控制系统
气量控制系统（负荷控制系统）：通过控制流
量或压力来实现。
转速调节：一般根据吸入压力来调节原动机转速。如：电机的变频 调速控制；蒸汽透平的主蒸汽阀开度控制。 压缩机吸入口或出气口的节流：调节加装在管线上的导向叶片的角 度，实现进气量或出气量的控制。
固定轴位移探头（远端电压
= 零点电压 + 窜量*选取的线性范围平均灵敏度/2；近端电
压 = 零点电压 - 窜量*选取的线性范围平均灵敏度/2）
压缩机组常用的监控系统
3、监测系统
1）BENTLY 3300监视仪
特点：液晶数字式表头、通过DIP开关和内部短接片进行组态设定、4~14个
可选位置的框架结构。
压缩机组常用的监控系统
3500系统组态简介
组态步骤：打开组态软件→连接PC机与3500系统→上传缺省组态文
件→修改、设定组态数据→下装组态文件并保存→断开连接
主要组态内容：位号、测量变量类型（振动、位移等）、I/O模件类
型、量程范围、报警/联锁延时时间及是否自锁等、报警联锁值设置、
联锁动作逻辑设定等。