淺談智能電機保護控制器在海上石油平臺的應用

更新時(shí)間：2023-05-08 　點(diǎn)擊次數： 381次

摘要：介紹了智能馬達保護器的選擇和應用設計中需要注意的一些問(wèn)題在安裝和使用的過(guò)程中，在海洋企業(yè)推廣使用的電動(dòng)機保護器電子產(chǎn)品越來(lái)越集成智能控制的想法，同時(shí)，從投資和使用維護方面，有很多事項需要注意技術(shù)分析是結合工程實(shí)踐完成的。

關(guān)鍵詞：智能馬達保護器；海洋石油；應用

引言

在海上石油平臺，生產(chǎn)過(guò)程需要大量的運動(dòng)設備以及電氣控制技術(shù)的進(jìn)步和持續改進(jìn)的控制系統，尤其是自動(dòng)化的連續性要求，急需要電動(dòng)機保護器和控制設備，特別是低壓電動(dòng)機保護需要更多高質(zhì)量的智能馬達保護器。理解和使用一種新型的發(fā)動(dòng)機建設項目過(guò)程中保護產(chǎn)品，低壓電動(dòng)機保護控制器、電動(dòng)機保護控制組件。在低壓配電系統使用智能馬達機保護器，不僅有效保證馬達的安全運行，取代了傳統的保護器，并利用科學(xué)的通信技術(shù)，電機控制的自動(dòng)化系統，并取得了很好的經(jīng)濟收益。因此，海洋石油中智能馬達保護器應該不斷的創(chuàng )新和發(fā)展。

一、海洋石油平臺安全性的需求

海上石油平臺是我國重要的產(chǎn)業(yè)，在我國社會(huì )中具有重要的意義。自中國改革開(kāi)放以來(lái)，海洋石油平臺生產(chǎn)持續增長(cháng)、開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)技術(shù)水平逐步提高，改善安全生產(chǎn)條件，對國民經(jīng)濟和社會(huì )發(fā)展發(fā)揮重要作用。各級有關(guān)部門(mén)應當加強支持安全生產(chǎn)的改性技術(shù)。啟動(dòng)一個(gè)新的低壓電動(dòng)機保護控制器通過(guò)國家專(zhuān)門(mén)機構測試和推薦產(chǎn)品，非常適合海上石油平臺。詳細介紹如下。

二、基本工作原理

電動(dòng)機保護器是最近幾年開(kāi)發(fā)出的一種新型電子多功能電動(dòng)機保護測控裝置。集（光）負載保護、缺乏階段，（欠）壓力、堵轉轉，泄漏、低電壓保護接地、三相不平衡保護，使用一組精度高、節能、可靠的工作，是理想的替代傳統的熱繼電器。通常是由當前元素收集、比較電路、單片機、或出口繼電器等幾個(gè)部分。當前采集組件的電動(dòng)機保護器的電流變化來(lái)反映線(xiàn)性采樣結束，整改后，然后通過(guò)單片機處理，促進(jìn)凹路繼電器的操作。當電動(dòng)機過(guò)載電流時(shí)，從一個(gè)電流傳感器電壓信號將會(huì )增加。

三、功能描述

（一）保護功能

智能馬達機保護器可實(shí)現低壓電動(dòng)機的綜合保護，它的具體功能有接地保護、斷相保護、短路保護、過(guò)負荷保護、不平衡過(guò)載保護、屏蔽保護、低電壓和過(guò)電壓保護。智能馬達保護器在電動(dòng)機正常工作時(shí)可以很好的保護電機的良好運行。實(shí)時(shí)顯示電動(dòng)機的電流和電壓。智能馬達保護器具有保護通信功能，可以收集到的信號通過(guò)微機總線(xiàn)，實(shí)現低壓電動(dòng)機在線(xiàn)管理和維護。當故障發(fā)生時(shí)，保護器動(dòng)作迅速啟動(dòng)，節省網(wǎng)站的傳送時(shí)間和電動(dòng)機運行參數，同時(shí)通過(guò)網(wǎng)絡(luò )后臺監控系統報告。智能馬達保護器也有低電壓自動(dòng)恢復，重新啟動(dòng)，斷相保護、溫度保護、漏電保護功能，這也是其它品牌低壓電動(dòng)機所不具有的特性。能夠更好的保護電機。特別是電動(dòng)機保護器漏電保護在海洋石油平臺中具有非常重要的意義，不僅保證電動(dòng)機的正常運行，又能確保生產(chǎn)的安全運行，確保工作人員的自身安全。

