專利名稱：海上平臺發(fā)電機組應(yīng)急卸荷控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于發(fā)電機控制領(lǐng)域，尤其是一種海上平臺發(fā)電機組應(yīng)急卸荷控制系 統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，海上石油平臺通常采用發(fā)電機來供電，如何有效合理地控制發(fā)電機穩(wěn)定工 作是非常重要的。例如，中海石油天津分公司的SZ36-1CEP海上平臺自投產(chǎn)以來，隨著該油 田衛(wèi)星平臺的增加，使SZ36-1CEP平臺電站的電氣負荷越來越重。SZ36-1CEP海上石油平臺 的電站由四臺美國SOLAR透平發(fā)電機組組成，正常工作時為三臺透平機組并網(wǎng)發(fā)電，在實 際使用過程中有時由于一臺發(fā)電機工作不正常或超負荷，造成海上石油平臺的電力系統(tǒng)不 能穩(wěn)定工作或?qū)е码娬镜娜媸щ姸绊懫脚_的正常生產(chǎn)?，F(xiàn)有的處理方法是做T5T0P自 動甩D平臺和注水增壓泵的卸載，其存在的問題是(1)T5高溫由于是溫度控制執(zhí)行過程遲 緩；(2)所卸負載太少，難以滿足實際要求。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目地在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種能夠?qū)Πl(fā)電機狀態(tài)進行檢 測并按卸荷級別進行相應(yīng)負載卸荷的海上平臺發(fā)電機組應(yīng)急卸荷控制系統(tǒng)。本實用新型解決其技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種海上平臺發(fā)電機組應(yīng)急卸荷控制系統(tǒng)，由應(yīng)急卸荷控制器、發(fā)電機組、功率 變送器、高壓配電盤連接構(gòu)成，應(yīng)急卸荷控制器的模擬信號輸入端通過功率變送器與發(fā)電 機組的功率信號相連接，應(yīng)急卸荷控制器通過數(shù)字信號輸入端與發(fā)電機組的數(shù)字信號相連 接，應(yīng)急卸荷控制器通過數(shù)字信號輸出端與高壓配電盤相連接。而且，所述的應(yīng)急卸荷控制器包括PLC控制器、模擬信號檢測卡、數(shù)字信號檢測 卡、輸出控制模塊、觸摸屏監(jiān)控模塊、操作按鈕/開關(guān)及工作狀態(tài)指示燈，PLC控制器分別通 過I/O接口與模擬信號檢測卡、數(shù)字信號檢測卡、輸出控制模塊、操作按鈕/開關(guān)及工作狀 態(tài)指示燈相連接，PLC控制器通過DH+協(xié)議通訊方式與觸摸屏監(jiān)控模塊相連接。而且，所述的發(fā)電機組為SOLAR透平發(fā)電機，所述的功率變送器為JAP3-04D三相 三線有功率變送器。而且，所述的發(fā)電機組的數(shù)字信號包括負載開關(guān)狀態(tài)信號、發(fā)電機組SHUTDOWN狀 態(tài)信號、發(fā)電機組CB-OFF狀態(tài)信號、高壓盤VCB狀態(tài)信號和衛(wèi)星平臺卸載級別信號。而且，所述的輸出控制模塊由數(shù)字信號輸出卡及負載驅(qū)動繼電器連接構(gòu)成，數(shù)字 信號輸出卡的輸入端與PLC控制器相連接，數(shù)字信號輸出卡的輸出端與負載驅(qū)動繼電器相 連接，該負載驅(qū)動繼電器的輸出端與高壓配電盤的VCB開關(guān)控制線圈的控制副節(jié)點相連。而且，所述的PLC控制器為SLC500系列控制模塊，所述的模擬信號檢測卡采用 1746-NI16I模擬量信號卡，所述的數(shù)字信號檢測卡采用1746-IB16數(shù)字量信號卡。而且，所述的觸摸屏監(jiān)控模塊采用2711-T10C8觸摸屏模塊。[0012]而且，所述的數(shù)字信號輸出卡采用1746-0B16數(shù)字量信號卡。本實用新型的優(yōu)點和積極效果是1、本應(yīng)急卸荷控制系統(tǒng)以應(yīng)急卸荷控制器為控制核心，能夠?qū)Πl(fā)電機的各種狀態(tài) 信號及功率進行檢測和分析，并根據(jù)發(fā)電機的不同故障按相應(yīng)卸荷級別進行自動卸荷處 理，克服了海上石油平臺發(fā)電機組因過載故障造成電站全面停機的問題，為海上石油平臺 安全穩(wěn)定生產(chǎn)與提高油田產(chǎn)量提供了可靠的保證。