浅谈数字式综合型负荷监视控制保护装置的应用

2010-05-10王智勇刘振兴

制造业自动化 2010年8期

王智勇，刘振兴

（山东华鲁恒升化工股份公司，德州 253024）

0 引言

在化工企业中，磁力泵和屏蔽泵应用较多，但是由于空载或内磁转子与外磁转子不同步等原因，都会造成泵的损坏。传统的泵的保护是由工艺DCS系统实现，但是在化工生产系统中由于自动化水平及造价所限不能每台设备进行监控，导致泵不能在空载工况及时停泵而造成损坏。近几年，随着低压电动机综合保护的发展，数字式综合型负荷监视控制保护装置被广泛应用，取代了低压电动机保护的传统电流型热继电器，从而使保护功能更加完备，增加了泵的欠载保护功能。而这种工况下都会使电动机轻载，电流下降。为保障磁力泵和屏蔽泵的可靠运行，数字式综合型负荷监视控制保护装置的使用，使得泵空载造成的电动机轻载，能够自动断电使泵停运从而减少泵的故障。

1 保护控制原理

数字式综合型负荷监视控制保护装置与原有电动机保护功用相同都应用于泵的电动机控制回路，通过控制电动机在泵的异常工况下电动机的停机实现对泵的保护，不是通过传统的检测泵进出口压力、流量来间接控制电动机在泵的异常工况下停机。通常电动机控制由接触器控制电动机的开启和停止，保护部分由数字式综合型负荷监视控制保护装置替代传统的单纯保护电动机的电气保护装置。

2 欠载保护功能的类型

现在对泵的保护方式有以下几种类型：

1）电流型：这种综合保护装置只检测电流，通过监测电流的变化，实现泵的欠载保护，从而达到欠载停泵的目的。

2）功率型：这种保护装置不但监测电流，同时输入电压，内部实现功率运算。当负荷减少至欠载工况保护动作达到停泵的目的。

3 欠载保护工作原理

图1 控制原理图

图2 欠载保护工作原理

装置将三相电压和电流（三相或单相）输入进行运算得到COSφ及电动机功率P1，此数据用于显示也作为功率保护数据，泵电动机在运行中此数据如超过上限设定值或低于下限设定值，输出继电器断开停机、同时上限或下限指示灯闪亮、辅助继电器闭合报警。

4 欠载保护整定

对于数字式综合型负荷监视控制保护装置欠载保护的整定原则：欠载值按照泵的要求进行整定，但是现在泵的欠载工况在出厂试验阶段并不能给出相应的值。因而在泵的试车阶段按20%额定功率整定。欠载保护时限按泵的要求一般整定在5-10S。在泵投入正式运行前根据实际的工况现场确认欠载值，对于时限不作调整。

5 欠载保护的调试

使泵在正常流量下运转，观察保护装置显示器上的功率。调节泵的出口阀门，使流量在0至最大值之间变化。注意监控器显示器上反映这些情况的功率，然后将流量调至正常值。测定结果，确保能测试出保护装置设定的上、下限。上限设定值应在泵的正常流量和最大流量之间。下限设定值应在泵的正常流量和所推荐的最小安全流量之间。推荐的泵的最小安全流量可以从泵的性能数据表中获得。

为使保护器可靠投用必须进行调试，调试步骤如下：

1）确认泵具备开车条件。

2）开启泵加载查看电流。

3）泵加载至满载记录电流及功率显示值。

4）然后将泵的负载逐渐降低至轻载记录电流值及保护数字显示功率值。

5）停泵整定欠载保护参数。

6）开启泵重复6操作，确认保护可靠动作停泵。如可靠动作证明调试成功。

另外，对于各种泵的动作时限要求不同，对于动作时限较短的，一般调试阶段很容易保护动作，不便于确认保护定值，因而在调试阶段屏蔽时间，进行功率值测定。功率值测定完成，再将保护完全投用。