多電動(dòng)機(jī)集中供油控制系統(tǒng)的改造

楊超 馮愛民 張乃川

1中石油京唐液化天然氣有限公司2中石油塔西南電力工程部3青島科技大學(xué)自動(dòng)化與電子工程學(xué)院

多電動(dòng)機(jī)集中供油控制系統(tǒng)的改造

楊超1馮愛民2張乃川3

1中石油京唐液化天然氣有限公司2中石油塔西南電力工程部3青島科技大學(xué)自動(dòng)化與電子工程學(xué)院

尿素車間高壓廠房集中供油泵是該車間的關(guān)鍵設(shè)備，其工作可靠性的高低直接關(guān)系到尿素裝置的運(yùn)行。集中供油泵曾經(jīng)多次發(fā)生油泵電動(dòng)機(jī)過負(fù)荷動(dòng)作故障，嚴(yán)重影響了尿素裝置的正常運(yùn)行。通過多電動(dòng)機(jī)集中供油控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝，實(shí)現(xiàn)了大機(jī)組不停車情況下的油泵自動(dòng)切換、準(zhǔn)確報(bào)警功能，提高了尿素高壓集中供油泵系統(tǒng)的工作可靠性，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。

集中供油泵；電氣控制；切換；報(bào)警

1 原有控制系統(tǒng)

（1）系統(tǒng)概況。尿素車間高壓廠房集中供油泵是該車間的關(guān)鍵設(shè)備，承擔(dān)著1#、2#、3#液氨泵和1#、2#、3#一甲泵6臺(tái)泵的減速器以及曲軸箱潤滑油的供給工作，其工作可靠性的高低直接關(guān)系到尿素裝置的運(yùn)行。集中供油泵曾經(jīng)多次發(fā)生油泵電動(dòng)機(jī)過負(fù)荷動(dòng)作故障，嚴(yán)重影響了尿素裝置的正常運(yùn)行。

（2）工藝流程。在正常工作時(shí)，1#泵向液氨泵、一甲泵6臺(tái)大機(jī)組輸送曲軸箱用潤滑油，3#泵向大機(jī)組輸送減速器用潤滑油，當(dāng)1#泵發(fā)生故障時(shí)，可以通過切換工藝管線開2#泵向大機(jī)組輸送曲軸箱用潤滑油；而當(dāng)3#泵發(fā)生故障時(shí)，同樣也可以通過切換工藝管線開2#泵向大機(jī)組輸送減速器用潤滑油。

（3）電氣控制部分。1#、2#、3#液氨泵和1#、2#、3#一甲泵6臺(tái)泵以及集中供油泵電動(dòng)機(jī)均采用的是單電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng)，利用交流接觸器自保的常規(guī)控制方式，電動(dòng)機(jī)過流采用熱繼電器實(shí)現(xiàn)。液氨泵、一甲泵電動(dòng)機(jī)在控制回路中增加了一個(gè)油壓連鎖節(jié)點(diǎn)。當(dāng)油壓低于規(guī)定的油壓時(shí)，液氨泵、一甲泵將保護(hù)跳車。

2 改造方案的論證

當(dāng)前使用情況及存在的問題：集中油泵在使用過程中，因?yàn)闄C(jī)械或電氣故障而造成電動(dòng)機(jī)故障跳車。綜合跳車原因，主要有以下幾點(diǎn)：①電動(dòng)機(jī)功率偏小，電動(dòng)機(jī)長期處于輕微過負(fù)荷狀態(tài)，當(dāng)管路輕微堵塞和潤滑油黏度增大時(shí)，容易發(fā)生電動(dòng)機(jī)的過負(fù)荷保護(hù)跳車；②工藝線路中使用的閥門為手動(dòng)閥門，當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障時(shí)只有通過操作人員進(jìn)行人工切換；③電源及電動(dòng)機(jī)臺(tái)數(shù)配置不合理，集中供油泵電動(dòng)機(jī)主回路電源為同一路電源，當(dāng)該段電源發(fā)生供電故障時(shí)，集中供油泵電動(dòng)機(jī)停車；④油壓連鎖無延時(shí)設(shè)計(jì)，油泵一停，各大機(jī)組直接停車；⑤當(dāng)前設(shè)計(jì)無智能故障分析及報(bào)警系統(tǒng)，增大了從發(fā)現(xiàn)到處理事故的時(shí)間。

3 電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

3.1 工藝管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)

新系統(tǒng)將曲軸箱、減速器分開供油，并分別采用兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，同一系統(tǒng)的兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)采用分段供電方式，兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換，原理如圖1所示。

圖1 工藝管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理

3.2 電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

（1）將同一系統(tǒng)的兩臺(tái)集中供油泵電動(dòng)機(jī)供電部分采用分段供電方式。

（2）控制系統(tǒng)采用PLC可編程序控制器控制。可根據(jù)不同的故障類型，實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)集中供油泵電動(dòng)機(jī)的自動(dòng)切換。

（3）增加油壓連鎖延時(shí)程序。編寫了智能判斷程序，避免由于系統(tǒng)瞬時(shí)故障造成的誤動(dòng)作，同時(shí)采用延時(shí)程序，也保證了備用電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)間，保證了在備用泵發(fā)揮作用的時(shí)間內(nèi)大機(jī)組的正常運(yùn)行。

（4）編寫了電動(dòng)機(jī)熱保護(hù)動(dòng)作、電源進(jìn)線故障、油壓低故障報(bào)警程序，并設(shè)計(jì)了故障聲光報(bào)警回路，使故障指示一目了然。

（5）電氣控制部分采用雙備份原則，在保留原有常規(guī)電氣控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，增加了自動(dòng)控制系統(tǒng)。

（6）在控制系統(tǒng)的供電部分采用UPS電源實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)在供電中斷情況下的正常工作。

（7）為了解決集中供油泵電動(dòng)機(jī)長期輕微過負(fù)荷問題，將電動(dòng)機(jī)更換為7.5kW電動(dòng)機(jī)，增大了設(shè)備功率。

4 結(jié)論

通過多電動(dòng)機(jī)集中供油控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝，實(shí)際運(yùn)用和大量試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了大機(jī)組不停車情況下的油泵自動(dòng)切換、準(zhǔn)確報(bào)警功能，提高了尿素高壓集中供油泵系統(tǒng)的工作可靠性，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。

（欄目主持 關(guān)梅君）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.12.035