空压机控制回路的改进

２００９．１０
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技术论谈篇
人员按下合闸按钮ＨＡ，运行断路器合闸线圈ＨＱ得电，ＱＦｌ合闸，启动空压机电机。空压机“允 许启动条件及合闸”回路图见图２所示。同时ＺＪｌ的一常开触点送主控制室，告知主控人员可 允许启动空压机。但在实际启动时，经常发生配电值班员刚合上高压柜隔离开关ＱＳｌ、ＱＳ２，正 在检查确认隔离开关合闸情况时，主控制室人员就按下合闸按钮启动了空压机，对人员和设备 造成极大的威胁。
（２）电控“主电机运行反馈”信号不稳定，启动期间未能稳定５秒以上，正常运行期间有超
过５秒钟的消失时段。
（３）电控“主电机运行反馈”信号正常，但电控与仪控的中间传输环节出现问题，导致未收到
或不稳定。
针对上述故障原因分析，采取了相应的措施，并分步进行了实施。
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中国工业气体工业协会第十九次会员代表大会暨二００九年年会
莱钢２００４、２００５年投运的４套２２０００ｍ３／ｈ空分设备中，空压机拖动电动机采用国外某公司 １０ｋＶ高压同步电动机，容量９９００ ＫＷ。由于同步电动机的控制保护设计未能与实际情况很好地 结合，电气控制系统多处存在问题，不能满足实际运行的控制要求，影响空压机及空分设备安 全、稳定运行。空压机电动机主接线图见图１。
ＱＦｌ的辅助继电器ＫＭｌ，当控制电源开关２ＱＦ断开直流失电或电压降至ＫＭ２线圈不能保持吸 合时，继电器ＫＭｌ动作，常闭触点１—７闭合，ＱＦ２跳闸回路接通，但因无控制电源，断路器ＱＦ２ 无法动作。当控制电源开关２ＱＦ再合上时，继电器ＫＭｌ瞬时得电，常闭触点１—３还未来得及 打开，ＱＦ２跳闸回路即接通，跳闸线圈Ｙ得电，ＱＦ２跳闸，导致空压机电机一次回路开路跳闸停 机。
（１）将“主电机运行反馈”信号由断路器一个常开辅助触点，改为两个常开辅助触点并接，空 压机运行中，只要其中任一常开触点闭合，“主电机运行反馈”信号都将正常送出。确保电控“主 电机运行反馈”信号正常稳定可靠送出。 （２）该“主电机运行反馈”信号为２４ＶＤＣ开关量信号，易受到其它信号的干扰，且该控制电 缆与６ＫＶ、３８０Ｖ交流电力电缆在同一电缆沟内敷设，由于电磁感应的干扰，导致“主电机运行反 馈”信号不稳定。将原阻燃型聚氯乙烯绝缘控制电缆更换为屏蔽电缆，屏蔽接地采用ＰＬＣ控制 柜侧单端接地的方式，多芯电缆未使用的预留导线和屏蔽层接到屏蔽地上，现场高压柜侧不能 接地，同时，改变该控制电缆的敷设方式，沿仪控桥架敷设，尽量消除或减少干扰。 经改进后，在以后的空压机启动及运行中，再未出现因“主电机运行反馈故障”导致启动失 败或停车，确保了机组的安全稳定运行。 ５结束语 通过对４套２２０００ｍ３／ｈ制氧机组空压机电气控制系统问题的改进，消除了设备隐患，空压机 电气控制系统更加完善可靠，改进后运行３年以来，空压机再未发生过启动不安全的现象，大大 减少了空压机故障停机次数，也便于空压机停机后的故障原因分析，确保了空压机及制氧机组 的安全稳定运行。
能可靠的显示“电控故障”信号，不便于空压机停机故障原因分析。
技术论谈篇
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图６改进前空压机“电控故障”输出回路 ３．２改进措施
在“电控故障”输出回路中，串联一常闭按钮ＳＢ２，在接点阿两端并联扩展继电器ＫＭ２常
开触点，当空压机因“电控故障”跳闸后，ＫＭ２得电，常开触点３（３）闭合，扩展继电器ＫＭ２线圈自 保持一直得电，确保了去后台监控机“电控故障”信号的可靠性，当故障解除，人为按下按钮 ＳＢ２，ＫＭｌ失电，“电控故障”信号解除。改进后的“电控故障”回路见图７所示。
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关于国家职业标准《气体深冷分离工》
配套教材及题库的说明
国家职业标准《气体深冷分离工》是根据《中华人民共和国劳动法》的有关规定，为了进一步 完善国家职业标准体系，为职业教育、职业培训和职业技能鉴定提供科学、规范的依据，由中国 工业气体工业协会组织协会专家郝澄、袱春干基于原国家职业标准而编写、制定的，并由人力资 源和社会保障部（原劳动和社会保障部）批准并向全国发布，自２００５年１月２８日起施行的。中 国工业气体工业协会受化工职业鉴定指导中心的委托，目前正在编写国家职业标准《气体深冷 分离工》所配套的培训教材及题库，预计将于明年推出。请广大会员单位关注《中国气体》上的 报道。 目前，网络或书店所销售的所谓《气体深冷分离工》题库，均不是与目前国家职业标准《气体 深冷分离工》配套的。 如２００８年９月由中国石化出版社出版、中国石油化工集团公司职业技能鉴定指导中心编 写的《气体深冷分离工》，只是石油石化行业的气体深冷分离工题库试题选编，而且石油石化行 业《气体深冷分离工》职业资格等级标准与国家职业标准《气体深冷分离工》在编制体系、编制内 容上有较大的出入。比如空压机，在石油石化行业就依据其所用的燃气透平压缩机，而不是普 通的透平压缩机。敬请广大会员单位注意。 中国工业气体工业协会
