无人值守站注醇泵控制电路改造

郑,展,董玉清, 雷富海

摘要：集气站无人值守改造后，注醇泵因外电闪停班站人员无法及时发现，在严寒冬季气井长时间没有注醇，容易导致管线冻堵，造成气量下降，影响下游用户供气。因此，有必要对注醇泵控制电路进行分析、改造，能够在注醇泵停运的第一时间发现，并及时处理，防止气井生产异常，以保障安全稳定生产。

关键词：注醇泵；控制电路；气井；集气站

一、改造原因：

集气站无人值守模式下，集气站出现外电闪停情况时，注醇泵停运，由于报警系统无法检测到该情况并发出报警，巡站人员不在现场，注醇泵运行状态存在盲点，针对该情况，对注醇泵的控制电路进行了改造，实现了外电闪停报警和注醇泵运行状态的监控。

我区已建成A、B、C、D、E等5座无人值守站，实现了数据远程传输、生产自动控制、异常智能报警、人工辅助巡站、事故紧急关断和应急处置响应功能。这些无人值守站以区部为生产保障点，人员撤离至保障点对其进行集中监控，巡站人员每日只进行一次站内巡回检查，其余时间均不在生产现场。当无人值守站出现外电闪停情况时，注醇泵停运，由于集气站报警系统无法检测到外电闪停情况并发出报警，区部视频监控和巡站员工也无法第一时间得知注醇泵停运情况，无人值守站注醇泵的运行状态监控存在盲点。若注醇泵长时间停运，甲醇无法输送到井口，冬季生产极易造成气井冻堵。针对该情况，我区对注醇泵的启停控制电路进行了改造，加装一交流接触器，实现了对外电闪停情况的报警和注醇泵运行状态的监控。

二、注醇泵启停电路

注醇泵的启停电路包括主电路和控制电路两部分，安装有空气开关（QF）、按钮（SB）、熔断器（FU）、交流接触器（KM）、热继电器（FR）等器件，该电路有短路保护、失压保护、过载保护的功能。

1.熔断器：俗称保险丝，是最有效最简单的保护电器。熔断器中的熔丝或熔片用电阻率较高的易熔合金组成。线路正常工作时，熔体不会熔断，当电路发生短路时，熔体立即熔断，以保护电路及用电设备不被损坏。

2.热继电器：是由流入热元件的电流产生热量，使有不同膨胀系数的双金属片发生形变，当形变达到一定距离时，就推动连杆动作，使控制电路断开，从而使接触器失电，主电路断开，实现电动机的过载保护。

3.交流接触器：是一种能频繁关合、承载和开断正常电流及规定的过载电流的开断和关合装置，实现电动机的失压保护。

三、交流接触器的工作原理

(一)、组成部分

交流接触器主要由电磁系统、触点系统、灭弧系统和其他部分组成。电磁系统包括电磁线圈和铁芯，是接触器的重要组成部分，依靠它带动触点的闭合与断开。触点是接触器的执行部分，包括主触点和辅助触点。主触点的作用是接通和断开主电路，控制较大的电流，而辅助触点是用在控制电路中，以满足各种控制方式的要求。灭弧系统用来保证触点断开电路时，产生的电弧可靠的熄灭，减少电弧对触点的损伤。

(二)、工作原理

当交流接触器电磁线圈不通电时，弹簧的作用力将使主触点保持在断开位置，常开辅助触点断开，常闭辅助触点闭合。当电磁线圈通过控制电路接通控制电压(一般为额定电压)时，电磁力克服弹簧的作用力将动铁芯吸向静铁芯，带动主触点闭合，接通主电路。此时，常开辅助触点闭合，常闭辅助触点断开。

四、电路改造

在原注醇泵启停电路中再接入一交流接触器线圈，当线圈通电或断电时，常开常闭辅助触点会相应动作，用PLC卡件检测常开触点和常闭触点的断开闭合状态，在报警系统增加报警点，即可检测到外电闪停状况，就能第一时间得知外电闪停注醇泵停止运转的情况，及时处置，确保冬季气井正常生产。

五、结语

部分无人值守站在注醇泵房安装了高清视频摄像头，将注醇泵出口压力表调整到合适位置，视频监控通过摄像头观察压力表压力或指针跳动情况来判断注醇泵的运行状态。这种方式，出现外电闪停而导致注醇泵停运时，由于视频监控人员并不是时刻注视监控画面，多数时候无法及时发现。而且高清摄像头价格昂贵，一台需要数千元甚至上万元，安装和电路铺设工作量大。对控制电路的改造，所需仅为一个交流接触器和部分电缆，自控系统只做一个监控点。一个交流接触器费用在50元内，花费极低，而且大大减轻了视频监控人员工作量。

我区还将陆续建成F、G、H、I、J、K等6座无人值守站，全厂也将建设更多的无人值守站，若电路改造推广下去，将大大降低无人值守站建设费用。