CN201145837Y

CN201145837Y - 用于泄漏补偿的正压防爆控制系统

Info

Publication number: CN201145837Y
Application number: CN 200720074539
Authority: CN
Inventors: 毕东杰; 沈亚光
Original assignee: Shanghai SK Petroleum Chemical Equipment Corp Ltd; Shanghai SK Petroleum Technology Co Ltd
Current assignee: Shanghai SK Petroleum Chemical Equipment Corp Ltd; Shanghai SK Petroleum Technology Co Ltd
Priority date: 2007-09-11
Filing date: 2007-09-11
Publication date: 2008-11-05
Anticipated expiration: 2017-09-11

Abstract

本实用新型涉及一种用于泄漏补偿的正压防爆控制系统，25KVA隔爆变压器、JX交流接触器、JY交流接触器、隔爆鼓风机、避雷器、正压防爆控制回路和检测模块，其特征在于，25KVA隔爆变压器位于三相交流输入端，正压防爆控制回路通过JX交流接触器与配电箱的三相交流电源连接，正压防爆控制回路通过JY交流接触器与鼓风机的三相交流电源连接，正压防爆控制回路和检测模块连接，隔爆鼓风机与25KVA隔爆变压输出端连接，设有前置融断器的避雷器a、b、c、d端分别和三相交流输入端的L1、L2、L3和N连接。本实用新型的优点节省1.5KVA隔离变压器，隔爆鼓风机功率选择可以满足用户需求，节省成本，使得综合录井仪电缆布放更加合理。

Description

用于泄漏补偿的正压防爆控制系统

技术领域

本实用新型涉及一种用于泄漏补偿的正压防爆控制系统，适用于海洋石油钻井平台上使用的综合录井仪房内，属于防爆控制系统技术领域。

背景技术

海洋石油钻井平台上使用的综合录井仪处于可燃及危险气体环境中，采用对泄漏进行补偿的正压防爆技术，达到使综合录井仪即使处于危险环境之中也能安全正常运转。

为了能排除综合录井仪房内可能存在的可燃性气体以及危险性硫化氢气体，正压防爆系统首先使增压鼓风机得电，将新鲜的干净空气送入综合录井仪房内，对可燃性气体及危险气体进行冲洗换气，使综合录井仪房内空气达到安全标准时，才向其他用电设备供电。

正压防爆控制系统将综合录井仪房内用电设备区分为一次得电设备及二次得电设备，并依据对环境变量(可燃气、烟雾、硫化氢、室内压力、温度等)的监测结果，决定二次得电的通与断。更为重要的在于始终维持综合录井仪房内正压，使外部的可燃性气体以及危险性气体无法进入综合录井仪房内。

传统的正压防爆控制系统，如图1所示，由20KVA隔离变压器、1.5KVA隔离变压器，JX交流接触器、JY交流接触器、鼓风机、避雷器、正压防爆控制回路和检测模块组成，三相交流输入L1、L2、L3和N通过JX交流接触器与20KVA隔离变压器连接，由正压防爆控制回路控制，三相交流输入L1、L2、L3通过融断器a、b、c与1.5KVA隔离变压器连接，1.5KVA隔离变压器输出三相通过JY与鼓风机连接，JY交流接触器由正压防爆控制回路控制，正压防爆控制回路和检测模块连接，20KVA隔离变压器、1.5KVA隔离变压器，JX交流接触器和避雷器组成1号隔爆箱，JY交流接触器、正压防爆控制回路和检测模块组成2号隔爆箱。由于三相交流输入电压为220V/380V/440V可选，为保证增压风机正常工作，需要一只1.5KVA隔离变压器，向鼓风机供电，属于一次得电设备。

20KVA隔离变压器属于二次得电设备。

正压防爆控制回路根据微差压、硫化氢、可燃气体、烟雾浓度等环境指标进行检测，并以此为基础，控制综合录井仪仪器房的一次得电及二次得电过程。

正压防爆控制回路的控制逻辑为继电器和时间继电器。

其不足之处

1)受控制箱内低压电器的局限，避雷器只能选择抗感应雷型。

2)鼓风机功率选择受到隔爆箱体积限制，无法满足用户需求。

3)正压防爆控制回路的控制逻辑为继电器和时间继电器。修改控制逻辑比较困难。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种用于泄漏补偿的正压防爆控制系统。

