保證火電廠DCS電源系統(tǒng)可靠性淺析

1、摘要

    隨著現(xiàn)代控制技術(shù)的進(jìn)步和工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展DCS系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用，需要有一個與此相適應(yīng)的電源系統(tǒng)來支撐這個大網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行。對電源品質(zhì)的要求是越來越高，設(shè)計(jì)布置也越來越完善。在重要場合設(shè)計(jì)中采用UPS電源、保安電源供電雙切電源或者采用雙路UPS雙切電源，使得電源的安全可靠性得到大大提高。但在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)由于DCS系統(tǒng)屬于敏感電力用戶，對電源的要求很高。在實(shí)際使用中仍然存在新的問題。

2、問題分析

    2.1 雙路單切的設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)

    在供電配置上是采用雙路自動切換電路，一路UPS、一路廠用電，在正常時K1、K2是合上去的，工作電源由UPS供給，如圖1所示。這種設(shè)計(jì)的問題在于把所有的負(fù)載加在一個UPS上，當(dāng)UPS電源故障(CI接觸器失電時)時刻，才切換至廠用電，這種設(shè)計(jì)存在風(fēng)險(xiǎn)集中問題。  

圖1 雙路單切

    2.2 雙路雙切設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)

    在供電配置上采用雙路自動切換電路一路UPS、一路廠用電，在正常時兩套同時供電的方式，如圖2所示。這種設(shè)計(jì)的問題是目前的切換接觸器本身滿足不了需要(圖2中接觸器型號為LC1D65008M5)。當(dāng)供電電壓跌落現(xiàn)象發(fā)生后沒有積極采取補(bǔ)救措施，這就使得電能的質(zhì)量沒有保證，也就是說，在系統(tǒng)沖擊時，電壓跌落(C1其電壓值還沒有到接觸器失壓回位)問題已成為影響電能質(zhì)量的一個重要因素，廠用電源提供的電源有時甚至到了供電設(shè)備不能正常工作的范圍，電源系統(tǒng)不能提供可靠有效的供電電源。造成的后果是顯而易見的。

圖2 雙路雙切電路

3、問題對策

    對于使用廠用電的供電方式，由于目前的市場不能提供快速通斷回差比較小接觸器，所以在設(shè)計(jì)時應(yīng)對廠用電的質(zhì)量監(jiān)視、預(yù)防有必要措施如采用欠壓保護(hù)切換、報(bào)警，采用第三路電源等方法。如圖3所示。

圖3 三路單切電路

    3.1 對用電負(fù)載分配進(jìn)行合理布局

    目前的DCS系統(tǒng)大都有冗余電源裝置，卡件、主控，有些服務(wù)器也有雙路電源，對沒有雙路電源控制的設(shè)備怎樣進(jìn)行呢把握一個原則對主輔設(shè)備、操作員站的布置進(jìn)行危險(xiǎn)分散、集中控制的原則。這里因?yàn)橄到y(tǒng)、規(guī)模不同，不再列圖所示，根據(jù)具體情況進(jìn)行合理布置。

    3.2 選用在線式UPS電源

    目前UPS電源種類繁多，價(jià)格差異較大，性能也有優(yōu)劣。對DCS系統(tǒng)選用的UPS電源一定要是在線式，即在供給UPS的電源出現(xiàn)故障時，UPS能利用本身的蓄電池保證系統(tǒng)有一定的供電時間(最小不小于30min);UPS裝置的輸出電能質(zhì)量一定要合乎要求，我們在使用中發(fā)現(xiàn)這樣一個問題磁飽和穩(wěn)壓電源用某類UPS供電后，其測量儀器輸出有±0.3的擺動。當(dāng)然選型得當(dāng)，使用雙路的UPS電源供電是比較合理的方式。

    3.3 三路UPS電源方案設(shè)計(jì)

    現(xiàn)在根據(jù)有關(guān)的安全要求，采用三路的UPS電源，這種好是好，但投資大，線路比較起來就復(fù)雜一些了。

4、結(jié)束語

    DCS電源系統(tǒng)故障引起的損失原因多方面的，已經(jīng)引起設(shè)計(jì)院和用戶的注意與重視。應(yīng)該嚴(yán)格按照國家電力公司的反事故措施落實(shí)。從前期的設(shè)計(jì)到施工、以及后期的維護(hù)，完善，才能確保DCS供電真正做到安全可靠。