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石化企業機組潤滑油泵的抗晃電策略

2021-07-08 715


? ? ? 晃電即電壓暫降,指供電系統中某點的工頻電壓有效值突然下降至額定值的10~90,并在隨后的10 ms~1 min的短暫持續期后恢復正常的現象,據ieee統計(ieee一般指電氣與電子工程師協會。電氣與電子工程師協會(institute of elerical and eleronics engineers),簡稱ieee),晃電問題占工業電能質量問題的92以上。一般的石化企業每年都會發生幾起晃電,石化裝置壓縮機等大型機組的潤滑油泵連續性生產要求較高,一旦發生晃電,潤滑油壓力將急劇波動,將會直接導致機組停機、生產鏈條中斷等的發生。

? ? ?機組潤滑油泵一般采用2臺機泵互為備用,另有1臺事故油泵在緊急情況下啟動。在晃電導致運行電機停機后,備用電機乃至事故油泵會自啟動,盡管切換過程短暫,但從備用電機(或事故油泵電機)發出啟動命令到建立的流量和壓力條件需的時間,在該過程中流量、壓力數值會進一步降低,仍有可能機組聯鎖停機的限值,導致機組停機的發生。


? ? ?為有效避免或降低晃電發生后對潤滑油泵和機組的影響,石化企業采用多種抗晃電策略,本文就這些策略進行詳細的論述。


? ? ?常用的抗晃電策略包括: dc-bank直流支撐改造、儲能式抗晃電接觸器、節電線圈型接觸器。


?dc-bank直流支撐改造


? ? ?dc-bank的工作原理如圖1所示。市電正常時,變頻器供電驅動電機,當市電晃電造成電壓低于閾值時,靜態開關導通,變頻器由dc-bank直流母線供電;當市電恢復,靜態開關切回,在供電方式轉換過程中,靜態開關切換時間約0.2 ms,電機可保持不間斷運行。


圖片1.png


? ? dc-bank可解決晃電問題,并可實現對電機的調速,但需要改造潤滑油電機,供電回路需增設變頻器,且需電動機具備變頻改造條件,因此一次性投資較高。為節省投資,2臺潤滑油泵可共用1臺dc-bank,在選型時,也沒有追求高支撐時間,支撐時間可設置10 s。


? ?雖然也有采用ups和eps供電的改造方案,但從性、操作方式、工作效率、啟動沖擊、過載能力等方面考慮,dc-bank比ups和eps都有著明顯的優勢,三種供電模式都需要安裝電池組,且蓄電池的投入與維護成本較高。


儲能式抗晃電接觸器


? ? ?抗晃電接觸器種類較多,可被有效利用的主要有儲能式和節電式等幾種形式。


? ? 儲能式抗晃電接觸器工作原理如圖2所示,tpm-k系列抗晃電接觸器在電源正常狀態下,控制模塊處于儲能狀態,接觸器的啟動和停止與常規接觸器一樣,當有晃電發生使電壓降到接觸器的維持電壓以下時,控制模塊開始工作,以儲能釋放的形式保持接觸器繼續吸合,當電源電壓恢復后,控制模塊又繼續轉入儲能狀態。


? ? 由于控制模塊使用了的部件,使得接觸器的體積和安裝保持了原有的特征,另外它不依賴輔助工作電源和輔助機械裝置,因而效果,體積小,性高。


圖片2.png


節電線圈型接觸器


? ? ?接觸器具有2個線圈: 啟動線圈和保持線圈,在啟動時接觸器為雙線圈并聯使用,接觸器接通后改為保持線圈單獨工作,吸持能耗較低,晃電時可利用母線殘壓短時維持接觸器不脫扣。節電線圈型接觸器工作原理如圖3所示。


圖片3.png


? ? ?該方案投資較低、改造方便,缺點是: 與傳統接觸器接線方式不相同,低壓柜安裝接線時如果誤采用傳統方式接線,比如2的常開觸點沒有接入控制電路,或該觸點與接觸器線圈相連,當按下停車按鈕2時間較短,將無法及時斷開接觸器,為避免接線錯誤,需要對停車按鈕進行測試;但如果按動按鈕時間大于抗晃電接觸器額定持續時間,又會將接觸器斷開,所以即使安裝后進行按鈕測試,仍有可能錯判。


? ? 機組潤滑油泵抗晃電策略對石化裝置的穩定運行至關重要,需要引起重視。泰普科技的DC-BANK直流不間斷電源、TPM-K抗晃電接觸器、TPM-QB抗晃電模塊、TPM-QC抗晃電裝置等系列抗晃電產品,可以使用在不同工況,能夠有效解決各企業在生產過程中產生的晃電問題。

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