ARD智能電動機(jī)控制器在苯乙烯生產(chǎn)過程中的應(yīng)用

 　　摘要：本文著重介紹安科瑞電氣有限公司的ARD智能型電動機(jī)控制器在低壓電動機(jī)保護(hù)、通訊等方面的應(yīng)用，供工程設(shè)計(jì)中參考。

　　關(guān)鍵詞：低壓電動機(jī)保護(hù)、通訊。

　　一、概述：

　　在現(xiàn)代的工業(yè)過程中，電動機(jī)作為一種拖動的機(jī)械，成為所有動力機(jī)械的不可缺少的設(shè)備。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷的完善，迫切需要開發(fā)和完善電動機(jī)控制與保護(hù)設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)過程和大型機(jī)械的遙信、遙測、遙調(diào)、遙控、故障診斷以及集中監(jiān)測等功能。

　　化工行業(yè)是我國的重要的基礎(chǔ)行業(yè)，在國民經(jīng)濟(jì)中具有重要的戰(zhàn)略地位。行業(yè)特點(diǎn)本身特點(diǎn)為易燃易爆的工作場合較多，屬于事故多發(fā)行業(yè)，化工行業(yè)滿負(fù)荷、大通量連續(xù)的運(yùn)轉(zhuǎn)，因而對電動機(jī)使用的可靠性和穩(wěn)定性要求極高，一旦發(fā)生故障，必須馬上找出故障原因及時排除，以保證連續(xù)的生產(chǎn)。

　　江蘇某化工企業(yè)經(jīng)過多年嘗試和反復(fù)實(shí)踐試用，最終選擇了一種新型ARD智能型電動機(jī)控制器，作為電動機(jī)的保護(hù)元件，并取得了一定的使用經(jīng)驗(yàn)。特別是該企業(yè)在25萬噸/年苯乙烯項(xiàng)目中，在低壓配電系統(tǒng)中使用了ARD智能型電動機(jī)控制器，不但有效的降低了電動機(jī)的故障發(fā)生率，徹底取代了熱繼電器，同時利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通訊技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了全廠電動機(jī)的自動化控制，并取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

　　二、苯乙烯廠對電動機(jī)控制器的要求

　　該化工企業(yè)生產(chǎn)從粗苯加氫開始，粗苯加氫生產(chǎn)出的苯用于生產(chǎn)苯乙烯、順酐、富馬酸，該企業(yè)屬易燃易爆、大通量、滿負(fù)荷的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)性生產(chǎn)企業(yè)。該公司的低壓廠用電系統(tǒng)中的許多電機(jī)在工藝要求上是不允許跳閘停車的，部分關(guān)鍵電機(jī)一旦跳閘停機(jī)，將可能造成整個工藝癱瘓等事故，不但給企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失，而且容易造成人員傷亡。

　　在實(shí)際運(yùn)行中，當(dāng)電動機(jī)發(fā)生故障需及時查找原因并排除故障，這時靠人到現(xiàn)場查找原因當(dāng)然也可以，只是要花費(fèi)很長時間，而采用ARD智能型電動機(jī)控制器的通訊功能在最短的時間內(nèi)發(fā)出報(bào)警指令告知電氣工程師，到現(xiàn)場后通過ARD智能型電動機(jī)控制器的故障記錄功能可以很容易找到故障原因及時恢復(fù)生產(chǎn);

　　所以苯乙烯廠對電動機(jī)兩大必不少要求如下：

　　1.電動機(jī)保護(hù)、故障記錄功能。

　　2.通訊功能。

　　三、智能型電動機(jī)控制器的描述

　　ARD智能型電動機(jī)控制器是最近十幾年才發(fā)展起來的一種新型數(shù)字式低壓綜合電動機(jī)保護(hù)裝置。它集成了過載、欠(輕)載、阻塞/堵轉(zhuǎn)、三相電流不平衡等保護(hù)功能;還集成了測量、故障記錄、控制(直接起動、雙向起動、雙速起動、星三角起動、抗晃電起動、欠壓失壓重起動)等功能。

　　該裝置具有控制精度高、節(jié)電、保護(hù)動作靈敏、工作可靠等優(yōu)點(diǎn)，是替代熱繼電器的理想產(chǎn)品。

　　其基本工作原理如下圖:

　　(1)保護(hù)功能

　　ARD智能型電動機(jī)控制器具有過載、欠(輕)載、阻塞/堵轉(zhuǎn)、三相電流不平衡、起動加速超時、接地/漏電、欠/過壓、欠功率等保護(hù)功能。

　　ARD裝置通過裝在柜門上的顯示模塊，實(shí)時的顯示當(dāng)前電動機(jī)的運(yùn)行情況和三相電流;當(dāng)電動機(jī)發(fā)生任一故障時，裝置延時一段時間后斷開主接觸器，電動機(jī)停車，顯示模塊上實(shí)時顯示當(dāng)前發(fā)生的故障信息(故障原因、故障時間、故障時電動機(jī)電流電壓值)。

　　帶通訊功能時還可以通過通訊將保護(hù)數(shù)據(jù)實(shí)時傳送到計(jì)算機(jī)后臺系統(tǒng)中進(jìn)行監(jiān)控管理。

　　ARD智能型電動機(jī)控制器的漏電保護(hù)功能在化工行業(yè)中有非常重要的使用價(jià)值，它解決了電氣維護(hù)人員經(jīng)常到電動機(jī)旁用“搖表”測絕緣的問題，既保證了電動機(jī)設(shè)備的安全，又保證了生產(chǎn)連續(xù)運(yùn)行。

　　(2)測量功能

　　ARD智能型電動機(jī)控制器可以對當(dāng)前電動機(jī)回路的三相電流、三相電流不平衡、接地電流、電壓、功率、功率因數(shù)、頻率、電能進(jìn)行測量，并且實(shí)時的在盤柜的顯示模塊上顯示。帶通訊功能時可通過通訊將實(shí)時數(shù)據(jù)傳送到計(jì)算機(jī)后臺或者SCADA系統(tǒng)中進(jìn)行監(jiān)控管理。

　　(3)控制功能

　　ARD智能型電動機(jī)控制器可以滿足各種起動方式，如直接起動、雙向起動、雙速起動、星三角起動、自耦變壓器降壓起動和晃電、欠壓失壓重起動控制方式。

　　ARD智能型電動機(jī)控制器支持9路開關(guān)量輸入，5路繼電器輸出，可以在盤柜上方便的進(jìn)行起、停、調(diào)試等工作，帶通訊功能時還可以通過計(jì)算機(jī)后臺實(shí)現(xiàn)“四遙”功能，對電動機(jī)進(jìn)行監(jiān)視管理。

　　(4)在線監(jiān)視功能

　　電氣工作師站操作人員可以在后臺系統(tǒng)上，完成所有保護(hù)整定數(shù)據(jù)的查看、修改設(shè)定。并且可在線監(jiān)測電動機(jī)的運(yùn)行情況和供電電源的質(zhì)量，及早的發(fā)現(xiàn)問題。同時后臺系統(tǒng)強(qiáng)大的管理功能可以有效的實(shí)時記錄各臺電動機(jī)的型號、歷史維護(hù)記錄、故障波形，為保證工藝系統(tǒng)的安全生產(chǎn)提供了有力的依據(jù)。

　　四、選用ARD智能型電動機(jī)控制器帶來好處

　　(1)安裝方便易于現(xiàn)場巡檢

　　按安裝形式分：ARD智能型電動機(jī)控制器分為一體式和分體式兩種。

　　目前使用MCC馬達(dá)控制中心柜大多采用的是抽屜柜，少數(shù)采用控制箱。

　　分體式安裝是由ARD裝置主體、顯示模塊組成;一體式安裝是ARD裝置主體、顯示模塊是一體的。

　　在實(shí)際工程中普通采用的是分體式安裝，把顯示模塊安裝在比如MNS抽屜柜面板上，這樣既簡化了開關(guān)柜內(nèi)的接線，又實(shí)現(xiàn)了即插即用功能(用戶可在線更換顯示模塊)。通過這樣設(shè)計(jì)使用戶在使用時對當(dāng)前的電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)一目了然，大大的方便了用戶的巡視和維護(hù)。

　　對那些電動機(jī)要求不高的地方，也可采用一體式安裝的產(chǎn)品。

　　(2)通訊組網(wǎng)便于后臺管理

　　在化工行業(yè)的工程中，對電動機(jī)設(shè)備的自動化要求較高， ARD智能型電動機(jī)控制器提供了RS-485通訊(Modbus-Rtu通訊協(xié)議)接口，為電氣操作與工藝控制人員通過計(jì)算機(jī)后臺在線瀏覽生產(chǎn)情況提供了方便。

　　把所有的ARD智能型電動機(jī)控制器、AM5中壓保護(hù)裝置、ACR多功能電力儀表及其它具備通訊協(xié)議的產(chǎn)品并聯(lián)在一起組成現(xiàn)場總線的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。如下圖所示，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)由站控層、通訊層、現(xiàn)場層組成，其中ARD智能型電動機(jī)控制器屬于現(xiàn)場層設(shè)備。