DCS系统在闪电停运离心泵恢复启动中的应用.docx

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1、DCS系统在闪电停运离心泵恢复启动中的应用第二气体处理厂利用DCS系统解决闪电停运离心泵的瞬间恢复启动问题，极大地降低了闪电对轻烃装置连续消费造成的影响。摘要:离心泵的连续稳定运行是消费装置高效平稳运行的根本保障。中原油气高新股份有限公司第二气体处理厂利用DCS系统解决闪电停运离心泵的瞬间恢复启动问题，极大地降低了闪电对轻烃装置连续消费造成的影响。关键词：DCS系统闪电离心泵恢复启动中原油气高新股份有限公司第二气体处理厂25000吨年轻烃深加工装置为典型的连续精馏操纵单元，消费经过中对各种工艺参数的变化范围要求严格，参数波动会严重影响轻烃产品质量。中原油田供电网络处于豫北电网的末端，电压波动较

2、大，闪电现象频繁，闪电经常造成离心泵等用电设备停运。停运设备的恢复启动由人工操纵完成。由于运转动力设备偏多，恢复启动操纵所需时间较长，系统运行参数波动，较长时间波动偏离正常值，严重影响了轻烃装置消费的连续运行。系统运行参数调整正常一般需要812h，每次调整期大约消耗轻烃原料4060m，天燃气40006000m，经济损失较大。闪电时引起离心泵停运，假设在较短的时间如12S内恢复启动离心泵，那么闪电几乎不会影响轻烃装置的连续运行。这由人工操纵已无法实现，但利用先进的自动化控制系统那么可在瞬间完成。第二气体处理厂25000吨年轻烃深加工装置自动化控制系统采用YOKOGAWA公司的DCSCS3000控

3、制系统，闪电时DCS系统可迅速检测到离心泵停运。通过对离心泵启动控制电路进展技改，使它碰到闪电时，DCS系统瞬间发出一个时间为2S的启动信号，并自动完成停运离心泵的恢复启动操纵，极大程度地消除了闪电对轻烃装置的影响。1闪电现象产生原因由于高压架空配电线路均安装有自动重合闸系统，因此线路一旦发生故障跳闸，系统将自动进展一次重合闸，假设此时故障消除，那么高压配电系统供电恢复正常表现为：系统电压瞬间下降，又瞬间恢复正常，时间最长不超过125S。假设线路跳闸的故障仍然存在，那么重合闸后加速开关跳闸切断高压配电线路。一次成功的重合闸对下游用户的表现就是供电系统发生一次闪电，据资料统计2003年中原油田供

4、电公司高压架空线路故障约80为瞬时性故障，即系统重合闸约有80的成功率。2离心泵直接恢复启动的可行性离心泵正常启动前要关闭出口阀，原因是：降低离心泵的启动负荷，以减小电机的启动电流，使其在功率最小的条件下启动。碰到闪电离心泵停运时，能否不关闭出口阀直接启泵成为解决问题的关键。当离心泵停运时，惯性电机没有立即停下，有一个逐渐减速然后到静止的经过。电机的启动电流与电机负荷和转子转差率等因素有关，即转差率越大，启动电流也就越大。电机转子静止启动时，转差率最大；在其较高转速下启动，转差率较小。因此碰到闪电时电机转子靠惯性运转时期，转差率比电机静止状态下要小，此时转子转速尚未完全降低到零时对其恢复启动，

5、其启动电流应该比静止状态下的启动电流小。对此我们选择1台离心泵，对其电机停运后的瞬间恢复启动电流进展了测试电机的额定电流为15A。经试验测定，其关闭出口阀正常启动时最大启动电流为90A，在未关闭出口阀条件下，针对不同时间间隔的电机恢复启动电流统计见表1。由试验数据可知，闪停在3S以内时，电机恢复启动电流均低于电机正常启动电流值。而供电系统闪电的时间一般不会超过125S，此刻在未关闭出口阀条件下电机的恢复启动电流要小于电机正常启动的电流，因此离心泵闪停3S内对电机进展恢复启动可行。3解决方案利用Dcs系统可以监测供电系统是否发生闪电，一旦闪电引起离心泵停运，那么由DCS系统发出一个时间为2S的启

