變頻調(diào)速技術(shù)在長輸管道中的應(yīng)用

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1、學兔兔www.xuetutu.com過程控制實施技術(shù)石油化工自動化，2010，3：74AUToMAT1ONINPETRO—CHEMICALINDUSTRY變頻調(diào)速技術(shù)在長輸管道中的應(yīng)用鄭永濤，潘毅，李志猛(中石化管道儲運公司濰坊輸油處，山東濰坊261021)摘要：闡述了長輸管道輸油泵站中高壓變頻器改造項目的規(guī)劃、實施過程，以及在輸油泵站中數(shù)據(jù)采集與控制(SCADA)系統(tǒng)中整合變頻調(diào)速控制的實現(xiàn)方法，并分別從軟件和硬件兩個方面，從需求分析、過程設(shè)計、實施及維護三個步驟詳細闡述了變頻調(diào)速技術(shù)的實現(xiàn)與應(yīng)用。對SLC500系列PLC的變頻

2、控制系統(tǒng)的開發(fā)作了詳細的描述，包括模塊的配置、PLC程序的組態(tài)和編程以及工作站軟件的編程等。對構(gòu)建高壓變頻控制系統(tǒng)有著非常好的借鑒和指導作用，并且為類似系統(tǒng)的研究提供了理論和實踐的基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：變頻器；數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)；可編程控制器；Modbus協(xié)議中圖分類號：TP273文獻標志碼：B文章編號：1007—7324(2010)03—0074—030引言設(shè)備比如PLC，工控機等連接。隨著電力電子技術(shù)、信息技術(shù)和現(xiàn)代控制理惠民站安裝2臺高壓變頻器，分別帶動3臺輸論在調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用，變頻調(diào)速已逐漸取代過油泵機組運行。其組合方式：去傳統(tǒng)

3、的調(diào)速方式，在工業(yè)生產(chǎn)中獲得廣泛的應(yīng)a)1號變頻器，采用一拖一方式，如圖1所示，用。對于長輸管道來說，變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用可即1號變頻器帶動1號輸油泵機組。泵機組在變以大幅度地節(jié)約電能，減少啟停操作對于設(shè)備的頻狀態(tài)下工作時，由變頻器改變電源頻沖擊以及提供更加平穩(wěn)和可靠的調(diào)節(jié)輸油泵排率加載到1號電機，同時也可在工頻狀態(tài)下工作，量的方式。保證了泵機組在變頻器故障時能正常運行。1現(xiàn)狀調(diào)查b)2號變頻器，采用一拖二方式，如圖2所示，東營到臨邑的東臨輸油管線，共有東營、濱此方式可實現(xiàn)2號變頻器帶動2號、3號泵機組中州、惠民、商河和臨邑五個泵站

4、組成，輸油能力為任一臺變頻運行，另一臺泵機組在工頻狀態(tài)下運10Mt／a，目前負責東營至臨邑間的進口原油輸行；也可2號、3號泵機組同時工作在工頻狀態(tài)。送任務(wù)。東營至濱州為密閉輸油，惠民和商河為母線母線旁接油罐輸送方式，其中惠民、商河兩站各安裝了3臺KD~750一¨0-5型輸油泵，其配套電動機的額定功率為1600kW。在旁接油罐方式輸油的惠民站和商河站，對于輸油泵排量的調(diào)節(jié)還是采用傳統(tǒng)上的泵出口閥控制的方式，截流現(xiàn)象非常嚴重，造成大量的電能浪費。為了節(jié)能降耗和QS3保護設(shè)備，決定在東臨線對輸油泵進行變頻調(diào)速改造。根據(jù)輸送工藝的要求和更

5、高的性價比，先期決定在惠民站安裝2臺高壓變頻器，實現(xiàn)變頻器對東臨線中間輸量的調(diào)節(jié)和大型輸油泵機組的軟啟動保護。圖1一拖一方式圖2一拖二方式惠民站采用空冷型完美無諧波系列高壓變頻注：M1，M2，M3一一電機；QSm～隔離開關(guān)；QF——高壓斷路器器，具有對電網(wǎng)諧波干擾小、輸出波形好、輸入功率因數(shù)高等特點。該變頻器提供一個用戶I／O系統(tǒng)收稿日期：2010～01—05。來實現(xiàn)與外部程序的數(shù)據(jù)交換，提供變頻器相關(guān)數(shù)作者簡介：鄭永濤(1977一)，男，現(xiàn)為中石化管道儲運公司濰字量輸入／輸出和模擬量輸入／輸出，同時提供支持坊輸油處搶維修中心自動

6、化儀表主管，主要負責東l臨、東黃輸油管Modbus協(xié)議的RS一485接口，以便更好地同外圍道自動化儀表維修及相關(guān)工程項目的設(shè)計及實施工作。學兔兔www.xuetutu.com第3期鄭永濤等．變頻調(diào)速技術(shù)在長輸管道中的應(yīng)用2需求分析SLC505，并相應(yīng)地增加了部分模塊。由PLC完成惠民站已有一套完整的數(shù)據(jù)采集與控制工藝數(shù)據(jù)的采集、處理、PID計算、輸出控制及數(shù)據(jù)(SCADA)系統(tǒng)在運行，對變頻器的控制可以整合上傳等任務(wù)。上位機主要由工業(yè)控制計算機及顯到原scADA系統(tǒng)中。變頻器的控制分3級，1級示器等組成，原上位機配置已經(jīng)不能滿足需

7、要，更是在現(xiàn)場變頻器操作面板上，可以直接給定變頻器換為1臺DELLG755商用計算機。上位機與的轉(zhuǎn)速，相當于就地控制；2級是由站控控制，通過PLC系統(tǒng)通過以太網(wǎng)相連且交換數(shù)據(jù)，主要完成站控上位機和PLC控制變頻器的轉(zhuǎn)速，即站控遠變頻器數(shù)據(jù)的顯示與報警、對變頻器的控制操作及控；3級是由濰坊調(diào)度中心控制，即中心遠控。其他人機交互操作等任務(wù)。SCADA系統(tǒng)變頻器對變頻啟泵要求，轉(zhuǎn)速在給定時間30S內(nèi)由控制部分的硬件配置如圖3所示。零平滑上升到給定轉(zhuǎn)速(對應(yīng)工藝要求壓力)，正常停泵時，要緩慢地降低變頻器的輸出頻率，避免了。眥變頻啟停時電流

8、對泵機組以及降低管線水擊對工工作站II115雄坊中心工站I功L、上作占l藝管網(wǎng)的沖擊。主要功能有：0’以太網(wǎng)，a)輸油泵的變頻／工頻啟動和停機。IP：l0．90．19．114b)實現(xiàn)對變頻器輸出頻率的自動調(diào)節(jié)，繼而【7461747l746l746l