龙宇煤化工空分液氧泵变频器抗“晃电”技术改造
- 格式:pdf
- 大小:2.46 MB
- 文档页数:2
晃电事故处理一、水泵晃电信号:运行水泵报警装置鸣响、水泵停运;后果:1.出空冷塔空气温度升高,致使分子筛吸附能力下降,造成纯化器后空气中CO2含量高。
2.空冷塔因无冷却水,空气温度高致使塔内填料因高温分解,产生易燃易爆气体,造成空冷塔爆炸。
3.板式换热器、精溜塔下塔、节流阀、膨胀机喷嘴因H2O、CO2超标冻堵,致使空分系统故障,需要系统停车进行大加温处理。
4.由于空冷塔无水时间过长,造成分子筛、铝胶实效,需要高温再生活化和补充,严重时需要全部更换吸附剂。
紧急措施:1.立即启动备用泵。
2.若在5min内无法启动备用泵,应及时汇报调度及车间领导,同时进行空分装置减负荷操作和提高冷冻水泵的流量,严格控制空冷塔出口温度≤20℃。
3.若备用泵无法启动,AIA9204显示CO2>2PPm时,应采取紧急停车。
空压机组降负荷运行。
膨胀机油泵晃电信号:油压低报警后果:膨胀机跳车紧急措施:1.及时启动备用膨胀机。
2.增大高压正流空气进气量,视空分工况适当降低氧、氮气产品送出量。
密切注意高压板式换热器热端温差及氧、氮气产品出板式冷箱温度的变化情况。
3.若油泵不能启动膨胀机因油压低联锁停车,空压机组岗位操作人员及时调整增压机压力,防止超压,必要时打开HV9305进行泄压。
4.若备用膨胀机无法启动,降低氧、氮气产品的产量,空分装置进行减负荷操作,密切注意主冷液位,若无法保证主冷液位,则需紧急停车处理;若碳氢化合物含量超标,同样采取紧急停车处理。
液氧泵晃电信号:主液氧泵停车报警装置鸣响后果:液氧泵跳车,氧气流量降低,造成后续系统停车紧急措施:1.立即确认备用液氧泵自动加负荷,或手动快速加负荷,以保证氧气压力稳定。
2.若两台液氧泵均停车,及时调整空分装置工况及板式冷端温差。
3.及时调整空压机、增压机负荷。
4.密切注意液氧泵密封气压力和轴承温度。
液氩泵晃电信号:液氩泵停车报警装置鸣响后果:氩系统精馏工况破坏,氩纯度破坏,严重影响氧气纯度及主塔的精溜工况。
Chenmical Intermediate当代化工研究126科研开发2016·08龙宇煤化工空分液氧泵变频器抗“晃电”技术改造OO王贵生(河南龙宇煤化工有限公司OO河南OO476000)摘要:当前,变频器以其优良的调速性能和显著的节能效果,越来越被更多的现代化企业所采用,我公司的空分液氧泵220KW电动机采用了艾默生POWERDRIVE MDS220T变频器。
由于电网电压不稳定,导致液氧泵变频器在使用中产生了新的问题——变频器因电网晃电而跳闸,对空分液氧泵变频器进行抗“晃电”技术改造。
本文重点介绍抗“晃电”技术设计原理与实施方案,DZQ—C变频器重合控制器接线图、工作原理,优化变频器内部参数设置,生产工艺特点对变频器瞬停再起的影响,抗“晃电”效果等方面的内容,改造后液氧泵变频器运行更加稳定可靠,有效的避免了因液氧泵停运造成非计划停车带来的巨大损失。
关键词:变频器;抗“晃电”;再启动;稳定中图分类号:T 文献标识码:AAnti-interference Electricity Technology Transformation of Air Separation Liquid OxygenPump Frequency Converter of Longyu Coal Chemical IndustryWang Guisheng(He’nan Longyu Coal Chemical Industry co., LTD, Henan, 476000)Abstract :At present, the frequency converter is adopted by more and more modern enterprises for its excellent speed regulating performanceand obvious energy saving effect,and our company's air separation liquid oxygen pump 220 KW electromotors adopt the Emerson POWERDRIVE MDS220T frequency converter. The instability of network voltage leads to that the liquid oxygen pump frequency converter has new problems in the