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青島科技大學自動化與電子工程學院

多電動機集中供油控制系統(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青島科技大學自動化與電子工程學院

尿素車間高壓廠房集中供油泵是該車間的關鍵設備，其工作可靠性的高低直接關系到尿素裝置的運行。集中供油泵曾經多次發(fā)生油泵電動機過負荷動作故障，嚴重影響了尿素裝置的正常運行。通過多電動機集中供油控制系統(tǒng)的設計、安裝，實現(xiàn)了大機組不停車情況下的油泵自動切換、準確報警功能，提高了尿素高壓集中供油泵系統(tǒng)的工作可靠性，達到了預期目標。

集中供油泵；電氣控制；切換；報警

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鍵設備，承擔著1#、2#、3#液氨泵和1#、2#、3#一甲泵6臺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系到尿素裝置的運行。集中供油泵曾經多次發(fā)生油泵電動機過負荷動作故障，嚴重影響了尿素裝置的正常運行。

（2）工藝流程。在正常工作時，1#泵向液氨泵、一甲泵6臺大機組輸送曲軸箱用潤滑油，3#泵向大機組輸送減速器用潤滑油，當1#泵發(fā)生故障時，可以通過切換工藝管線開2#泵向大機組輸送曲軸箱用潤滑油；而當3#泵發(fā)生故障時，同樣也可以通過切換工藝管線開2#泵向大機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臺泵以及集中供油泵電動機均采用的是單電動機直接啟動，利用交流接觸器自保的常規(guī)控制方式，電動機過流采用熱繼電器實現(xiàn)。液氨泵、一甲泵電動機在控制回路中增加了一個油壓連鎖節(jié)點。當油壓低于規(guī)定的油壓時，液氨泵、一甲泵將保護跳車。

2 改造方案的論證

當前使用情況及存在的問題：集中油泵在使用過程中，因為機械或電氣故障而造成電動機故障跳車。綜合跳車原因，主要有以下幾點：①電動機功率偏小，電動機長期處于輕微過負荷狀態(tài)，當管路輕微堵塞和潤滑油黏度增大時，容易發(fā)生電動機的過負荷保護跳車；②工藝線路中使用的閥門為手動閥門，當設備發(fā)生故障時只有通過操作人員進行人工切換；③電源及電動機臺數(shù)配置不合理，集中供油泵電動機主回路電源為同一路電源，當該段電源發(fā)生供電故障時，集中供油泵電動機停車；④油壓連鎖無延時設計，油泵一停，各大機組直接停車；⑤當前設計無智能故障分析及報警系統(tǒng)，增大了從發(fā)現(xiàn)到處理事故的時間。

3 電氣控制系統(tǒng)的設計

3.1 工藝管道系統(tǒng)設計

新系統(tǒng)將曲軸箱、減速器分開供油，并分別采用兩臺電動機運行，同一系統(tǒng)的兩臺電動機采用分段供電方式，兩臺電動機可以實現(xiàn)自動切換，原理如圖1所示。

圖1 工藝管道系統(tǒng)設計原理

3.2 電氣控制系統(tǒng)的設計

（1）將同一系統(tǒng)的兩臺集中供油泵電動機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?？筛鶕?jù)不同的故障類型，實現(xiàn)兩臺集中供油泵電動機的自動切換。

（3）增加油壓連鎖延時程序。編寫了智能判斷程序，避免由于系統(tǒng)瞬時故障造成的誤動作，同時采用延時程序，也保證了備用電動機啟動時間，保證了在備用泵發(fā)揮作用的時間內大機組的正常運行。

（4）編寫了電動機熱保護動作、電源進線故障、油壓低故障報警程序，并設計了故障聲光報警回路，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)的基礎上，增加了自動控制系統(tǒng)。

（6）在控制系統(tǒng)的供電部分采用UPS電源實現(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機長期輕微過負荷問題，將電動機更換為7.5kW電動機，增大了設備功率。

4 結論

通過多電動機集中供油控制系統(tǒng)的設計、安裝，實際運用和大量試驗，實現(xiàn)了大機組不停車情況下的油泵自動切換、準確報警功能，提高了尿素高壓集中供油泵系統(tǒng)的工作可靠性，達到了預期目標。

（欄目主持 關梅君）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.12.035