微机控制异步电动机群自起动装置在大庆炼化结构调整增产石蜡项目中的应用

(整期优先)网络出版时间:2024-04-12
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微机控制异步电动机群自起动装置在大庆炼化结构调整增产石蜡项目中的应用

詹红萍

大庆炼化公司工程管理部 163412

摘要:本文介绍了ASB——G型微机控制异步电动机群自起动装置的工作原理及该装置在大庆炼化结构调整增产石蜡项目中的应用,及与以往继电器线路、PLC控制电动机群自起动装置比较更为先进、科学。

关键词:自起动装置原理应用

一、概述

大庆炼化增产石蜡项目是近年炼化公司转型升级,结构调整的重点项目,也是黑龙江省建成“油头化尾”“百大”项目之一,项目建设成后,可为下游厂商提供更多的石蜡原料,增强市场竞争力,进一步拉长、拓宽大庆市乃至黑龙江省石蜡精深加工产业链,将为企业带来可观的经济效益。因此,保证装置连续性正常生产显得尤为重要。但是,供电系统往往由于雷击、设备故障等原因,容易造成某段供电网络短暂失压一闪络失压,使该电网受电的低压电动机因交流接触器失压释放而掉闸,这些电机群在电网、电压恢复后,不能自动恢复运行,必须由工艺操作人员和电工人员配合进行人工恢复。由于闪络失压是突发性故障,这种人工恢复往往会造成手忙脚乱和恢复时间较长,将严重影响产品质量,甚至造成连续生产中断。闪络失压一般只有几百毫秒,但其后果将使电机停运,造成装置停产。其损失往往是巨大的,闪络失压一次造成的经济损失可达数百万元。所以大庆炼化在重要生产装置建设过程红选用、安装了电机自起动设备,在闪络失压之后,在保证电网安全的前提下,按照公司连续生产装置的工艺要求和失压瞬间的各受控电机的运行状态,对闪络失压掉闸.的低压电动机群进行再启动,以保证装置连续生产不至中断,最大限度地减少闪络失压造成的损失。因此,在增产石蜡项目装置中选用了ABS-G型微机控制异步电动机群自起动装置。

二、ASB——G型微机控制异步电动机群自起动装置的先进性

ASB——G型微机控制异步电动机群自起动装置是继气囊式时间继电器、PLC可编程自起动装置之后,目前国内比较新型的智能型低压电动机自起动装置,它综合采用了工控机技术、电力电子技术、在线快速检测技术,能够在准确可靠地捕获和记录闪络失压事故后,对电网的恢复情况进行在线快速检测。从闪络失压到低压电动机群恢复运行一般只需几秒时间,具有安全、可靠、启动电流小、再启动速度快、智能化等优点。

继电器线路、PLC与微机控制异步电动机群闪络失压自启动性能比较见附表1。

三、ASB——G型微机控制异步电动机群自起动装置的工作原理

ASB——G型微机控制异步电动机群自启动柜,以32位工业控制计算机及相应的接口芯片为核心,综合采用快速检测技术,计算机控制技术,对每台参与控制的低压异步电动机工作状态及电网运行参数进行100ms为周期的在线实时检测和储存。其检测结果,通过15'彩色显示器进行及时显示。

在电网失压发生瞬间,计算机立即将各被控电机的运行状态和失压发生时间进行存贮,同时一方面不断检测电网电压是否恢复。若失压时间已过设定值而电网尚未正常,则判为电网故障,退出自起动过程并告警。若在设定时间内电压恢复,则进入自起动过程。这时每台电机的起动按预设的顺序进行,但起动信号的发出不仅受所设延时时间的限制,而且还受电网电压、电流实测值的制约。若某台电机预测的起动时间已到,而电压实测值V小于预定的允许起动电压值V(可设定),或电流实测值I大于预定的允许起动电流值I(可设定),表明上台电机起动过程尚未结束,该电机不予起动,本装置以ms级的时间周期进入“等待、检测、判断”的循环过程。当V≥V

I≤I,方起动本台电机。接着按预定的起动序列进入下台电机的自起动过程,直至所有被控电机的起动结束。自起动柜进入正常运行状态,既对各被控电机工作状态和电网运行参数进行实时检测、存储和显示。