applied procedure that frequency converter trips due to the interference electricity of electric grid, so we take anti-interference electricity technology transformation for air seperation liquid oxygen pump frequency converter. This article focuses on anti-interference electricity technology design principle and implementation scheme, wiring diagram and working principle of DZQ-C frequency inverter reclosing controller, internal parameters setting of frequency converter optimization, influence of production process characteristics on immediate stop and start again of frequency converter and effect of anti-interference electricity etc., after the modification the operation of liquid oxygen pump frequency converter goes more stably and reliably, and it effectively avoid the huge losses caused by unplanned shut down for the off-the-line of liquid oxygen pump.Key words :frequency converter ;anti-interference electricity ;restart ;stabilization龙宇煤化工空分装置液氧泵是为生产核心装置—气化炉提供氧气,是生产系统的重要设备之一,它的稳定运行直接关系到整个生产系统的正常运行。
煤化工装置空分氧泵变频器防晃电措施分析摘要:炼化企业的主要负荷是电动机。
由于网络的电压波动,对高压电机电压损失的保护,以及低压电机的接触器线圈释放,导致大量电机关闭,特别重要的电机关闭时,生产设备停止工作,不仅会严重影响化工厂的安全、稳定和长期运行,导致设备损坏、环境污染和事故等二次事故,还会给制造企业造成巨大的经济损失。
关键词:变频器;控制系统;氧泵调停;自我保护机制引言本文分析中,以公司煤化工为基础,几乎每年雷雨季节,在实际运行中,电厂的电网系统都会遭受停电,空分制氧机的变频器受到严重影响,导致制氧机干预失败。
可以添加氧气泵变频器,所以整个系统的稳定性可以通过安装直流支撑装置来改善。
1、新型变频器防晃电装置简介变频器的新型防抽运装置不仅具有同时监测三相总线电压和控制电压的功能,还具有检测变频器工作状态和故障状态的功能。
总线电压或控制电压发生故障时,设备将确定逆变器是否在设置时间内停止,并评估逆变器的ERR状态。
一般来说,逆变器在ERR状态下不能直接启动,因此在启动前必须重置为ERR状态。
设备检测到逆变器处于ERR状态后,电压恢复后自动重置逆变器的ERR状态,并重新启动逆变器。
该装置具有超级电容器储能装置,通过在内部测量超级电容器组的储能电压,可以监测超级电容器组的储能状态。
2、变频器控制系统在使用的空气分离式氧泵发动机中,共有两个设备,一个是共用设备,另一个是大气设备。
每天运行大气设备时,必须始终保持热待机状态。
主发动机运行时,实际速度为2,990转/分钟,而大气机器的实际速度为2,000转/分钟。
同时采用变频调速系统控制主电机。
在当前系统运行中,电气控制系统主要由配电柜、精细变频器和电机组成。
此时,在基本控制过程中,主回路由三相380в驱动。
通过断路器后,QS可以传输到接触器,最后传输到变频器。
使用这种变频器时,经常需要改变变频器的运行。
只有通过电容滤波和逆变器变换,才能很好地实现变频和电机调速。
1 引言当前,变频器以其优良的调速性能和显著的节能效果,越来越被更多的现代化企业所采用,我公司的空分液氧泵电机采用了abbacs800-07-0610-3+f253+f260+r712+p901变频器。