为实现以上目的，本实用新型的技术方案是提供一种用于泄漏补偿的正压防爆控制系统，25KVA隔爆变压器、JX交流接触器、JY交流接触器、隔爆鼓风机、避雷器、正压防爆控制回路和检测模块，其特征在于，25KVA隔爆变压器位于三相交流输入端，正压防爆控制回路通过JX交流接触器与配电箱的三相交流电源的连接，正压防爆控制回路通过JY交流接触器与鼓风机的三相交流电源连接，正压防爆控制回路和检测模块连接，隔爆鼓风机与25KVA隔爆变压输出端连接，设有前置融断器的避雷器a、b、c、d端分别和三相交流输入端的L1、L2、L3和N连接。

所述的正压防爆控制回路由检测模块和PLC可编程控制器组成，所述的避雷器为抗直击雷型避雷器，设于隔爆变压器接线腔内

本实用新型的25KVA隔离变压器处于三相交流输入端，防爆控制箱之前，系一次得电设备，所以是防爆隔离变压器。避雷器可选择抗直击雷型，更符合综合录井仪对避雷保护的需求。避雷器及前置融断器安装在隔爆变压器接线腔内，其遥信控制端接入防爆控制箱。可及时反映避雷器工作状态。增压鼓风机可从隔离变压器直接获取所需工作电压，省去专用1.5KVA隔离变压器。

本实用新型的控制逻辑采用PLC可编程控制器，在原有可燃气、烟雾、硫化氢、室内压力、温度等环境监测的基础上，新增鼓风机流量监测，使正压防爆制更为科学合理。

本实用新型的优点是：

1)避雷器可选择抗直击雷型，更符合综合录井仪对避雷保护的需求。避雷器及前置融断器安装在隔爆变压器接线腔内，节省隔爆避雷器箱。

2)节省1.5KVA隔离变压器，隔爆鼓风机功率选择可以满足用户需求。

3)经过优化的PLC控制逻辑更加合理，可以很方便地实现控制逻辑的修改。

4)节省成本，使得综合录井仪电缆布放更加合理。

附图说明

图1为原泄漏补偿的正压防爆控制系统结构示意图；

图2为本实用新型用于泄漏补偿的正压防爆控制系统结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例

如图2所示，为本实用新颖用于泄漏补偿的正压防爆控制系统结构示意图，所述的用于泄漏补偿的正压防爆控制系统由25KVA隔爆变压器、JX交流接触器、JY交流接触器、鼓风机、电机保护器、避雷器、正压防爆控制回路和检测模块组成，25KVA隔爆变压器位于三相交流输入端，正压防爆控制回路通过JX交流接触器与配电箱的三相交流电源的连接，正压防爆控制回路通过JY交流接触器与鼓风机的三相交流电源连接，正压防爆控制回路和检测模块连接，隔爆鼓风机与25KVA隔爆变压输出端连接，避雷器a、b、c、d端分别和三相交流输入端的L1、L2、L3和N连接，所述的避雷器安装前置融断器。

所述的正压防爆控制回路的控制逻辑由PLC可编程控制器组成。所述的避雷器可选择抗直击雷型避雷器。

JX交流接触器控制配电箱的三相交流电源的通断。另外一路JY连向用于仪器房增压的隔爆鼓风机。其中，用于仪器房增压的鼓风机的三相交流电源直接取自外部25KVA隔爆变压器，从而使大功率鼓风机的应用成为可能。

另一方面，增压鼓风机主回路中的电机保护器将鼓风机的过流及缺相检测信号也送入正压防爆控制回路。在环境检测信号及鼓风机过流及缺相检测信号全部合格的情况下，正压防爆控制回路输出AC220V，使JY交流接触器的控制线圈得电，从而隔爆鼓风机得电，向仪器房内补充新鲜空气。

