[發明專利]一種空壓機電機跳車保護系統及其控制方法

有效

• 申請號: 201710013717.3
• 申請日: 2017-01-09
• 公開（公告）號: CN108288847B
• 公開（公告）日: 2019-04-23
• 發明（設計）人: 余輝;王綠宇;貢兆良;戴忠;董振寧
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: H02H7/08
• 分類號: H02H7/08;H02H7/093;H02H1/00
• 代理公司: 上海集信知識產權代理有限公司 31254
• 代理人: 肖祎

本發明公開了一種空壓機電機跳車保護系統及其控制方法，避免轉速檢測裝置本身故障引發空壓機電機誤動作跳車，并且轉速信號接地更合理，最大程度降低被其它電信號干擾的風險；避免三相定子溫度中單個測溫探頭本身故障或者接線不良引發空壓機電機誤動作跳車，并且提供了維持空壓機正常運轉情況下，快速恢復正常測溫的方法；避免單個振動檢測裝置本身故障引發空壓機電機誤動作跳車，并且提供判斷振動異常高故障究竟源于檢測裝置本身故障還是電機振動真實異常的參考依據；避免進油流量開關本身故障引發空壓機電機誤動作跳車，并且保留報警功能，便于及時發現異常并處理。

技術領域

本發明涉及深冷制氧技術領域，尤其涉及一種空壓機電機跳車保護系統及其控制方法。

背景技術

在深冷技術制氧工藝中，空壓機是整個制氧機的門戶，為空分裝置提供原料空氣，地位舉足輕重。為驅動空壓機正常運轉，一般選用功率較大的大型同步電動機(簡稱電機)作為空壓機的動力源。圖1為空壓機電機保護系統測量設備配置示意圖，10為空壓機，11為轉軸，30為電機，20為連接空壓機10和電機30的齒輪增速箱。為了電機30能夠安全運行，一般配備高壓同步電機專用的電氣保護和外部故障保護，通過對相關運行參數的嚴格監控來達到保護目的。當運行參數發生異常且數值達到保護系統預設值時，觸發聯鎖保護動作，或者報警，或者直接跳車，令電機30自動停止運轉，即空壓機10跳車。

圖2為現有技術中電機轉速回路結構示意圖，空壓機電機30有低轉速跳車聯鎖，一旦電機30轉速低于設定值，將引起跳車，該回路主要由轉速檢測探頭341、機側接線箱343、轉速變換器342、跳車或邏輯運算塊40以及跳車執行模塊50電連接構成。圖3為現有技術中電機保護系統原理示意圖，A部分位于現場電機機側，B部分位于電氣室。某空壓機曾多次發生低轉速跳車。觀察其轉速趨勢發現，在跳車前轉速數值劇烈波動，當數值低于設定值時，即造成空壓機10跳車。根據現象分析，實際轉速不可能如此劇烈波動，當時空壓機10送出流量和壓力也未發生明顯變化，先后更換轉速探頭341、轉速變送器342及連接線，故障依舊；后判斷為傳輸信號受到干擾導致波動，誤觸發聯鎖跳車，造成非計劃停機損失。進一步檢查信號接地情況，安裝規范要求轉速回路從現場至電氣室的信號線其中一端必須接地，而原設計中已在電氣室一側接地345，符合要求；但在拆除電氣室接地點345后，轉速信號未再現波動，遂判斷為電氣室內公共接地點存在干擾。另外，如果檢測元器件本身出現故障，也會導致空壓機誤跳車，造成非計劃停機損失。

在圖1、圖3中，電機三相定子溫度通過分別安裝于電機內部R、S、T三相的3支測溫探頭，引出接線后，將溫度信號遠傳控制系統，并參與保護系統跳車聯鎖。當3支測溫探頭中任一出現接觸不良或斷路、損壞等故障時，將觸發聯鎖誤動作，導致空壓機誤跳車，造成非計劃停機損失。

電機負荷側與反負荷側各有1對振動檢測裝置，共2對4組；1個振動探頭、1個振動變換器通過電連接形成1組振動檢測裝置，并與遠方控制系統電連接，參與跳車控制。在實際使用中，當4組中任意一組振動值異常高并達到跳車值時，電機即保護跳車；但是，當任一振動檢測裝置本身故障導致數值出錯時，同樣會導致空壓機誤跳車，造成非計劃停機損失。

電機負荷側和反負荷側進油管分別設有流量開關311、312，當進油管內油流量低于設定流量時，觸點閉合，觸發保護系統聯鎖動作跳車；但當流量開關故障誤動作時，同樣導致會空壓機誤跳車，造成非計劃停機損失。

綜上所述，空壓機電機的轉速、三相定子溫度、振動、進油流量等諸多運行參數中有任一出現異常或故障時，均會直接導致空壓機跳車，若為誤動作，則空壓機誤跳車，安全運行風險較大，且非計劃停機損失嚴重。

發明內容

本發明的目的是提供一種空壓機電機跳車保護系統及其控制方法，能夠在電機轉速、振動、溫度、油流量等保護系統測量設備故障或誤動作時，仍能保護電機正常運轉，避免誤動作觸發誤跳車造成非計劃停機損失。

本發明所要求解決的技術問題可以通過以下技術方案來實現：