由于电网电压不稳定,导致液氧泵变频器在使用中产生了新的问题——变频器因电网晃电而跳闸。
低电压通常都是短时的,对传统的控制系统影响较小,而对变频器则会产生低压跳闸导致电机停止,影响生产。
每次由于电网晃电变频低压跳闸造成的非计划停机,都给公司造成很大的经济损失。
因此,如何使变频器在瞬时低电压时仍能正常工作成为关键问题。
2 变频器抗晃电改造原理及技术方案2.1 变频器抗晃电改造关键变频器抗晃电技术改造的关键是如何使变频器在瞬时电压低于低电压保护整定值时还能正常工作。
我们这次改造方案根据变频器的工作原理和化工厂的实际情况,采用直流支撑系统dc-bank,在变频器直流侧加不间断直流电源,提高变频器的低电压跨越能力,保证了在厂用交流电源瞬时低电压时变频器能正常工作。
2.2 变频器抗“晃电”技术方案(1)“晃电”问题分析abb变频器都具有过压、失压和瞬间停电的保护功能。
变频器的逆变器件为igbt时,在失压或停电后,将允许变频器继续工作一个短时间td,若失压或停电时间totd,变频器自我保护停止运行。
一般td都在15~25ms,通常电源“晃电”较为强烈,都在几秒钟以上,变频器自我保护停止运行,电动机跳车。
电源电压的晃动造成了系统停车,严重影响了生产系统的稳定运行,造成了较大的经济损失。
(2)抗“晃电”技术方案针对变频器因电网“晃电”导致液氧泵停车问题,采用直流支撑系统dc-bank,改造液氧泵变频器主电路中间直流回路,将液氧泵变频器主电路中间直流回路p(+)、n(-)引出,接至直流支撑系统dc-bank的静态开关sw1输出的直流电源直流接触器mf1上,在电源电压波动即“晃电”时,依靠蓄电池bat为液氧泵变频器提供稳定的电源,保证变频器输出不变,液氧泵主电机转速保持不改变或液氧泵变频器欠电压保护功能不动作。
空分装置液氧泵工艺优化及改造措施一、装置概况低温液氧泵是空分装置重要的单元设备,液氧泵的安全稳定运行,对空分工艺和设备工况影响较大。
乌鲁木齐石化公司*****m<sup>3</sup>/h新空分装置采用瑞士*****公司生产的十级离心式液氧泵,其叶轮直径为174mm,泵体、叶轮以及迷宫密封均选择铜合金材质。
离心式液氧泵工作原理与离心式水泵相同,利用离心力加压达到输送液体的目的。
采用变频电机控制,额定转速4700rpm,功率185KW。
新空分装置液氧泵正常运行过程中曾多次出现电机轴承温度、迷宫温度波动,电机振动值高的情况,其中电机轴承温度波动最为频繁,由于电机轴承温度带有联锁,严重影响到液氧泵安全稳定运行,从而影响后续装置的正常生产。
二、液氧泵的日常操作与维护(一)工艺运行状况液氧泵正常运行时出口压力一般控制在9200~9600KPa,其设计压力为9800KPa。
低温液氧易汽化,对泵的出口压力及流量有所影响,造成泵汽蚀。
汽蚀现象的产生,改变了液氧在叶轮内流通部分的有效面积和方向,破坏了叶轮内液体的稳定流动和正常的速度及压力的分布,致使其阻力增加。
导致泵的扬程骤然下降,功率增加,迫使泵中断工作,甚至对泵的叶轮造成严重损害。
为防止泵气蚀,对液氧泵设置了进出口压差联锁(联锁值8200KPa),同时在装置运行过程中逐渐摸索到氧气流量不能低于*****Nm<sup>3</sup>/h,否则泵极易产生汽蚀。
因此,在用户用氧量变化时,及时调整液氧泵负荷和氧放空量使压力和流量维持平衡,保证泵的安全稳定运行。
(二)迷宫温度影响迷宫温度稳定的主要因素是迷宫密封气的压力、流量及密封气介质。
迷宫密封主要对液氧泵入口起到密封作用。
要注意和迷宫密封出口压力并满足一下几点要求:1)多级压缩的液氧泵密封基本是通过梳齿迷宫密封的。
2)密封气主要是阻止液氧泵冷端的液体窜入常温端。
3)密封气的控制主要视液氧泵的進口压力,压力必须大于液氧泵进口的液氧压力,两者的压力应大于20~30KPa,因此液氧泵的密封气压力一般控制在0.4~0.6MPa。
探析化工企业晃电影响及抗晃电解决措施摘要:随着现代社会的快速发展,先进的科学的出现改变了传统的生产和发展方式,对于现在各行各业的发展来说,最重要的就是技术和人员的发展,我们需要紧跟时代的发展步伐,对各项工作进行合理的安排,保证施工的质量,这样才能达到更好的效果,从而使得各项工作能够顺利的进行。
从目前情况看来,“晃电”现象会对化工企业的电力系统带来很大影响,为了能够对这种现象进行有效处理,化工企业要对抗晃电技术进行充分了解和分析,这样才可以保证化工生产正常进行。
为了解决化工企业晃电问题,本文对晃电产生的原因进行了深入分析,提出了几种抗晃电抑制措施,提高供电系统的可靠性。