ABS——G型自起动柜对电机实施的计算机后备保护,是通过对受保护电机采集的两相运行电流,由计算机监控软件对电机实施过流保护和高精度、高可靠性、高准确性、符合国际的反时限过载保护,并能越限报警和跳闸保护输出。工作原理框图见图1。

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图 1 ASB——G 型微机控制电动机群自动柜原理框图

四、ABS——G型微机控制电动机群自起动装置的应用

   增产石蜡项目自起动柜的工作电源分别取自A—13低压配电柜、II段A—6低压配电柜母线AC 220V电源,电网I/II段母线及母联参数(电压、电流的即时值)检测,在自动起动过程中作为投入批次容量的基本判别依据,每段13条连线见图2,母线10条连线。

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增产石蜡项目中自起动柜在运行中对每台受控电机的起动电流及起动时间进行实测,每台电机2条连线;自动记录每台受控电机的正常启停操作,每台电机2条连线;对受保护电机实施过流及反时限过载保护,每台电机2条连线,并作用于越限报警及跳闸输出。

见图3

增产石蜡项目应用了微机控制异步电动机群自启动柜,一旦系统电网发生波动,出现闪络失压,只需数秒时间电动机群将会分批自起动,将大大减少装置的损失,对恢复装置的正常生产起到巨大的作用。

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图3:电机状态检测、保护及自起动连线

五、结束语

   大庆炼化增产石蜡项目自2020年11月交付生产之后,经过3年多的运行,微机控制电动机群自起动装置在整套装置的平稳运行中功不可没。它具有对闪络失压捕获准确,自动控制可靠,自启动速度快,自起动电流小,启动顺序和延迟时间调整方便等特点。有效减少闪络失压造成的影响,保证了装置连续生产的周期性,减少了员工的工作强度,减小了安全隐患,可以在很多生产装置上推广应用。

参考文献:陈晓东 《微机控制电动机群自启动技术的应用》

          路永宇  《ASB型微机控制异步电动机群自起动柜在催化装置的应用 》

附表1继电器线路、PLC与微机控制异步电动机群闪络失压自起动性能比较

内容

项目

微机控制(ASB

PLC控制

时间继电器线路控制

1系统构成

32位工业计算机为核心,综合采用电量快速检测、电子电力和计算机控制技术,属于智能化、系统化的工控设备。

以可编程开关量控制芯片为核心,配常规检测仪表

以多个时间继电器,通过电气联接构成电气控制线路

2功能指标

捕获闪落失压灵敏度高,能准确可靠捕获不小于150ms的各种电网闪络失压(因雷击和电网母联自投造成的闪络大都在200-400ms之间)受控电机工况检测周期100ms

捕获闪络失压灵敏度指标,一般大于500ms的闪络可捕获,小于500ms的闪络无法捕获

无受控电机工况检测指标,一般大于500m

3控制原理

实时检测电网参量和电机状态,按数学模型进行实时运算,在确保电网安全运行下,按工艺要求对失压前的运行电机分批快速自起动

不能实时控制,无数学模型,仅以电流电压继电器的通断为数学信号,按固定的整定顺序和时间投入所有被控电机

4控制参数调整

各电机的工艺号、启动顺序、批次、延迟时间、额定电流及电网失压电压,允许起动电压、允许失压时间、电网二次侧允许电流等参数均可由普通操作人员在授权后通过键盘按屏幕提示逐一设定修改,不变连线,不需要专业人员,简单快捷

控制参数量较少,且其调整修改均需由专业人员重新编程,重新烧录芯片,重新安装调试

有专业电工重新整定并改变线路

5数据储存

1、自动记录失压事件的发生时间

2、自动记录电机自起动的时间和电流

3、可以记录电机正常起停操作

4、电网及自起动设定参数

普通型无数据记录功能

6人机界面

15寸彩显,标准键盘。图形方式显示各段电机运行状态、12项电网运行参数;表格形式显示记录数据;菜单形式用户功能选择

通常以8LED显示单项数据,以彩色指示灯显示电网状态,以常用开关进行功能选择

7功能扩展

可增加电机监控及保护功能及其它管理控制功能

可增加多屏幕同步彩显

可增加与上位监控中心的数据传送,相对投资少

普通型无数据记录功能

加强型可扩展少量功能,但相对投资大