2、本應(yīng)急卸荷控制系統(tǒng)的應(yīng)急卸荷控制器以PLC控制器為核心，并采用數(shù)字信號 檢測卡及模擬信號檢測卡對發(fā)電機的信號進行檢測并通過數(shù)字信號輸出卡控制負載的卸 荷，其采用模塊設(shè)計，具有系統(tǒng)運行穩(wěn)定、擴展性強、維護簡單等特點。3、本應(yīng)急卸荷控制系統(tǒng)的應(yīng)急卸荷控制器設(shè)有觸摸屏監(jiān)控模塊、工作狀態(tài)指示 燈、操作按鈕/開關(guān)，通過觸摸屏可以方便地進行監(jiān)控操作，發(fā)電機組的各種工作狀態(tài)通過 工作狀態(tài)指示燈可以一目了然地顯示出來，通過操作按鈕/開關(guān)進行相應(yīng)的操作控制，其 操作簡單、使用方便。4、本實用新型設(shè)計合理，其采用模塊化設(shè)計對發(fā)電機的工作狀態(tài)進行自動檢測并 按相應(yīng)卸荷級別進行卸荷處理，具有系統(tǒng)穩(wěn)定、擴展能力強、維護簡單、使用方便等特點，非 常適合在海洋石油平臺等發(fā)電機組的控制領(lǐng)域中。

圖1是本實用新型的系統(tǒng)連接示意圖；圖2是應(yīng)急卸荷控制器的電路方框圖；圖3是模擬/數(shù)字信號檢測卡與發(fā)電機組的信號連接示意圖；圖4是輸出控制模塊的電路方框圖；圖5是本實用新型的卸荷控制處理流程圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型實施例做進一步詳述。一種海上平臺發(fā)電機組應(yīng)急卸荷控制系統(tǒng)，如圖1所示，由應(yīng)急卸荷控制器、發(fā)電 機組、功率變送器、高壓配電盤連接構(gòu)成。在本實施例中，發(fā)電機組為四臺美國SOLAR透平 發(fā)電機，功率變送器為JAP3-04D三相三線有功率變送器。應(yīng)急卸荷控制器通過功率變送器 與發(fā)電機組相連接用于檢測各個發(fā)電機的功率，發(fā)電機組的功率以模擬信號被送入到應(yīng)急 卸荷控制器中，由應(yīng)急卸荷控制器實現(xiàn)對發(fā)電機功率的檢測功能；應(yīng)急卸荷控制器與發(fā)電 機組的數(shù)字信號相連接用于檢測發(fā)電機組的工作狀態(tài)信號；應(yīng)急卸荷控制器與高壓配電盤 相連接用于卸荷發(fā)電機的負載。應(yīng)急卸荷控制器，如圖2所示由PLC控制器、模擬信號檢測卡、數(shù)字信號檢測卡、輸 出控制模塊、觸摸屏監(jiān)控模塊、操作按鈕/開關(guān)及工作狀態(tài)指示燈連接構(gòu)成。其中，PLC控制 器采用美國AB公司的SLC500系列控制模塊，該控制模塊的CPU卡采用1747-L542C，該CPU 卡分別通過I/O接口與模擬信號檢測卡、數(shù)字信號檢測卡、輸出控制模塊、操作按鈕/開關(guān) 及工作狀態(tài)指示燈相連接；模擬信號檢測卡采用1746-NI16I模擬量信號卡，數(shù)字信號檢測 卡采用1746-IB16數(shù)字量信號卡，輸出控制模塊由數(shù)字信號輸出卡1746-0B16及負載驅(qū)動繼電器連接構(gòu)成；觸摸屏監(jiān)控模塊采用美國AB公司的2711-T10C8觸摸屏模塊，其與CPU卡 之間通過DH+協(xié)議通訊相連接。模擬信號檢測卡、數(shù)字信號檢測卡與發(fā)電機組的數(shù)字信號連接關(guān)系如圖3所示， 模擬信號檢測卡的輸入端與功率變送器相連接，該功率變送器負載開關(guān)的狀態(tài)繼電器副節(jié) 點與發(fā)電機組的功率表相連接，用于檢測發(fā)電機組的功率；數(shù)字信號檢測卡與發(fā)電機負載 開關(guān)的狀態(tài)繼電器副節(jié)點相連接用于檢測負載開關(guān)狀態(tài)信號數(shù)字信號檢測卡與發(fā)電機組 控制盤的SHUTDOWN信號輸出繼電器副節(jié)點相連接用于檢測發(fā)電機組SHUTDOWN狀態(tài)信號； 數(shù)字信號檢測卡與CB的狀態(tài)副節(jié)點相連接用于檢測發(fā)電機組CB-OFF狀態(tài)信號；數(shù)字信號 檢測卡與高壓盤VCB的副節(jié)點相連接用于檢測高壓盤VCB狀態(tài)信號；數(shù)字信號檢測卡與操 作按鈕/開關(guān)相連接用于檢測衛(wèi)星平臺卸載級別信號。