多电动机集中供油控制系统的改造

杨超 冯爱民 张乃川

1中石油京唐液化天然气有限公司2中石油塔西南电力工程部3青岛科技大学自动化与电子工程学院

多电动机集中供油控制系统的改造

杨超1冯爱民2张乃川3

1中石油京唐液化天然气有限公司2中石油塔西南电力工程部3青岛科技大学自动化与电子工程学院

尿素车间高压厂房集中供油泵是该车间的关键设备，其工作可靠性的高低直接关系到尿素装置的运行。集中供油泵曾经多次发生油泵电动机过负荷动作故障，严重影响了尿素装置的正常运行。通过多电动机集中供油控制系统的设计、安装，实现了大机组不停车情况下的油泵自动切换、准确报警功能，提高了尿素高压集中供油泵系统的工作可靠性，达到了预期目标。

集中供油泵；电气控制；切换；报警

1 原有控制系统

（1）系统概况。尿素车间高压厂房集中供油泵是该车间的关键设备，承担着1#、2#、3#液氨泵和1#、2#、3#一甲泵6台泵的减速器以及曲轴箱润滑油的供给工作，其工作可靠性的高低直接关系到尿素装置的运行。集中供油泵曾经多次发生油泵电动机过负荷动作故障，严重影响了尿素装置的正常运行。

（2）工艺流程。在正常工作时，1#泵向液氨泵、一甲泵6台大机组输送曲轴箱用润滑油，3#泵向大机组输送减速器用润滑油，当1#泵发生故障时，可以通过切换工艺管线开2#泵向大机组输送曲轴箱用润滑油；而当3#泵发生故障时，同样也可以通过切换工艺管线开2#泵向大机组输送减速器用润滑油。

（3）电气控制部分。1#、2#、3#液氨泵和1#、2#、3#一甲泵6台泵以及集中供油泵电动机均采用的是单电动机直接启动，利用交流接触器自保的常规控制方式，电动机过流采用热继电器实现。液氨泵、一甲泵电动机在控制回路中增加了一个油压连锁节点。当油压低于规定的油压时，液氨泵、一甲泵将保护跳车。

2 改造方案的论证

当前使用情况及存在的问题：集中油泵在使用过程中，因为机械或电气故障而造成电动机故障跳车。综合跳车原因，主要有以下几点：①电动机功率偏小，电动机长期处于轻微过负荷状态，当管路轻微堵塞和润滑油黏度增大时，容易发生电动机的过负荷保护跳车；②工艺线路中使用的阀门为手动阀门，当设备发生故障时只有通过操作人员进行人工切换；③电源及电动机台数配置不合理，集中供油泵电动机主回路电源为同一路电源，当该段电源发生供电故障时，集中供油泵电动机停车；④油压连锁无延时设计，油泵一停，各大机组直接停车；⑤当前设计无智能故障分析及报警系统，增大了从发现到处理事故的时间。

3 电气控制系统的设计

3.1 工艺管道系统设计

新系统将曲轴箱、减速器分开供油，并分别采用两台电动机运行，同一系统的两台电动机采用分段供电方式，两台电动机可以实现自动切换，原理如图1所示。

图1 工艺管道系统设计原理

3.2 电气控制系统的设计

（1）将同一系统的两台集中供油泵电动机供电部分采用分段供电方式。

（2）控制系统采用PLC可编程序控制器控制。可根据不同的故障类型，实现两台集中供油泵电动机的自动切换。

（3）增加油压连锁延时程序。编写了智能判断程序，避免由于系统瞬时故障造成的误动作，同时采用延时程序，也保证了备用电动机启动时间，保证了在备用泵发挥作用的时间内大机组的正常运行。

（4）编写了电动机热保护动作、电源进线故障、油压低故障报警程序，并设计了故障声光报警回路，使故障指示一目了然。

（5）电气控制部分采用双备份原则，在保留原有常规电气控制系统的基础上，增加了自动控制系统。

（6）在控制系统的供电部分采用UPS电源实现控制系统在供电中断情况下的正常工作。

（7）为了解决集中供油泵电动机长期轻微过负荷问题，将电动机更换为7.5kW电动机，增大了设备功率。

4 结论

通过多电动机集中供油控制系统的设计、安装，实际运用和大量试验，实现了大机组不停车情况下的油泵自动切换、准确报警功能，提高了尿素高压集中供油泵系统的工作可靠性，达到了预期目标。

（栏目主持 关梅君）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.12.035