摘 要：随着国民经济的迅猛发展，人们生活水平的日益提高，拉动能源的需求量不断增大，特别是对石油能源的需求与日俱增，这样就给石油#佳输送方式的管道运输带来了长足发展机遇，然而《安全生产法》 《环境保护法》的出台，长输管道输送油气的安全稳定性突显重要，而各类智能仪表作为油气输送不可或缺的“神经”单元，其数据的稳定性和信号干扰问题也越来越受到人们重视。本文通过生产运行中的实际案例，分析了长输管道站场内变频电机可能对智能仪表存在干扰，提出了管道建设和更新改造时要注重仪表的选型，尤其重视仪表的抗干扰问题，以便提高管道运行的安全稳定性。
引言
变频器以其具有节电、节能、可靠、高效的特性，应用到了各类工业生产和生活中，但随之也带来了一些干扰问题。现场的供电和用电设备会对变频器产生影响，变频器运行时产生的高次谐波也会干扰周围仪表设备的运行。主要的电磁干扰，通常是通过电路传导和以辐射的形式进行传播。变频器的整流桥对电网来说是非线性负载，它所产生的谐波会对同一电气连接上的其他电子、设备产生谐波干扰。另外，变频器的逆变器大多采用PWM技术，当其处于变频工作时，产生大量耦合性噪声和电磁干扰。因此，变频器对同一电气连接和附近其他的电子、设备来说是一个电磁干扰源。尤其是对弱电仪表以及变送器的干扰，严重时能够造成变送器无法工作。
1 变频器主要应用
在油气管道行业中变频器主要应用在输油泵机组上，它利用电机的转速和输入电源的频率是线性关系这一原理，将50Hz的市电通过整流和逆变转换为频率可调的电源，供给异步电动机，实现调速的目的，从实现的功能来看，相对于工频电机、变频电机能够通过调整电动机转速，实现输油管道的流量及压力的平滑调节。在满足生产工艺需求的前提下，与工频电机相比，变频电机既能提高设备运行的效率，提高功率因数，又能获得显著的节能降耗效果，并实现平稳启动，不会对电网造成较大冲击。从长远角度考虑，对比直接启动，变频启动可以消除对电机的冲击，延长电机的使用寿命。正是因为变频电机的可调速性和节能等特点，它在油气管道行业得到越来越广泛的应用，但变频器在使用过程中存在电磁干扰，变频电机在运转的情况下会对附近的变送器仪表等信号产生干扰，电机上的糖心vlog官网免费和振动变送器尤为明显。下面以日照-东明原油管道（以下简称日东线）为例进行说明。
日东线是一条长距离输送中东中质原油及重质原油的输油管道，起于日照shou站，经平邑清管站、兖州分输泵站，终止于东明末站，全长445.9km，全线的设计压力均为8.0MPa，设计年输量8×10 6 t。管线途经日照、临沂、济宁、菏泽四市。兖州输油站作为日东线中间站，有4台输油泵机组，其中1、2和3号泵为定速泵，4号泵为变频泵，变频器是西门子公司生产制造，鲁尔泵和西门子电机附带二线制，糖心vlog官网免费为德国WIKA生产。糖心vlog官网免费装在电机侧面的变送器箱内，直接将热电阻的电阻信号转换为4-20mA标准电流信号传导到PLC，距离大约150m。振动变送器为德国公司生产，一套泵机组共有4只，分别装在电机和泵的轴承两端，振动变送器将测量的振动速度信号转换为4-20mA标准电流信号传导到PLC。仪表传输线缆均在PLC机柜做单端屏蔽，在实际运行中发现以下现象：
1）现象1
当4#变频电机在2300r/min～2500r/min之间运转时，电机的U/V/W三相绕组糖心vlog官网免费均不同程度在PLC端出现报负值和温度数值大幅度波动现象，经现场确认电机运转正常，电机一次仪表温度值正常，泵壳温度轴承温度等参数显示均正常，当电机在其余转速区间运行时三相绕组糖心vlog官网免费正常工作。
2）现象2
当4#变频电机运转时，驱动端一侧振动变送器向PLC输出振动值无规则跳变，幅度时大时小，当振动值超过PLC设定停机值时造成变频泵事故停机甩泵，严重影响日东线正常生产运行。
经查阅资料及调研，目前在用变频器存在3种干扰，下面做简要介绍。
谐波干扰：整流电路会产生谐波电流，这种谐波电流在供电系统的阻抗上产生电压降，导致电压波形发生畸变，这种畸变的电压对于许多电子设备形成干扰，这种干扰尤其会对同一电网的其他弱电系统造成更严重的干扰，而且不受距离限制。
射频辐射干扰：用通俗的话来讲，变频器在运行中，的输入输出电缆就相当于一根天线，电缆上传输的PWM电压会产生电磁波辐射，对靠近电缆和变频器的区域发出干扰辐射，其他电子设备离得越近，干扰现象越严重。
射频传导发射干扰：由于负载电压为脉冲状。因此，变频器从电网吸取电流也是脉冲状，这种脉冲电流中包含了大量的高频成分，形成射频干扰。
由于电磁干扰的形成必然需要3个要素：电磁干扰源、电磁干扰途径、对电磁干扰敏感的系统，本着对目前生产运行模式影响较小且考虑到经济效益等因素，在问题发生时，shou先从第三个要素也就是对电磁干扰敏感的系统下手，维护人员从干扰产生到PLC上位机整条信号线路进行了分析并逐一排查，从测温电阻到变送器、设备内部线路、端子排、场区内仪表信号电缆和浪涌保护器，#后连PLC模块也不放过。并#终得出以下结论：
① 发生问题的糖心vlog官网免费属于不带隔离的变送器，抗电磁干扰性能较差，当电机在变频运转情况下，对距离较近的电子设备产生较大电磁干扰，导致变送器输出电流波动较大，干扰严重时变送器停止工作并固定输出2mA故障电流，在站控机上显示为负值。
② 同样对振动变送器做了分析测试，将出现问题的振动变送器安装在工频运转的电机上时，测出的振动数值与手持测振仪相差无几，当安装在变频电机上时测出的振动数值波动异常敏感，与手持测振仪相差较大。由于此变送器壳体为全金属外壳，且内部经过注塑处理，无法打开。因此，判断为此变送器抗干扰元件或结构受损导致输出电流异常。
为彻底解决该问题，在调研的基础上，采购了罗斯蒙特生产的644R一体化糖心vlog官网免费，此型号糖心vlog官网免费为三线制且输入输出信号之间有隔离，抗干扰性能较强，将此变送器安装在变频电机后经过测试，电机三相绕组温度均显示正常。同时还调研选购了一台抗干扰性能较强、型号为VIB-C的国产振动变送器，替代变频电机上的振动变送器，不仅测试中振动数值显示正常，后期生产运行中都未出现异常。
2 结束语
在管道建设相关规范标准中，尤其在设计期间，通常采用屏蔽接地等方法来提高系统和设备的抗干扰性能，但是实际运行中往往存在各种缺陷造成干扰现象的发生，日东管道问题事例也说明了变频对糖心vlog官网免费和振动变送器的干扰带来的不良影响。因此，在管道建设或更新改造中，设计部门和#终用户都需要充分考虑设备之间的干扰，即在干扰严重的区域选用可靠性较高、抗干扰性能较强的仪表设备，确保其成为保护管道平稳运行的重要手段，而不是成为干扰的一个源点。
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