关键词:化工企业;晃电影响;抗晃电;解决措施引言现阶段,化工产业无疑是新兴的重点产业,在国民经济中地位特殊。
想要保证化工产业健康、长期发展,就要采取适当的抗晃电技术,借此来提高生产稳定性。
晃电会导致生产中断,影响化工企业连续生产,不仅降低生产质量,经济损失也较为严重。
基于此,对抗晃电技术的应用具有一定前瞻性,是化工生产稳定性的长久保证,同时也是提高企业效益的法宝。
1晃电的产生及影响1.1自然因素形成晃电的原因较多,其中自然因素占据主导。
晃电极易出现在夏天、冬天,主要是因为夏天天气多变,雷电和大风多发,而冬天温差大,大雾和大雪交替出现,这些特殊天气,都会增加晃电的可能性。
除了天气影响外,空气污染严重时,“污闪”将会直接演变成晃电。
研究发现,在众多的自然因素中,雷电和“污闪”最具影响力,会导致供电电压暂停,这将严重影响生产效率。
1.2设备因素除了自然因素外,设备因素同样关键。
结合实际经验可知,动力设备连接开关、执行器等,如果服役时间较长,并且在服役期间,设备始终没有更新,就会让电动阀门性能降低,开关出现绝缘老化,电动设备也会减缓效率,这种情况,会让运行状况偏离正常,运转中时常失灵,晃电的频率也会因此变相增加。
结合实际生产经验可知,瞬间晃电影响较大,可以加剧供电网的压力,让供电系统面临瘫痪。
化工企业晃电影响及抗晃电几种解决方案摘要:近年来,我国的化工行业有了很大进展,化工企业越来越先进。
为了解决化工企业晃电问题,对晃电产生的原因进行了深入分析,提出了几种抗晃电抑制措施,最终提出了对空分事故液氧泵进行加装抗晃电控制装置的设计方案,该装置采取的是储能重合式控制方式,不仅可以快速响应,还可以准确地判断故障是否由晃电原因造成,能够有效地解决化工企业晃电问题,提高了供电系统的可靠性。
本文首先对晃电介绍,其次探讨了解决晃电的常用措施,以供参考。
关键词:晃电;事故;解决方案引言近年来,为响应国家对“碳达峰、碳中和”的部署,更多的光伏发电、风力发电及水能发电等绿色可再生能源并入电网,使得交流配电网面临着负荷多样、结构复杂及电能质量不稳定等挑战。
外部电网故障或内部电网故障、异常等原因造成供电系统短时非正常停电、电压波动等俗称晃电。
如今,晃电已成为影响石化企业安全生产的一个重要因素,传统的备自投装置由于自身的局限性已无法满足企业对供电系统抗晃电性能的需求。
为达到晃电不停装置的目的,可借鉴电厂厂用电系统快切装置成功应用的经验,在石化供电系统中使用快切装置替代传统的备自投装置,提升石化供电系统的抗晃电能力。
1晃电电解铝厂、氧化铝厂典型一次系统,母线上某条支路d点发生短路故障,此时在K断路器能够可靠切断短路回路的情况下,母线上其他用电负荷支路应该不受故障影响。
但是由于故障点所在母线电压瞬间骤降,在断路器K切除该故障支路之前,母线上所有的负荷将一直处于低电压工况,短路故障被断路器K切除后,电压才得以恢复。
一般这个低电压过程的时间为80~100ms,母线电压从骤降到恢复的供电过程,电压有效值形成一个明显凹陷;另一种情况,供电系统某个开关由于某种原因发生误跳跃(断开瞬间又合上),造成该回路负荷瞬间供电中断,对负荷来说,这属于电源开路故障,上述两种情况有时也笼统称为晃电。
然而,两种故障现象有着截然不同的表现,即供电系统的开路故障与短路故障有显著区别。
Chenmical Intermediate当代化工研究126科研开发2016·08龙宇煤化工空分液氧泵变频器抗“晃电”技术改造OO王贵生(河南龙宇煤化工有限公司OO河南OO476000)摘要:当前,变频器以其优良的调速性能和显著的节能效果,越来越被更多的现代化企业所采用,我公司的空分液氧泵220KW电动机采用了艾默生POWERDRIVE MDS220T变频器。
由于电网电压不稳定,导致液氧泵变频器在使用中产生了新的问题——变频器因电网晃电而跳闸,对空分液氧泵变频器进行抗“晃电”技术改造。
本文重点介绍抗“晃电”技术设计原理与实施方案,DZQ—C变频器重合控制器接线图、工作原理,优化变频器内部参数设置,生产工艺特点对变频器瞬停再起的影响,抗“晃电”效果等方面的内容,改造后液氧泵变频器运行更加稳定可靠,有效的避免了因液氧泵停运造成非计划停车带来的巨大损失。