所有的传感器将各自的检测信号分别送到隔爆控制箱中的PLC进行检测。当某项检测指标合格时，机柜上相应的红色指示灯点亮，绿色指示灯熄灭；反之，当某项检测指标不合格时，机柜上相应的绿色指示灯点亮，红色指示灯熄灭。当所有的检测项目都达到合格时，所有的红色指示灯点亮，PLC将允许三相交流电送入配电箱。

配电为TN-S系统，配电进线处的避雷器应满足防爆要求，本实用新颖采用将避雷器安装在隔爆变压器的接线腔内达到防爆要求。

PLC是防爆控制系统的头脑，其主要功能如下：

1.二次无供电，则应急灯自动点亮；一旦二次得电，应急灯自动熄灭；

2.开关拨至手动模式时，手动控制信号指示灯点亮，二次电路得电，所有传感器状态指示灯和自动控制信号指示灯都不亮，电铃不响；

3.开关拨至自动模式时，自动控制信号指示灯点亮，手动控制信号指示灯灭，进入自动控制状态；

4.进入自动控制状态后，传感器一旦检测到风机故障(过流、缺相、堵转)、流速过低、可燃性气体浓度超过20％LEL、室温高于57℃、硫化氢浓度超过15ppm或出现烟雾超限时，对应的异常信号防爆指示灯闪烁，并且防爆电铃报警；

5.另外室内压力若小于60Pa，对应的异常信号防爆指示灯也会闪烁；若失压持续10s以上时防爆电铃报警。

本实用新型自动控制模式下的正常工作流程；

1.自动控制信号指示灯和应急灯点亮，去鼓风机开始工作，为仪器房送入新鲜空气。各传感器正常状态指示灯和换气过程指示灯点亮；

2.流速稳定后继续通风20分钟后二次得电，换气过程指示灯和应急灯灭。

3.首次二次得电过程中出现异常：

1)当鼓风机、可燃气检测、室温、硫化氢检测和烟雾检测中一个或多个出现异常时，发出相应的声光报警，但不影响换气过程20分钟的计时，直至异常恢复解除报警。若异常状态一直持续到换气20分钟结束后，二次仍不能得电，直至异常恢复解除报警，二次立即得电。

2)当出现微差压检测异常时，对应微差压异常指示灯闪烁，直至异常恢复解除报警；若持续10s以上时电铃报警，直至异常恢复解除报警；若再持续10s以上

则重新开始20分钟的换气过程，计时清零，直至微差压异常恢复解除报警后开始重新计时。

3)当出现低流速时，发出声光报警，并且换气过程20分钟的计时清零，直至异常恢复解除报警，开始重新计时。

4.二次得电正常工作时出现异常：

1)流速发生异常时，发出相应的声光报警，但不断二次电，直至异常恢复解除报警。

2)当可燃气、室温、硫化氢、烟雾中出现一个或多个异常时，发出相应的声光报警并且断二次电，直至异常恢复解除报警后立即给二次供电。(其中烟雾传感器需手动复位)

3)当出现微差压异常时，对应微差压异常指示灯闪烁，直至异常恢复解除报警；若持续10s以上时电铃报警，直至异常恢复解除报警；若再持续10s以上则断二次供电；直至异常恢复解除报警后，重新开始换气过程。

4)当出现微差压异常首个10S后，到断二次供电的时间可以选择。

Claims

1.一种用于泄漏补偿的正压防爆控制系统，25KVA隔爆变压器、JX交流接触器、JY交流接触器、隔爆鼓风机、避雷器、正压防爆控制回路和检测模块，其特征在于，25KVA隔爆变压器位于三相交流输入端，正压防爆控制回路通过JX交流接触器与配电箱的三相交流电源的连接，正压防爆控制回路通过JY交流接触器与鼓风机的三相交流电源连接，正压防爆控制回路和检测模块连接，隔爆鼓风机与25KVA隔爆变压输出端连接，设有前置融断器的避雷器a、b、c、d端分别和三相交流输入端的L1、L2、L3和N连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于泄漏补偿的正压防爆控制系统，其特征在于，所述的正压防爆控制回路的控制逻辑由PLC可编程控制器组成。

3.根据权利要求1所述的一种用于泄漏补偿的正压防爆控制系统，其特征在于，所述的避雷器为抗直击雷型避雷器，设于隔爆变压器接线腔内。