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    案例頻道

    泵站壓力油系統(tǒng)自控回路故障分析及改造
    • 企業(yè):控制網(wǎng)     領(lǐng)域:工業(yè)安全     行業(yè):包裝    
    • 點(diǎn)擊數(shù):1775     發(fā)布時(shí)間:2005-07-25 15:50:03
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    針對(duì)輔機(jī)自動(dòng)控制回路易出現(xiàn)的主要問(wèn)題,并根據(jù)泗陽(yáng)第二抽水站輔機(jī)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)及控制要求,為使機(jī)組輔機(jī)功能更全面、靈活、可靠,在泗陽(yáng)第二抽水站的輔機(jī)控制系統(tǒng)中采用可靠新產(chǎn)品并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行可靠靈活的改進(jìn),實(shí)踐證明這種嘗試是成功的,提高了泵站的控制管理及維護(hù)水平。



        目前大型泵站的輔機(jī)控制回路一般設(shè)有三種控制方式,即:遠(yuǎn)方控制、現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)控制、自動(dòng)控制。其中自動(dòng)控制方式已逐步成為泵站運(yùn)行和管理的主要方式。但在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中,由于控制回路的設(shè)計(jì)不盡完善,個(gè)別部件在選配上不夠妥當(dāng)貼切,常使自動(dòng)控制命令失靈,裝置不能正常發(fā)揮其功效,直至影響主機(jī)組的安全生產(chǎn)運(yùn)行。
        泗陽(yáng)第二抽水站是國(guó)家南水北調(diào)東線工程的一個(gè)梯級(jí)站,為江蘇省江水北調(diào)第四梯級(jí),淮水北調(diào)第一梯級(jí)大型泵站。設(shè)2臺(tái)2.8ZLQk-7.0液壓全調(diào)節(jié)立式軸流泵,總流量為66m3/S,配型號(hào)為T(mén)DL325/56-40的立式同步電動(dòng)機(jī),電壓等級(jí)為6kV,35kV戶內(nèi)變電所設(shè)S7-8000/35/6主變壓器一臺(tái)及所變、站變等相關(guān)附屬設(shè)備。其輔機(jī)系統(tǒng)由(高壓和中壓)油、(中壓和低壓)氣、(冷卻)水三部分組成,現(xiàn)以泗陽(yáng)第二抽水站輔機(jī)系統(tǒng)中的壓力油系統(tǒng)為例,來(lái)分析說(shuō)明其自動(dòng)控制回路出現(xiàn)的主要故障和若干改進(jìn)方法,其電氣控制原理如圖1所示。

    1  電氣控制回路的工作原理

       
    當(dāng)壓力油箱內(nèi)的油壓力低于下限設(shè)定值1.40MPa時(shí),壓力表接點(diǎn)1YX1接通,中間繼電器1KI線圈得電吸合,同時(shí)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)置于自動(dòng)位置Z時(shí),1KI的動(dòng)合接點(diǎn)1KI1接通接觸器的QS線圈,油泵電動(dòng)機(jī)開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)補(bǔ)油;油箱壓力升高后,1YX1接點(diǎn)打開(kāi),繼電器1KI的通路由1KI2常開(kāi)接點(diǎn)經(jīng)繼電器3KI的常閉接點(diǎn)3KI1形成自保持。當(dāng)油箱內(nèi)油壓力上升至上限設(shè)定值1.8MPa時(shí),壓力表1YX2的接點(diǎn)閉合,3KI繼電器線圈得電吸合,其常閉接點(diǎn)3KI1斷開(kāi)從而切斷1KI的通路,使油泵電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn),補(bǔ)油結(jié)束。圖1中對(duì)備用油泵電機(jī)的啟、停及油壓過(guò)高、過(guò)低的信號(hào)回路未作示意。



    圖1  壓力油系統(tǒng)控制回路圖

    2  運(yùn)行中易出現(xiàn)的故障

        (1)  油箱中的油壓力低于下限設(shè)定值時(shí),油泵不能可靠啟動(dòng);
        (2)  油箱中的油壓力高于上限設(shè)定值時(shí),油泵不能及時(shí)停止運(yùn)轉(zhuǎn);
        (3)  油壓上限執(zhí)行繼電器3KI及過(guò)壓停機(jī)繼電器4KI等動(dòng)作時(shí)易出現(xiàn)連續(xù)的通斷“跳躍”現(xiàn)象。

    3  故障原因分析

        (1)  自動(dòng)控制回路的設(shè)計(jì)存在不足。

        (2)  YX系列電接點(diǎn)壓力表的選型不準(zhǔn)確,其接點(diǎn)不能滿足電路的實(shí)際工作要求:YX系列電接點(diǎn)壓力表的接點(diǎn)容量一般都在10VA到30VA之間,在單相220V交流電路中負(fù)載阻性電流能力小于0.135A,負(fù)載感性電流能力小于0.065A。而受控于它的KI一般是JZ7系列中間繼電器,JZ7繼電器的啟動(dòng)功率約75VA啟動(dòng)時(shí)的電流約0.34A,維持功率約13VA維持電流約0.06A。因此接點(diǎn)容量30VA以下的YX系列壓力表是不能滿足回路頻繁工作的需要的。