关键词:变频器;抗“晃电”;再启动;稳定中图分类号:T 文献标识码:AAnti-interference Electricity Technology Transformation of Air Separation Liquid OxygenPump Frequency Converter of Longyu Coal Chemical IndustryWang Guisheng(He’nan Longyu Coal Chemical Industry co., LTD, Henan, 476000)Abstract :At present, the frequency converter is adopted by more and more modern enterprises for its excellent speed regulating performanceand obvious energy saving effect,and our company's air separation liquid oxygen pump 220 KW electromotors adopt the Emerson POWERDRIVE MDS220T frequency converter. The instability of network voltage leads to that the liquid oxygen pump frequency converter has new problems in the applied procedure that frequency converter trips due to the interference electricity of electric grid, so we take anti-interference electricity technology transformation for air seperation liquid oxygen pump frequency converter. This article focuses on anti-interference electricity technology design principle and implementation scheme, wiring diagram and working principle of DZQ-C frequency inverter reclosing controller, internal parameters setting of frequency converter optimization, influence of production process characteristics on immediate stop and start again of frequency converter and effect of anti-interference electricity etc., after the modification the operation of liquid oxygen pump frequency converter goes more stably and reliably, and it effectively avoid the huge losses caused by unplanned shut down for the off-the-line of liquid oxygen pump.Key words :frequency converter ;anti-interference electricity ;restart ;stabilization龙宇煤化工空分装置液氧泵是为生产核心装置—气化炉提供氧气,是生产系统的重要设备之一,它的稳定运行直接关系到整个生产系统的正常运行。
其驱动采用了艾默生POWERDRIVE MDS220T变频器和220KW电动机。
但由于某种原因(恶劣天气或电网系统故障)引起电网电压不稳定,会导致液氧泵变频器在使用中因电网晃电而跳闸。
低电压通常都是短时的,对传统的控制系统影响较小,而对变频器则会产生低压跳闸导致电机停止,直接影响生产。
每次由于电网晃电变频低压跳闸造成的非计划停机,都会给公司造成巨大的经济损失。
因此,如何使变频器在瞬时低电压时仍能正常工作成为关键问题。
1.“晃电”问题分析龙宇煤化工联合装置的外部供电电源,接自相距约600米远的化工园区的一所地区110千伏降压变电站,该变电站为110千伏架空进线,安装一台31500千伏安容量的主变压器,短路阻抗为10%,以10千伏电压等级,240平方毫米截面交联聚乙烯电缆向鲁华联合装置馈电。
由于龙宇煤化工联合装置地处粤西雷州半岛,属多台风,高雷暴日区域,所以电网架空线路遭遇雷击或风摆触树导致接地等瞬间故障几率相对较多,虽然架空线路都设置有自动重合闸功能,但关键设备空分液氧泵变频器没设置相对应的自动再启动功能,所以当上述瞬间断电故障来临时,变频器都具有过压、失压和瞬间停电的保护功能。