１０ＫＶ母线
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图ｌ空压机电动机主接线图
Ｍ一空压机电动机ＱＦ２一空压机运行柜断路器 ＱＦ２一空压机短接柜断路器ＱＳｌ一空压机运行柜隔离开关 ＱＳ２一空压机短接柜隔离开关Ｒ一热变电阻软启动装置
空压机电动机采用高压热变电阻软启动装置降压启动，启动空压机电动机时，先合上隔离 开关ＱＳｌ、Ｑｓ２，再合上断路器ＱＦｌ，电动机串入热变电阻降压启动。当电动机达到设定转速时， 断路器ＱＦ２合闸，短接热变电阻，空压机电动机全压运行，启动过程完成。 ｌ“允许启动条件”回路 １．１问题分析 空压机“允许启动条件”回路设计原理是，当所有启动条件满足，即运行柜、短接柜隔离开关 ＱＳｌ、Ｑｓ２合上，触点ｌ、５，５、７闭合，其它励磁、仪控等综合允许条件具备后，接点７、８闭合，允许 启动继电器ＺＪｌ线圈得电，串接在空压机合闸回路内的ＺＪｌ常开触点３，６闭合，此时，主控制室
图７改进后空压机”电控故障”输出回路
４“主电机运行反馈故障”误联锁跳闸停机 ４．１问题分析 “主电机运行反馈”信号是电控去仪控的空压机运行柜断路器ＱＦｌ一常开辅助触点，是仪控 ＰＩＥ判断空压机运行的唯一判据，也是联锁空压机停车条件之一。仪控ＰＩＥ控制程序是，空压 机启动过程中，在５秒钟内，如果ＰＬＣ收到主电机运行反馈信号，则启动成功，如果未收到主电 机运行反馈信号，ＰＬＣ就会发出“主电机运行反馈故障”信息，并联锁停空压机。空压机正常运 行中，主电机运行反馈信号消失超过５秒钟，ＰＩＥ就会发出“主电机运行反馈故障”信息，联锁停 空压机。 每次发生空压机“主电机运行反馈”故障跳闸时，系统负载、电压都正常，运行柜断路器ＱＦｌ
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空压机控制回路的改进
王学德朱圣华魏传波刘欣 （莱芜钢铁集团天元气体有限公司，山东省莱芜市钢城区棋山大街２７１１２６）
摘要：对４套莱钢２妣３／ｈ空分设备配套空压机控制回路中存在的问题进行分析，提出了相应的改进措施，
确保机组稳定运行。 关键词：空压机电气控制系统改进措施
图２改进前空压机允许启动条件及合闸回路 １．２改进措施 在空压机电机“允许启动条件”回路内，串接一允许启动“转换开关ＫＫ”，只有当配电值班员 已确认隔离开关ＱＳＩ、ＱＳ２已合闸到位，相关启动条件确认完成后，才人为将允许启动“转换开 关ｓＡ”打到“允许启动”位置，主控人员方能成功启起空压机电机。相反，若配电值班员未将”转 换开关ＳＡ“打到”允许启动”位置，继电器ＫＭ线圈不得电，常开触点３，６不闭合，合闸回路无法 接通，就无法启动空压机电机。整改后的空压机“允许启动条件”回路图如图３所示。
图３改进后空压机允许启动条件及合闸回路
２短接柜断路器ＱＦ２跳闸回路 ２．１问题分析 图４空压机短接柜断路器ＱＦ２跳闸回路中，当运行柜断路器Ｑｎ分闸后，常开点１—７断 开，ＫＭＩ失电，常闭点１—３闭合，接通Ｑ砣跳闸回路，ＱＦ２跳闸。由于联锁ＱＦ２跳闸接点取自
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图４改进前空压机短接柜断路器ＱＦ２跳闸回路 ２．２改进措施 解除ＫＭｌ辅助继电器回路，用断路器ＱＦｌ自身常闭触点代替跳闸回路ＫＭｌ常闭触点。改 进后的短接柜断路器ＱＦ２跳闸回路如图５所示。
图５改进后空压机短接柜断路器ＱＦ２跳闸回路 ３“电控故障”信号回路问题 ３。ｌ问题分析 空压机“电控故障”输出回路如图６所示。当空压机因“电控故障”跳闸，综保装置输出“电 控故障”跳车信号接点ＰＩ＇Ｊ，该接点通过外接的扩展继电器ＫＭ２，并将ＫＭ２的一常开触点送主 控室后台监控机，告知主控人员空压机为“电控故障”跳车。但由于综保装置输出的“电控故 障”信号接点Ｐ玎是瞬动信号，瞬间闭合后即断开，ＫＭ２线圈瞬时得电动作，接着又失电返回， ＫＭ２常开点瞬间闭合后即断开，不能保持住，去后台监控机的“电控故障”信号也不能保持住，不
本身及操动机构也未见异常，仪控、电控系统没有发出跳闸信号，空压机并未真正跳闸，断路器
ＱＦｌ仍在合闸状态，断路器ＱＦｌ送仪控的常开辅助触点应闭合，而ＰＩＧ却未收到“主电机运行反
馈”信号，并发出“主电机运行反馈故障”信息。
４．２
Hale Waihona Puke Baidu
改进措施
经过分析认为，导致该“主电机运行反馈故障”的电控原因有以下几方面： （１）电控由于某种原因，根本没有送出“主电机运行反馈”信号。