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電氣設計審查要點范文1
【關鍵詞】空分裝置 空壓機 油泵 互倒 DCS系統 控制邏輯圖
中圖分類號：TG333.2 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2013）35-006-01
1 前言
邯鋼35000Nm3/h空分裝置由川空成套，2008年投產，其配套空壓機、氧壓機分別由陜鼓動力和杭氧透平公司生產，均采用雙外置油泵，其中一臺運行，一臺備用，在控制中實現自動互倒，即將當前的在運油泵作為主油泵，另一臺作為備用油泵。油泵作為壓縮機的關鍵設備，其控制的正確完善與否對系統的安全可靠運行起著關鍵的作用。在我廠前期設計審查以及后期的調試運行過程中，結合實際操作和控制，在儀電控制和儀控邏輯方面改進了幾處關鍵的缺陷，消除了可能造油泵停運的隱患，在此行給予說明。本文以空壓機1#油泵的控制為例，分成兩個方面來詳細說明各個改進要點。
2 儀電控制的改進優化
2.1 儀電控制的問題
在審查設計圖紙，核對儀電控之間的信號聯系過程中，發現儀控DCS系統至電氣控制柜的油泵啟動/停止的開關量控制信號是采用一個開關量觸點，見圖1 “改進前空壓機1#油泵電氣原理圖”所示：
圖中“手動/自動”開關1SA轉至“自動”控制狀態時，DCS啟動油泵啟動/停止觸點2UZ-1001-1為閉合時，油泵啟動運行，斷開時則停止運行。存在兩個問題：①該觸點為斷開時停止油泵，若由于DCS系統的模件、輸出繼電器、電纜斷路等故障，會造成異常停泵。②采用閉合時油泵啟動運行，該觸點為常期閉合狀態，會造成元件老化，同樣造成異常停泵。停泵必然造機組斷油，軸瓦燒壞等重大事故的發生，對機組的安全可靠運行造成很大威脅。
2.2 儀電控聯絡的改進
基于上述所發現的問題，對儀電控聯絡信號以及電氣設計進行了改進優化，見圖2“改進后空壓機1#油泵電氣原理圖”：
圖1 改進前空壓機1#油泵電氣原理圖 圖2 改進后空壓機1#油泵電氣原理圖
改進項目包括：①采用兩個DCS開關量觸點進行油泵的啟動/停止控制。DCS啟動油泵觸點2UZ-1001-1采用常開點，DCS輸出繼電器勵磁吸合，觸點閉合啟動。DCS停止油泵觸電2UZ-1001-2采用常閉點，DCS輸出繼電器勵磁吸合，觸點斷開停止。②在DCS控制程序中將啟動/停止輸出繼電器采用延時脈沖型勵磁動作方式，脈沖時間為5秒，啟動油泵2UZ-1001-1接通5秒，交由電氣主接觸器1KM輔助觸點完成回路自保持，這樣繼電器不是處于常得電勵磁狀態，避免了繼電器的元件老化和整個回路的誤動作。
3 儀控DCS控制邏輯的改進優化
3.1 DCS程序對油泵控制邏輯的要點，參見圖3“改進前空壓機1#油泵DCS系統控制邏輯圖”：①油壓低互倒。在現場控制箱“DCS /就地”卡子，打至“DCS”，且DCS系統內部變量AB1011（空壓機1#油泵備用狀態）為“1”，即備用油泵在程序中“投備”，當儀表PIAS_1051（空壓機油壓）檢測到油壓低信號，將觸發UZ_1001_1開關量輸出點5s脈沖至電氣啟動備用的1#油泵；②油泵停運互倒。在現場控制箱“DCS /就地”卡子，打至“DCS”，且DCS系統內部變量AB1011（空壓機1#油泵備用狀態）為“1”，即備用油泵在程序中“投備”，當檢測到來自電氣的SO_1002（空壓機2#油泵運行信號）消失時，將觸發UZ_1001_1開關量輸出點5s脈沖至電氣啟動備用的1#油泵；③可在DCS操作介面中通過內部變量操作按鈕MOPUZ_1001（1#油泵DCS啟動按鈕）觸發UZ_1001_1開關量輸出點5s脈沖至電氣啟動備用的1#油泵。
3.2 控制邏輯存在問題
以上控制邏輯圖直觀上看不存在問題，在實際應用中，結合操作、檢修和其他可能情況還存在以下兩個問題： ①當1#備用泵啟動后，此時1#2#兩臺油泵同時運行時，為防止雙油泵同時運行時油壓超壓，DCS系統程序控制兩臺油泵并行5s后，DCS系統觸發UZ_1001_2開關量輸出點至電氣停1#油泵。如此，若2#油泵檢修完成后，將“DCS/就地”卡子轉換為“就地”對油泵進行現場試運行，1#油泵的并行5s計時已由SO_1002（空壓機2#油泵運行信號）觸發，若試泵失敗，DCS程序也將發出開關量控制信號停1#油泵，這樣兩臺油泵均停運，必然會導致機組油壓低的聯鎖停機事故的發生。②當2#油泵試運行正常，在現場控制箱將 “DCS/就地”卡子由“就地”轉換為“DCS”控制時，電氣控制決定了進行該轉換時，2#油泵必停。此時，由于并行5s停1#油泵的計時已由SO_1002（空壓機2#油泵運行信號）觸發，5s時間到時，DCS系統觸發UZ_1001_2開關量輸出點至電氣停1#油泵，也將導致雙油泵停機。
3.3 控制邏輯的改進
①實現檢修后的備用油泵的安全調試。通過現場控制箱“DCS /就地”卡子的位置識別來判斷油泵的允許控制狀態，在DCS系統原控制程序上增加對現場操作箱“DCS/就地”卡子信號HS_1002的判斷，若HS_1002（空壓機2#油泵遠程控制）不成立時，即“DCS /就地”卡子轉換為“就地”，將不觸發UZ_1001_1開關量輸出點5s脈沖至電氣啟動備用的1#油泵。參見圖4“改進后空壓機1#油泵DCS系統控制邏輯圖”的左下方“AND”塊前的HS_1002條件。
圖3改進前空壓機1#油泵DCS系統控制邏輯圖 圖4 改進后空壓機1#油泵DCS系統控制邏輯圖