变频器的逆变器件为IGBT时,在失压或停电后,将允许变频器继续工作一个短时间td,若失压或停电时间超过td,变频器自我保护停止运行。
一般td都在15~25ms,通常电源“晃电”较为强烈,都在几秒钟以上,变频器自我保护停止运行,电动机跳车。
2.抗“晃电”技术设计原理与实施方案针对变频器因电网“晃电”导致液氧泵停车问题,采用DZQ—C重合控制器,改造液氧泵变频器控制回路的启动部分,在电网瞬时欠压“晃电”时,变频器的运行指令被断开或保护动作后,当短时再来电时,为满足变频器上电时限条件,控制器自动向变频器延时发出再启动指令 ,从而保证变频器可靠重新运行。
DZQ-C变频器重合控制器,适用于380/220V控制电源系统,并联于变频器的控制电路上,能准确地判别运行中变频器室因电源失压而停止原由,仅在电源瞬时欠压“晃电”条件时才输出在重合指令,并且有和来电压阀值闭锁功能,因此极其可靠。
DZQ-C变频器重合控制系继电电子一体化电路结构,完全等同常规电磁继电器控制,内置超级电容后备工作电127科研开发Chenmical Intermediate当代化工研究2016·08源,超长的使用寿命,双重化逻辑闭锁,具有牢靠的故障安全型特性。
(1)DZQ—C变频器重合控制器接线图及工作原理DZQ—C变频器重合控制器接线原理图如下:(2)DZQ—C变频器重合控制器工作原理当电网供电正常时,DZQ—C控制器6,8端子的内部触点处于断开状态,不影响变频器的正常启动或停止。
当电网瞬间欠压晃电时,DZQ—C控制器1,2端子可以监控到变频器电源欠电压,3,4端子可以监控变频器是否停车,当满足1,2端子欠电压和3,4端子运行信号断开,DZQ—C控制器6,8端子的内部触点将闭合,保持变频器的启动信号不丢失。
变频器电源供电恢复正常时,由于启动信号的保持,电动机会立即重新启动运行,使电动机在这一过程中仍然保持不间断运行。
3.优化变频器内部参数设置a.设置掉电控制模式mains loss mode,其本质就是解除 变频器的欠电压保护功能,并且使被驱动电机进入惯性自由 停车状态(退出减速时间参数控制),使电动机组转动惯量 产生的反电势经逆变桥的反向整流作用对主回路滤波电容加 电,从而延缓了直流母线电压下降趋势,为来电重起创造了 条件。
有些变频器将此定义为飞车起动RESTART、FLY (FLR)。
这种控制模式只有在变频器运行指令RUN保持状态下有效。
b.自动起动AUTO RESTART(矢量转矩控制DTC模式下), 利用电动机的反馈电势来检测电机的磁通和机械状态,跟踪频率起动,从而确保在电动机组任何状态下随时起动。
上述a,b两项动态再起动技术,必须具备两个条件,一是变频器必须采用二线式控制(电平控制),在三线式控制(脉冲控制)下是无效的;二是变频器的运行指令RUN必须一直处于存在状态。
采用变频器主电源转换来获得内部控制电源办法,因控制板24Vdc电容器储能容量有限,失电时间超过1.5秒将自动复位,瞬停动态再起功能将随之失效。
内部控制电源以UPS供给,从保护中压合成PWM电流型变频器来讲无疑是合适的,但对于三线控制方式变频器的瞬停再起动却没有什么意义。
如果条件具备,瞬停后动态再起动应该是优先选择的方案,经DZQ在多项工程中的应用实践,对于小于1秒的瞬时掉电,电压型变频器瞬停动态再起动的成功率几乎为100%。
4.生产工艺特点对变频器瞬停再起的影响空分液氧泵为背压工况,其动力来自于两处,一个是电动机的驱动力,另一个是来自入口物料的推力。
当变频器瞬停电机驱动力消失后,入口物料的推力将推动物料泵继续运转,至转速下降泵出口压力下降单向阀关闭后停止,这个过程的持续时间随工艺不同而各异,是一个不确定值。
这种惰走怠速似乎有利于再起动电流的冲击,可是,由于电动馈电电缆(基本都在150米以上)的电容产生的无功功率,减转转动使感应电动机进入了异步发电工况,电机磁通和机端电势随转速递减而衰减(电仪厂曾经做过测试,380V电机断电1秒后机端仍存在几百伏电压)。
如果期间再起动,尽管感应电机的刚度抗冲击能力不会有问题,但对于没有频率跟踪功能的变频器的再起动,这种反馈电势带来的频差和角差,极易造成变频器过电流而故障停机,致使自动重起失败。
所以,有效的办法是等反馈电势衰减至某个阀值以下后重新再起动。
需要指出的,正常停车程序中减速时间的获得是向电机注入电流,以能耗制动的原则来完成的,这对电机磁通衰减速率是不利的,从而影响到瞬停再起动的成功几率。