        (3)  正常情況下油壓的變化是一種緩慢的升降過(guò)程,壓力表電接點(diǎn)的通斷也就經(jīng)過(guò)了由斷到松到緊或由緊到松到斷的變化,這樣電接點(diǎn)在松接觸時(shí)很易“打火”發(fā)生氧化電蝕,隨著氧化電蝕現(xiàn)象的逐步加重,接點(diǎn)間的電阻也逐漸增大,這樣便出現(xiàn)了惡性循環(huán)直至接點(diǎn)接觸不良或不通導(dǎo)致斷路。

    4  解決辦法

    (1)  控制電路的完善
        在停機(jī)繼電器3KI的線圈回路中串入繼電器1KI的一對(duì)常開(kāi)接點(diǎn)1KI3,從此徹底消除了繼電器3KI動(dòng)作時(shí)出現(xiàn)的跳躍現(xiàn)象,但電接點(diǎn)控制的繼電器必須是連續(xù)工作狀態(tài),暫態(tài)動(dòng)作的繼電器回路不宜采用圖1中的3KI回路,如圖2所示。



    圖2  完善后的壓力油系統(tǒng)控制回路局部圖



        由于1KI3是在工作泵啟動(dòng)時(shí)閉合,所以,當(dāng)壓力表的壓力上限接點(diǎn)1YX2閉合時(shí),繼電器3KI可以立即啟動(dòng),其常閉接點(diǎn)3KI1立即斷開(kāi),可靠地切斷了1KI的通路;而1KI的動(dòng)作必使1KI3接點(diǎn)打開(kāi),因此不等壓力下降1YX2即斷開(kāi),1KI3就切斷了3KI的回路,保證了3KI不再發(fā)生跳躍。1YX2接點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了無(wú)電流斷開(kāi),大大延長(zhǎng)了壓力表的使用壽命。

    (2)  正確選用YX系列壓力表
        根據(jù)運(yùn)行中出現(xiàn)的故障,用于KI繼電器控制回路的YX壓力表在額定工作電壓下的觸頭容量必須大于75VA;用于故障信號(hào)回路的YX壓力表在額定工作電壓下的觸頭容量最好選用30VA;采用YXC系列帶磁助接點(diǎn)的壓力表,由于動(dòng)觸頭帶有磁鐵能加快動(dòng)靜觸頭的閉合速度,因而可大大減輕電接點(diǎn)在閉合時(shí)動(dòng)靜觸頭間的打火電蝕程度,提高電路工作的穩(wěn)定性,但由于觸點(diǎn)在打開(kāi)時(shí)受到磁力的吸引,使得觸點(diǎn)在斷開(kāi)時(shí)變得更加緩慢,因此YXC系列壓力表適用于13VA以下的負(fù)載電路和泵站的輔機(jī)信號(hào)回路。

    (3)  選用新型設(shè)備
        用YPK-03-C型船用膜片壓力控制器,替代原來(lái)的電接點(diǎn)壓力表。YPK-03-C控制器的結(jié)構(gòu)如圖3所示。它的動(dòng)作原理是:當(dāng)介質(zhì)的壓力作用于膜片8時(shí),膜片將頂動(dòng)圓盤(pán)11,從而帶動(dòng)挺桿5向上位移,壓縮給定彈簧18,爪板4、15向上移動(dòng),接通微動(dòng)開(kāi)關(guān)3、16,實(shí)現(xiàn)接點(diǎn)的接通和斷開(kāi)。上限、下限設(shè)定值可通過(guò)調(diào)整兩根彈簧頂部的調(diào)整螺母來(lái)實(shí)現(xiàn)。
        YPK-03-C壓力控制器采用密封外殼,對(duì)環(huán)境、溫度、濕度等條件要求不高,微動(dòng)開(kāi)關(guān)的接點(diǎn)容量大(配有兩對(duì)常開(kāi)接點(diǎn)和兩對(duì)常閉,其接點(diǎn)直流時(shí)功率為300W、交流380V時(shí),容量為350VA),動(dòng)作迅速,完全能克服原電接點(diǎn)壓力表在工作中存在的不足。并在不改變?cè)O(shè)計(jì)電路的前提下,替換原電接點(diǎn)壓力表。該站經(jīng)過(guò)近一年的運(yùn)用,證明控制器的工作穩(wěn)定、可靠,能滿足油、氣、水系統(tǒng)自動(dòng)控制回路的要求。由于YPK-03-C壓力控制器是全封閉式結(jié)構(gòu),不便于對(duì)現(xiàn)場(chǎng)儲(chǔ)壓設(shè)備的壓力值進(jìn)行巡視、觀測(cè),因此該站采用了壓力表和YPK-03-C控制器組合安裝使用的布置型式。



    圖3  YPK-03-C型船用膜片壓力控制器

    5  結(jié)語(yǔ)

        泵站輔機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行是否可靠,直接關(guān)系著泵站主設(shè)備的安全,對(duì)輔機(jī)控制回路進(jìn)行必要的完善和改進(jìn),選用新型設(shè)備和對(duì)回路中的關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行正確合理的選配,是輔機(jī)自動(dòng)裝置可靠工作的重要保證。

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