1.改造背景
7025型挖泥船已有将近15年的发展历史，其中天津港航工程有限公司所有的“港航浚8”就是该挖泥船的典型船舶，随着科技日益发展，该船出厂配置的水下泵综合系统一般都存在如下问题：
1)水下泵控制箱无电机轴承及绕组温度显示器，在设备运行中仅能通过机旁测温对温度进行监控；
2)控制箱无绝缘显示装置，仅能通过手动用绝缘表测量，无法对系统的绝缘进行实时监控。
3)由于系统使用年限较长，有些装置老化损坏。如电动机转速转换装置损坏，不能显示电动机的转速；轴承和绕组温度监视装置经常误动作，导致水下泵系统经常跳闸停泵，设备不能正常运行；马达保护装置也因老化经常误动作，启动困难，为了确保系统顺利运行，暂时只能采取短接保护装置，同时人员密切监视其负载情况。
如果通过单纯的采购原厂进口配件来处理上述问题，一般会存在原厂备件停产、采购周期长、维修成本高等问题，因此需制定方案对原系统进行国产化改造
2.系统优点：
1)完全替代已经停产的进口马达保护单元MSP4和温度控制单元RTD3，实现国内备件采购；
2)经济性价比更高，使用相当于MSP4价格的成本同时实现MSP4和RTD3的功能；
3)显示信息更形象、更全面；触摸屏显示信息包括电机运行数据和所有10路PT100检测温度值；
4)操作更人性化，更简便，直接在触摸屏上可以实现所有必要参数设定；
5)模块数量减少，系统更节能，发热量更小；
6)安装方便，对原有系统的改动量小；
3.系统简介：
1)系统结构：
a)系统包括：触摸屏显示面板、控制器、电流互感器；
b)替代原有1件MSP4、1件MSP4-MONITOR、4件RTD3、1件RTD3-MONITOR；
2)系统功能：
A.触摸屏：
a)显示电机运行信息
b)显示电机和发电机的绕组及轴承温度
c)设置电机运行保护参数
d)设置电机和发电机绕组及轴承温度报警及故障值
B.控制器：
a)收集10路温度传感器信号
b)收集电机运行数据
c)处理温度传感器数据生成报警及故障输出信号
d)处理电机运行数据，输出电机保护及运行状态信号
4.系统详细功能
(1)原系统功能：
① 温度控制单元：
a.系统共包含10组温度检测单元，每块RTD3模块连接2组或3组温度传感器，系统共需要4块RTD3模块才能够实现温度检测及控制；
b.系统仅配备一块RTD3-MONITOR，可分别实现对各个模块的温度报警及故障值设定，并分别显示对应模块连接温度传感器检测到的温度数值；
c.各个模块对连接到模块本身的2组或3组温度传感器进行监视及控制，在温度达到对应设定报警及故障值后，触发报警及故障继电器动作，输出信号给控制系统；
② 电机保护单元
a.系统安装一块MSP4控制器及MSP4-MONITOR显示器
b.MSP4通过互感器检测电轴系统动力电流并输出标准4~20mA信号显示实时电流值
c.MSP4监测电轴动力电流，并实现以下功能监测：
A.延时介入控制
B.过载
C.堵转
D.启动限制
E.自动复位
F.温度传感器故障及断线
G.短路检测
(2)（HSDtec-E-MSP&RTD）替换系统功能：
① 温度控制单元：
d.系统共包含10组温度检测单元，由独立一块模块实现所有10组温度检测及控制；
e.系统仅配备一块显示单元，可同时实现对所有10组模块的温度报警及故障值设定，并同时显示所有10组温度传感器检测到的温度数值；
f.唯一控制器同时实现对所有10组温度传感器的监视及控制，在温度达到对应设定报警及故障值后，触发报警及故障继电器动作，输出信号给控制系统；
③ 电机保护单元
a.检测电轴动力3相电流值；
b.输出标准4~20mA电流信号实时显示电轴电流值；
c.在触摸屏显示器上显示10组温度值的同时，显示电轴动力电流值及运行状态；
d.实现以下监测及控制功能，并输出相应故障报警：
A.延时介入控制
B.过载
C.堵转
D.启动限制
E.自动复位
F.温度传感器故障及断线
G.短路检测
H.缺相检测
I.反相检测
5.电气特性
(1)电气参数
① 控制器
② 温度输入模块
③ 电流检测模块
④ 显示模块：
6.功能设置
(1)主界面中显示内容
① 电轴系统电流值；单位A；
② 电机绕组温度；单位℃：
③ 电机轴承温度；单位℃：
④ 发电机绕组温度；单位℃：
⑤ 发电机轴承温度；单位℃：
⑥ 滚动报警条；单位℃：
⑦ 复位按钮；只有在停机并且报警消除后，后才能够将报警复位；
(2)参数设定界面
① 马达保护参数设定
a.延时保护时间；电轴启动瞬间，电轴电流＞1.5倍的额定电流，此时屏蔽保护功能一段时间；设定时间单位为ms，具体时间为输入值乘以10ms；
b.启动间隔时间；电轴停机后，电机和发电机需要一定时间冷却，防止下次启动过程中烧毁电机或发电机；单位为分钟，具体时间为输入分钟数；
c.过载电流；包括过载电流设定值和延时参数设定值；当实际电流值大于等于输入设定过电流值后，系统延迟一段时间输出故障；电流设定值为额定电流的倍数，延迟时间单位为ms，具体时间为输入数值乘以10ms；
d.堵转电流；包括堵转电流设定值和延时参数设定值；当实际电流值大于等于输入设定堵转电流值后，系统延迟一段时间输出故障；电流设定值为额定电流的倍数，延迟时间单位为ms，具体时间为输入数值乘以10ms；
e.电流互感器变比；实际装配电流互感器变比参数；
f.电机额定电流In；电机铭牌显示额定电流值，单位A；
② 温度设定
a.电机绕组温度和故障值设定
b.电机轴承温度和故障值设定
c.发电机绕组温度和故障值设定
d.发电机轴承温度和故障值设定
对该水下泵综合系统国产化改造后，该监控系统不用提前采购备件，遇到故障可及时订货更换，无论从周期，价格，稳定性等都优于原装进口方案，在港航浚8水下泵综合系统国产化改造完成后，进行充分调试，模拟各项故障，实现自行快速恢复，形成一套稳定高效的水下泵综合系统，达到单次故障处理时间不超过12小时的目标，并应用于“天津港北疆港区C段智能化集装箱码头工程”。
参考文献：【1】中国疏浚协会 中国疏浚2011；【2】挖泥船与疏浚业发展现状及研究
机械工程师201706 ；【3】绞吸式挖泥船施工与管理 北京：中国水利水电出版社200512；