輸出控制模塊的電路如圖4所示，該輸出控制模塊由數(shù)字信號輸出卡1746-0B16 及負載驅(qū)動繼電器連接構(gòu)成，數(shù)字信號輸出卡的輸入端與CPU卡相連接，數(shù)字信號輸出卡 的輸出端與負載驅(qū)動繼電器相連接，該負載驅(qū)動繼電器的輸出端與高壓配電盤的VCB開關(guān) 控制線圈的控制副節(jié)點相連，用于控制發(fā)電機負載的卸荷。觸摸屏監(jiān)控模塊與CPU卡通過DH+協(xié)議通訊相連接，實現(xiàn)對應(yīng)急卸荷控制器的監(jiān) 控功能。該觸摸屏監(jiān)控模塊能夠完成以下五種監(jiān)控功能(1)監(jiān)視各平臺的在網(wǎng)狀態(tài)及是 否觸發(fā)ESD系統(tǒng)；(2)監(jiān)視各透平發(fā)電機的在網(wǎng)狀態(tài)，顯示透平發(fā)電機是否正常運行，并實 時顯示各透平發(fā)電機的功率值以及在網(wǎng)透平的總功率值；(3)透平發(fā)電機負荷超限設(shè)定； (4)系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置；(5)當報警產(chǎn)生時進行報警顯示。應(yīng)急卸荷控制器還設(shè)有如下一些聲光指示裝置(1)透平CB斷路器的分閘(OFF) / 合閘(ON)狀態(tài)指示燈；(2)高壓盤VCB斷路器的分閘(OFF)/合閘(ON)狀態(tài)指示燈；(3)報 警指示燈(4)ESD或甩平臺動作時光信號提示；(5)報警蜂鳴器ESD或甩平臺動作時的聲
首提不。應(yīng)急卸荷控制器還設(shè)有如下一些操作按鈕/開關(guān)(1)用于選擇平臺卸荷級別的 平臺卸荷級別選擇多位開關(guān)；(2)功率變送器信號旁通選擇開關(guān)；(3)功率CB-OFF旁通選 擇開關(guān)；(4)用于對卸荷控制輸出信號進行旁通的去ESD信號旁通開關(guān)；(5)用于各級別手 動卸載的手動快速卸荷按鈕；(6)用于對報警蜂鳴器消音的消音按鈕；(7)用于執(zhí)行復位功 能的復位按鈕；(8)用于狀態(tài)顯示燈和報警蜂鳴器的聲光測試按鈕。海上平臺發(fā)電機組應(yīng)急卸荷控制系統(tǒng)的處理流程如圖5所示，安裝在應(yīng)急卸荷控 制器內(nèi)的控制程序完成對各發(fā)電機的功率檢測、在網(wǎng)判斷以及發(fā)電機功率超值超載狀態(tài)的 判斷，然后根據(jù)卸荷級別進行相應(yīng)級別的卸荷處理1、一級卸荷三臺發(fā)電機并網(wǎng)正常運行，當任一臺發(fā)電機出現(xiàn)超負荷時，通過ESD 系統(tǒng)甩掉大的用電設(shè)備的方法和經(jīng)在ESD動作信號發(fā)出后的一定延時時間后，選擇任意甩 掉一個被選擇為一級卸荷級別的井口平臺的方法，保證發(fā)電機的工作安全和正常運轉(zhuǎn)。2、二級卸荷三臺發(fā)電機并網(wǎng)正常運行，當出現(xiàn)任一臺發(fā)電機非正常關(guān)斷或CB OFF斷路器跳閘(即一臺發(fā)電機停機)，采用任意甩掉被選擇在二級卸荷級別的二個井口平 臺并同時啟動一級卸荷的方法甩掉負荷，保證發(fā)電機工作安全和正常運行。3、三級卸荷在當某發(fā)電機故障(或CB-0FF)停機后，造成其它發(fā)電機的負荷嚴重 超載或其它原因引起另一臺在線機組停機時(即兩臺發(fā)電機停機)，啟動三級卸電氣負荷方案。甩掉被選擇在三級卸荷的2個平臺并同時啟動二級和一級卸荷邏輯。在進行卸荷處理過程中，還可以通過三個手動快速卸荷按鈕來實現(xiàn)三個級別的快 速卸荷，采用甩掉任意選擇兩個井口平臺或多個井口平臺的方法保證發(fā)電機的工作安全和 它的正常運轉(zhuǎn)。需要強調(diào)的是，本實用新型所述的實施例是說明性的，而不是限定性的，因此本實 用新型并不限于具體實施方式
中所述的實施例，凡是由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實用新型的 技術(shù)方案得出的其他實施方式，同樣屬于本實用新型保護的范圍。
