熱電企業(yè)DCS控制室配電系統(tǒng)配置方案
| 一、 引言 浙江富春江環(huán)保熱電是浙江地區(qū)******的熱電企業(yè)，同時(shí)對外上百家單位提供蒸氣。一但DCS系統(tǒng)（Distributed Control System ）或者DEH系統(tǒng)（Digital Electric Hydraulic Control System）發(fā)生供電中斷，有可能導(dǎo)致重大的經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)損失。因此DCS、DEH和各種控制儀表對供電的可靠性要求很高。但實(shí)際應(yīng)用過程中，由于UPS系統(tǒng)不穩(wěn)定或者人為操作不當(dāng)導(dǎo)致用電設(shè)備斷電的事故也曾發(fā)生過幾次。為此不能單純提高UPS本身的供電可靠性，重要的是從配電系統(tǒng)的高度上考慮問題，才能解決供電可靠性的瓶頸。 二、 配電系統(tǒng)的要求 1、 UPS配電系統(tǒng)在正常運(yùn)行時(shí)可以進(jìn)行UPS離線檢修，蓄電池定期維護(hù)等工作。 2、 電源切換裝置應(yīng)能實(shí)現(xiàn)無擾切換。 3、 低壓母線直供饋出回路需配置隔離變壓器或穩(wěn)壓器。 4、 具備兩路供電的控制儀表應(yīng)具備兩路非同期工頻交流電源同時(shí)工作的條件。 5、 斷開任一路電源，儀表電源不應(yīng)斷電四、 配電系統(tǒng)改造方案 根據(jù)上圖，明顯可以發(fā)現(xiàn)所有負(fù)載都由UPS單路提供電源，并無任何備用電源，一旦UPS出現(xiàn)故障，將直接導(dǎo)致設(shè)備停電，故必須在重要設(shè)備前加裝快速切換裝置。 4．1 方案一：集中切換，在總輸入端加裝大容量自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)（ATS） ⑴、自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)基本原理： 自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)簡稱為ATS，是Automatic transfer switching equipment的縮寫。ATS主要用在緊急供電系統(tǒng)，將負(fù)載電路從一個(gè)電源自動(dòng)切換至另一個(gè)（備用）電源的開關(guān)電器，以確保重要負(fù)荷連續(xù)、可靠運(yùn)行。 ATS一般由兩部分組成：開關(guān)本體+控制器。而開關(guān)本體又有PC級（整體式）與CB級（斷路器）之分。 1、 PC級：它是雙電源切換的專用開關(guān)，具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、自身連鎖、轉(zhuǎn)速速度快（0.2s內(nèi)）、安全、可靠等優(yōu)點(diǎn)，但需要配備短路保護(hù)電器。 2、 CB級：配備過電流脫扣器的ATS，它的主觸頭能夠接通并用于分?jǐn)喽搪冯娏?。它是由兩臺(tái)斷路器加機(jī)械連鎖組成，具有短路保護(hù)功能。 CB級是由斷路器組成，而斷路器以分?jǐn)嚯娀榧喝危笏臋C(jī)械應(yīng)快速脫扣。因而斷路器的機(jī)構(gòu)存在猾扣、再扣問題；而PC級產(chǎn)品不存在該方面問題。PC級產(chǎn)品可靠性遠(yuǎn)高于CB級產(chǎn)品。 控制器主要采用來檢測被監(jiān)測電源（兩路）工作狀況，當(dāng)被檢測的電源發(fā)生故障（如任意一相斷相、欠壓、失壓或頻率出現(xiàn)偏差）時(shí)，控制器發(fā)出動(dòng)作指令，開關(guān)本體則帶著負(fù)載從一個(gè)電源自動(dòng)切換至另一個(gè)電源。 ⑵、存在的問題 a、 由于所有負(fù)載正常運(yùn)行，無法斷電 b、 ATS的可靠性比普通的接觸器/繼電器可靠，且切換時(shí)間也能滿足部分重要負(fù)載的切換時(shí)間要求： <14ms，但不能完全保證ATS不出現(xiàn)任何意外情況。所以，一旦該切換裝置發(fā)生故障，直接導(dǎo)致所有負(fù)載斷電，這個(gè)是絕對不允許的。 4.2 方案二：分散切換，在各負(fù)載前加裝切換裝置 ⑴、由于負(fù)載中有24VDC的重要負(fù)載，且24VDC可進(jìn)行并聯(lián)輸出。 ⑵、由于部分負(fù)載如交換機(jī)、DEH控制器等設(shè)備需提供220AC電源，故考慮加裝ATS。 ⑶另有一般負(fù)載（主要為監(jiān)控電腦），由于本公司的監(jiān)控電腦大部分為雙機(jī)互備，當(dāng)一臺(tái)電腦發(fā)生故障時(shí)，另一臺(tái)電腦仍然可進(jìn)行操作。故將兩兩互備計(jì)算機(jī)的電源分開，且之前加裝OMRON的LY4NJ 四常開四常閉中間繼電器（一臺(tái)計(jì)算機(jī)電源來自2#機(jī)柜室UPS和交流市電220VAC，另一臺(tái)計(jì)算機(jī)電源來自3#機(jī)柜室UPS和交流市電220VAC），這樣可以******限度的保證計(jì)算機(jī)供電的可靠性和安全性。 最終采取了第二種方案進(jìn)行實(shí)施，這樣進(jìn)行合理配電后，******限度的保障了核心設(shè)備的供電可靠性。 五、 結(jié)束語 本文探討了DCS控制室配電系統(tǒng)的相關(guān)配置方案，在對UPS配電系統(tǒng)的可靠性有極高要求的熱電企業(yè)中具有一定的推廣價(jià)值。 |
