化工工程成套设备电气控制装置设计探讨

发表时间:2021/8/20   来源:《当代电力文化》2021年11期   作者:刘恩勇
[导读] 化工企业在进行成套设备的购置时

        刘恩勇
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        摘要:化工企业在进行成套设备的购置时,往往会遇到现场的实际需求与制造商提供的配套电气控制装置不符合的情况.本文主要对化工工程的成套设备的电气控制装置中的问题进行了探讨,化工工程成套设备电气控制装置的设计要根据工程的实际情况.
        关键词:成套设备;电气控制装置;化工工程
        在进行成套设备的购置时,化工企业要注意现场的实际需求与设备制造商提供的配套电气控制装置是否吻合。当二者出现不相符的情况时,就需要进行化工工程成套设备电气控制装置的设计。
        1 现有的配套电气控制装置的不足之处
        现有的配套电气控制装置指的是由设备制造商提供的配套电气控制装置,其设计思路一般是以自身设备到控制要求为依据,没有将工程项目的整体要求考虑进去。一些设备制造商为了降低成本会对电气控制装置的要求进行调整。
        1.1不能适应安装环境
        化工生产场所的环境比较特殊,具有一些强腐蚀、易燃易爆的区域,很多设置旁边不允许安装电气装置。而设备商提供的电气装置一般会在设备现场进行电气控制装置的安装,例如开关柜、控制柜等,容易造成安全隐患。
        1.2配置不能满足现场供电的条件
        电气控制装置在电动机的启动方式和控制方面没有对用户电网的具体情况进行考虑。当前化工企业电网容量较大,电动机完全可以采用直接的方式,而一些电气控制的装置仍然在采用降压启动的方式。成套设备配套的防爆电机盒的接线口往往只有一个,而为了对电机的防爆密封性进行保障,一般都需要两根电缆进行接入。特别是自耦降压启动器由于故障率高、能耗大,已经基本上不再使用。在选型方面,一些电气控制装置也不能达到技术要求,用户电网的额定短路电流与配套开关的额定短路开断能力不符合,在实际使用中不能满足现场的供电条件。
        1.3成套设备电气控制的控制原理不能满足实际要求
        成套设备电气控制的控制原理与实际要求不相符的现象时有出现。以透平机工程为例,制造商提供了相应的润滑油泵,以油泵电机的电气状况作为是否对主、备电机进行切换的依据。如果主油泵电机出现故障则使用备用油泵电机。在实际情况中,主轴的润滑对透平机非常重要,润滑油泵必须为透平机提供不间断的供油,才能保障透平机在高转速下正常运行。而制造商提供的润滑油泵不能满足这情况,当透平机的主轴缺少润滑油时,如果没有出现油泵电机故障,则不会启用备用油泵电机。
        1.4 没有对整体项目的控制要求进行满足
        制造商所提供的电气控制装置一般直接采用成套的设备电气控制装置,没有对整个生产装置的配套问题进行考虑,导致生产装置的整体控制要求得不到满足,在实际现场施工的过程中,不能解决接线、修改等问题。随着自动化控制越来越普及,在整个装置中一般都会采用分散控制系统来进行集中控制与监视,分散型控制系统还要满足配套电气装置的远程控制、连锁要求和自动控制等要求。成套设备配套的电气控制装置往往不能达到这个要求。
        1.5难以进行集中安装
        当前我国的绝大部分化工企业都配置了配电开关室和控制操作室,配电开关室主要用于电气装置的集中安装,控制操作室主要用于控制操作监视装置的集中安装。

而制造商所提供的电气控制装置与化工企业控制操作室和配电开关是中原有的电气装置在外形尺寸、屏柜型号等方面多有不同,这就容易造成两种不同形式的中压开关柜存在于同一配电开关室,这不符合电气工程安装和电气设计的规范,容易造成安全隐患。
        2成套设备电气控制装置的设计思路和揩施
        针对透平机润滑油泵的控制配置问题,南宁化工公司将透平机润滑油泵的控制回路重新设计,改为根据油路中的油压状况来决定主,备电机的切换,并且增加了油泵双电源回路的自动切换,从而保证了透平机的安全运行。
        对于大功率电动机的起动方式选择,该公司根据现场实际情况,采用先进的软起动器装置,改善了电机的起动性能,既节能又降低故障率,也可保证防爆电机的防爆密封性,提高了成套装置的安全性。
        在具体的设计工作中,在电气控制装置集中安装的情况下,尽可能不采用成套设备配套的电气控制装置,而是与配电装置统一设计配置,在设计中,尽量采用统-型号的开关柜,保证配电室内开关柜的统一和整洁,降低维修的工作难度和投资成本,以取得良好的效果。如在上述透平机工程中,就不采用制造商配套的中压开关柜(固定式柜型,电磁式继电保护装置),自行设计采用先进的铠装移开式交流金属封闭开关设备(手车式开关柜)及微机继电保护装置,取得了满意的效果。
        根据多年来的实际设计施工经验,在工艺专业编制成套设备订货技术要求时,要及时与工艺设计人员及设备制造商的工程技术人员进行充分的交流,了解成套设备的实际操作需求,制定详尽的配套电气控制装置的配置技术要求或者不采用制造商配套电气控制装置;在成套设备交流订货时,要求成套设备制造商提供相关的电气控制原理图,根据工程的实际,设计合适的电气控制方案和电气控制装置,采用用户自行配套的方法,这样才能保证设计质量,才能够符合现场使用的效果,保证设备的安全和操作安全。
        鉴于由设备制造商提供的配套电气控制装置在设计时存在一些不足,不能满足实际需求,为了解决这一问题,应该对化工工程成套设备控制装置进行重新设计。
        首先在进行成套设备订货技术要求的编制时,就应该与设备制造商的工程技术人员和工艺设计人员进行及时的沟通,对成套设备的实际操作需求进行了解。如有可能可以不采用制造商的配套电气控制装置,或者制定可操作性强、规范性强的配套电气控制装置配置技术。
        在交流订货时,设备制造商也需要将成套设备的电气控制原理图提供出来,工程实际需要为依据对电气控制装置电气控制方案进行设计。
        以透平机的润滑油泵控制配置问题为例,某化工公司重新设计控制回路,将主、备电机的切换依据设计为油路中的油路状况,并将油泵的双电源回路设计为自动切换。根据实际情况,该化工公司选择了先进的软启动器装置作为大功率电动机的启动方式,将成套装置的安全性提高了,而且防爆电机的防爆密封性有所提高,电机的故障率也有所降低。
        3总结
        化工企业要以实际生产需要和实际生产条件为依据,有针对性地对成套设备电气控制装置进行设计,对于成套设备电气控制装置中不符合实际需要的设计,则可以对其进行改进或者重新设计。对于电气控制装置集中安装的情况,化工企业可以采取与配电装置统一的控制装置设计,以满足实际的需要。
        参考文献
        [1]王伟.试析化工工程成套设备电气控制装置设计的完善措施[J].中国设备工程,2020(16):134-135.
        [2]黄忠欣.完善化工工程成套设备电气控制装置设计的措施[J].化工设计通讯,2018,44(04):95+106.
        [3]黄立波.化工工程成套设备电气控制装置设计探讨[J].中国高新技术企业,2015(26):20-21.
        [4]梅洋.化工工程成套设备电气控制装置设计的探讨[J].无线互联科技,2015(01):150.
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