權(quán)利要求一種海上平臺發(fā)電機組應(yīng)急卸荷控制系統(tǒng)，其特征在于由應(yīng)急卸荷控制器、發(fā)電機組、功率變送器、高壓配電盤連接構(gòu)成，應(yīng)急卸荷控制器的模擬信號輸入端通過功率變送器與發(fā)電機組的功率信號相連接，應(yīng)急卸荷控制器通過數(shù)字信號輸入端與發(fā)電機組的數(shù)字信號相連接，應(yīng)急卸荷控制器通過數(shù)字信號輸出端與高壓配電盤相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海上平臺發(fā)電機組應(yīng)急卸荷控制系統(tǒng)，其特征在于所述的 應(yīng)急卸荷控制器包括PLC控制器、模擬信號檢測卡、數(shù)字信號檢測卡、輸出控制模塊、觸摸 屏監(jiān)控模塊、操作按鈕/開關(guān)及工作狀態(tài)指示燈，PLC控制器分別通過I/O接口與模擬信號 檢測卡、數(shù)字信號檢測卡、輸出控制模塊、操作按鈕/開關(guān)及工作狀態(tài)指示燈相連接，PLC控 制器通過DH+協(xié)議通訊方式與觸摸屏監(jiān)控模塊相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海上平臺發(fā)電機組應(yīng)急卸荷控制系統(tǒng)，其特征在于所述的 發(fā)電機組為SOLAR透平發(fā)電機，所述的功率變送器為JAP3-04D三相三線有功率變送器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海上平臺發(fā)電機組應(yīng)急卸荷控制系統(tǒng)，其特征在于所述 的發(fā)電機組的數(shù)字信號包括負載開關(guān)狀態(tài)信號、發(fā)電機組SHUTDOWN狀態(tài)信號、發(fā)電機組 CB-OFF狀態(tài)信號、高壓盤VCB狀態(tài)信號和衛(wèi)星平臺卸載級別信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海上平臺發(fā)電機組應(yīng)急卸荷控制系統(tǒng)，其特征在于所述的 輸出控制模塊由數(shù)字信號輸出卡及負載驅(qū)動繼電器連接構(gòu)成，數(shù)字信號輸出卡的輸入端與 PLC控制器相連接，數(shù)字信號輸出卡的輸出端與負載驅(qū)動繼電器相連接，該負載驅(qū)動繼電器 的輸出端與高壓配電盤的VCB開關(guān)控制線圈的控制副節(jié)點相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的海上平臺發(fā)電機組應(yīng)急卸荷控制系統(tǒng)，其特征在于所述的 PLC控制器為SLC500系列控制模塊，所述的模擬信號檢測卡采用1746-NI16I模擬量信號 卡，所述的數(shù)字信號檢測卡采用1746-IB16數(shù)字量信號卡。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的海上平臺發(fā)電機組應(yīng)急卸荷控制系統(tǒng)，其特征在于所述的 觸摸屏監(jiān)控模塊采用2711-T10C8觸摸屏模塊。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的海上平臺發(fā)電機組應(yīng)急卸荷控制系統(tǒng)，其特征在于所述的 數(shù)字信號輸出卡采用1746-0B16數(shù)字量信號卡。
專利摘要本實用新型涉及一種海上平臺發(fā)電機組應(yīng)急卸荷控制系統(tǒng)，其主要技術(shù)特點是由應(yīng)急卸荷控制器、發(fā)電機組、功率變送器、高壓配電盤連接構(gòu)成，應(yīng)急卸荷控制器的模擬信號輸入端通過功率變送器與發(fā)電機組的功率信號相連接，應(yīng)急卸荷控制器通過數(shù)字信號輸入端與發(fā)電機組的數(shù)字信號相連接，應(yīng)急卸荷控制器通過數(shù)字信號輸出端與高壓配電盤相連接。本實用新型設(shè)計合理，其采用模塊化設(shè)計對發(fā)電機的工作狀態(tài)進行自動檢測并按相應(yīng)卸荷級別進行卸荷處理，具有系統(tǒng)穩(wěn)定、擴展能力強、維護簡單、使用方便等特點，非常適合在海洋石油平臺等發(fā)電機組的控制領(lǐng)域中。
文檔編號H02J3/38GK201639310SQ20102016602
公開日2010年11月17日 申請日期2010年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月21日
發(fā)明者石峰, 范江濤 申請人:天津信達自動化工程有限公司