（二）控制功能

電動(dòng)機保護器可以滿(mǎn)足各種啟動(dòng)控制方式。如適當的開(kāi)始后，雙向雙速開(kāi)始，電阻降壓肩膀運動(dòng)，星三角降壓起動(dòng)、自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)等。電動(dòng)機保護器的多通道開(kāi)關(guān)輸入，多個(gè)繼電器輸出，可能更容易在本地運行、調試等等，還可以通過(guò) 通信系統滿(mǎn)足你在后臺實(shí)現計算機監控和管理“遠程通信"和 “遠程控制"功能，遠程控制起停電機。

（三）測量功能

電動(dòng)機保護器可以溝通到循環(huán)電流和電壓采樣，具體數量可以查電路相電流、電壓、功率、功率頻率等電力參數，通過(guò)原位顯示模塊，并通過(guò)通信接口可以實(shí)時(shí)傳輸進(jìn)計算機后臺監控管理系統，從而實(shí)現“遠程"功能。

（四）在線(xiàn)監測功能

控制室操作員在后臺微機，完成所有各種保護的保護設置數據讀取、修改和設置。同時(shí)，在線(xiàn)監測的運行電動(dòng)機負載和供電質(zhì)量、過(guò)載和接地故障的早期檢測等等，創(chuàng )造了條件。此外，微機鐵腕人物的背景信息管理功能，可有效記錄運行/ 恒電機模型、類(lèi)型和歷史記錄維護，確保過(guò)程系統的安全生產(chǎn)，減少事故停車(chē)，提供了可靠的基礎。

四、選用的理由

（一）根據結構電動(dòng)機保護器。一般分為一體式和分裂式兩種。目前，很多低電壓控制泵，低壓電動(dòng)機保護控制器使用本體裂變型結構和顯示模塊。廣泛應用在施工的過(guò)程中低壓抽出式開(kāi)關(guān)柜系列和顯示模塊的安裝可以嵌入面板，這是簡(jiǎn)化了布線(xiàn)和包含在系統調整，設置參數，監控，同時(shí)，數字顯示面板還添加了一個(gè)計數器系列的分布性和美觀(guān)性：使室內設備運行狀態(tài)和故障狀態(tài)清晰，方便檢查和維修系統維護。

（二）在電動(dòng)機保護器根據額定電壓和電流范圍，如使用時(shí)根據運動(dòng)控制網(wǎng)絡(luò )：負載電壓和額定電流的選擇相應錯誤。 1：常規應用，超過(guò)50千瓦電機，我們采用安裝在調用路電流互感器，電流低于次級電流，然后拉電動(dòng)機保護器的訪(fǎng)問(wèn)范圍，使大型設備有效的控制和保護。

（三）電動(dòng)機保護器通信，可以訪(fǎng)問(wèn)后臺監控系統，通過(guò)監控系統為電動(dòng)操作和過(guò)程控制人員在線(xiàn)瀏覽生產(chǎn)線(xiàn)工作，及時(shí)調整生產(chǎn)計劃，以防止突發(fā)事故，提供最大的便利。

五、效益分析

海洋石油2013年達產(chǎn)，在試運營(yíng)期間在電力系統運行平穩，是達到生產(chǎn)的重要保證。電動(dòng)機保護器前期投資，但后期盈利。其經(jīng)濟效益主要體現在可以大大減少后期維護工人、提高效率、創(chuàng )造良好的社會(huì )效益等等。

（一）硬件投資

設備和部件使用分析：項目采購電動(dòng)機保護器及配件，投資140萬(wàn)元。增加電動(dòng)機保護器，可以節省熱繼電器?，F場(chǎng)總線(xiàn)系統智能設備分散在變壓器室，可以直接執行控制和計算函數，并減少大量的傳感器，可以節省設備投資25萬(wàn)元。電纜的使用和安裝成本分析：根據儀器的配電柜控制柜之間的距離 18米計算，如果用硬接線(xiàn)的方式，每個(gè)節點(diǎn)都需要鋪設電纜，如果安裝的電動(dòng)機保護器的分布平均25米電纜敷設?，F場(chǎng)總線(xiàn)系統布線(xiàn)非常簡(jiǎn)單，通信總線(xiàn)可以?huà)煲恍┥踔翈装賯€(gè)設備，節省安裝配件，大大減少工作量，安裝設計和布線(xiàn)的工作量也大大減少。數據顯示，相比之下，現場(chǎng)總線(xiàn)系統安裝成本可以節省65%以上。根據電纜投標價(jià)格和安裝工程定額計算，這可以節省投資5萬(wàn)元。從硬件投資，從傳統熱繼電器替代一次性投資100萬(wàn)元的智能電動(dòng)機保護器。