6、动信号瞬间对停运离心泵进展恢复启动操纵。假设闪电后供电系统能在2S内恢复，那么离心泵恢复启动可以成功完成，反之，恢复启动操纵中止，待供电系统正常后，由人工手动操纵完成其恢复启动操纵经过的详细实现由闪电停运检测电路、恢复启动控制电路和Dcs系统组态3局部协作完成。31闪电停运检测电路闪电停运检测电路图如图1。元器件的选型及要求：由于闪电时间很短，为给DcS系统足够的反响时间，K1可选用一停电瞬时断开、来电延时闭合时间继电器，其时间整定值为5S，以确保恢复启动信号动作准确；K1同时又要做电源检测元件，因此要求K1的返回系数要高，不能低于06，否那么，其动作灵敏性偏低，可能发生闪电离心泵停运后，K1

7、还没有动作。一般控制用沟通接触器的返回系数为为04，K1的返回系数为06以上时，可以杜绝上述现象的发生。检修开关1、2可以做到更换K1时不影响系统正常运行。当K1发生故障需要更换时，可以把检修开关2合上，确保DCS系统不会接收到错误的停运信号，再把检修开关1断开更换K1，在K1更换完毕后，合上检修开关1，再断开检修开关2，此刻系统恢复正常。接线：电源检测元件的线圈接于总电源开关的输出端，其来电延时闭合触点接到DCS系统的开关量输入端口。32恢复启动控制电路恢复启动控制电路如图2。33DCS系统组态第二气体处理厂自动化控制系统采用DCSCS3000控制系统，详细组态经过为：1建立4个IO点：供电

8、指示输入点K1-DI；泵运行指示输入点K2-DI；控制启泵输出点K3-DO；内部开关K4。2采用LC64Logicchart模块对离心泵运行与供电指示状态及恢复启泵控制输出进展系统组态，其逻辑关系见表2。由表2可知其逻辑关系为：只有当闪电离心泵停运与系统停电两者同时发生时，DCS系统恢复启泵控制输出才能闭合。为防止K1故障断开，造成离心泵自动恢复启动现象发生，一旦闪电离心泵停运与系统停电两者同时发生时，DCS系统输出闭合，延时2S后断开。其DCS组态逻辑关系图如图3。3建立供电状态监视光字牌。4利用DCS系统组态报警事件，建立顺控表，当KI断开后，触发供电状态监视光字牌，提醒操纵人员发生闪电。

9、34工作经过1闪电离心泵停运时，Kl动作，其触点发出一个开关断开信号给DCS系统。2DCS系统收到Kl的开关断开信号后，控制其DCS系统开关输出闭合2s后断开。3假如停电超过2s，DCS系统开关输出断开，恢复启动经过中止，来电以后只能人工启泵。4在DCS开关输出闭合2s内假设电源可以恢复，那么由LllFUSBlDCS系统开关一KMFRN构成一个回路，KM动作闭合，离心泵来电启动，2s后DCs开关输出断开，恢复启动经过完毕，泵恢复正常运转如图2。4完毕语第二气体处理厂25000吨年轻烃深加工装置，通过改良离心泵启动控制电路，利用DCs系统实现了对闪电停运离心泵的恢复启动操纵；此项技改的应用，保障了闪电后轻烃装置的连续稳定运行，使闪电对轻烃装置的影响降到了最低，经济效益显著，同时还降低了离心泵再启动时的启动电流，有效地延长了离心泵电机的使用寿命。该技术具有较强的推广应用价值。【1】孙晋宋永英钱入庭DCS控制系统在液化汽化、混气站的应用重庆：电工技术200412：270