（二）減少維護維修費用．達到減員增效的目的

因為電動(dòng)機保護器自診斷和故障處理能力，可以早期的分析和故障診斷，縮短維修停機時(shí)間。同時(shí)，由于其簡(jiǎn)單的系統結構簡(jiǎn)化、接線(xiàn)、減少維護的工作量。增加電動(dòng)機保護器后，每年可以減少燃燒事故，總容量約600千瓦，每年可以節省汽車(chē)替換或維修費用約1.8萬(wàn)元。

六、存在的缺陷、故障及處理措施

（一）馬達保護器抗損害能力差

原料回轉控制系統網(wǎng)絡(luò )線(xiàn)路過(guò)長(cháng)和網(wǎng)絡(luò )電纜的設備不好使的，電機保護器，抗損害能力差，導致智能馬達保護器不能很好的接受信號導致了在工作時(shí)容易受到干擾和損害。建議通訊線(xiàn)路：建議通訊線(xiàn)路、控制電路和主電源安裝減少智能馬達保護器的干擾。由于主要電力電纜和控制電纜距離過(guò)近使得智能馬達保護器出現傳遞假的信號使得電機在工作時(shí)受到影響，現場(chǎng)展示了遙控開(kāi)關(guān)在位置上機器，使操作和維護錯誤信息。發(fā)現測量遠程終端擁有干擾信號以及電壓，所以電腦顯示錯誤的信號，為了防止這種損害發(fā)生，應將遠程信號終端配備抗損害以及抗干擾的保護措施。

(二)網(wǎng)絡(luò )連接的接口容易松動(dòng)

在近海石油，網(wǎng)絡(luò )連接到用于連接電機保護器，檢查或維修必須被移除，頻繁的拆卸，方便連接器但是會(huì )出損害，經(jīng)常造成控制系統的信號丟失。建議安裝能夠既保證信號的傳遞又能保證接口不出現松動(dòng)的硬件結構，避免此類(lèi)問(wèn)題的發(fā)生。

七、ARD系列電動(dòng)機保護器產(chǎn)品選型介紹

ARD智能電動(dòng)機保護器適用于額定電壓至660V的低壓電動(dòng)機回路，集保護、測量、控制、通訊、運維于一體。其完善的保護功能確保電動(dòng)機安全運行，帶有邏輯可編程功能，可以滿(mǎn)足多種控制方式。該產(chǎn)品采用分體式結構，由主體、顯示單元、互感器組成，可適應各種柜體的安裝?？蛇x配不同通訊模塊適應現場(chǎng)通訊需求。

（一）功能特點(diǎn)

■支持基波和全波電力參數測量（U、I、P、Q、S、PF、F、EP、EQ），電流及電流不平衡度、電流正序、負序、零序分量、電壓、三相電壓相角、剩余電流。

■保護功能包括過(guò)載反時(shí)限、過(guò)載定時(shí)限、接地、起動(dòng)超時(shí)、漏電、欠載、斷相、堵轉、阻塞、短路、溢出、不平衡(電流、電壓)、過(guò)功率、欠功率、過(guò)壓、欠壓、相序、溫度、tE時(shí)間、外部故障、起動(dòng)次數限制、運行時(shí)間報警、故障次數報警。

■9路可編程DI輸入，默認采用內置DC24V電源，也可選擇外部有源濕接點(diǎn)。

■5路可編程DO輸出，滿(mǎn)足直接起動(dòng)，星—三角起動(dòng)，自耦變壓器起動(dòng)，等多種起動(dòng)方式，可通過(guò)通訊總線(xiàn)實(shí)現主站對電動(dòng)機的遙控“起/停"。

■可選抗晃電功能：支持晃電立即再啟動(dòng)、失壓重起動(dòng)。

■可選配MODBUS_RTU通訊、PROFIBUSDP通訊，支持最多2路通訊接口。

■可選配1路DC4-20mA模擬量輸出接口，與DCS系統相接，可實(shí)現對現場(chǎng)設備的監控。

■具有故障記錄、起動(dòng)記錄、停車(chē)記錄、DI變位記錄和再起動(dòng)記錄等各類(lèi)事件記錄。

■顯示界面液晶顯示，支持中/英文切換。

（二）產(chǎn)品選型