化工380v双电源控制系统优化技术浅析

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  摘  要:本文就化工系统生产系统安全的重要性日益提高,生产中的关键设备供电的可靠性就更为重要(如事故氯风机、99%碱熔盐泵、专用水泵、蒸发冷风机、聚合釜及聚合釜用水泵等),采用成套的双电源系统装置在出现机械故障或电子线路故障时不能在短时间内恢复,其设备的可控程度较差,生产成本也相对较高。采用自行设计的电气双电源系统则可以在保证双电源自投系统可靠运行的前提下简化控制线路,采用常用较为熟悉的电气元件,备品备件通用性较强,保证在出现故障时能在较短的时间内恢复,在控制方式和解决实际问题中的一个经验总结,望能给到相关的从业人员一定的帮助。
  关键词:低压备自投;欠压;联锁
  1、前言
  380V低压电气配电设计和维护过程中,特别是在对化工生产系统中一类负荷,对危及生产系统装置安全和人生安全的重关键设备配电,都要求采用双电源供电系统。成套双电源系统电气线路相对比较繁琐,开关间有机械联锁机构,电工对此成套设备的机构及电气控制原理了解甚少,就存在运行中的不可控性,出现故障后不能在较短时间内恢复,造成化工生产系统中的有毒有害气体的大量泄漏和反应容器内介质的急剧膨胀造成严重的爆炸事故。为降低生产成本和快速恢复供电,结合我电气维护人员较为熟悉的电气控制方式,在一类负荷中采用自行设计安装的双电源系统,在双电源系统中采用常规的继电器检测状态且延时互锁方式,避免了因电网在瞬间晃电的过程中开关不能及时的再投入,从而触发双电源系统运行。
  2、“自投”“不自复”双电源系统功能介绍
  根据工艺装置配电要求,实现将一个负载或多个负载在两路电源之间转换,同时也适用于紧急供电系统,在转换电源期间中断向负载供电。我公司化工380V生产双电源系统采用的都是这种方式配电。本文闡述的是采用“自投”“不自复”的方式,适用于两路互为备用电源的供电系统中,通过外部控制电路实现对两路电源进行自动切换,正常由常用电源供电,当常用电源发生过载、失电或缺相时,经设定的延时时间后自动切换到备用电源,当常用电源恢复正常时不能自动返回,主电源恢复正常后在人为干预的条件下,电气回路才会切换到主电源供电;当双电源供电回路发生过载、短路后造成主供电源开关跳闸,即负载回路发生故障,在主供电源开关跳闸后不能实现备用电源自投,避免了因在故障情况下备用电源再次送电造成事故,必须在排除故障后方可恢复双电源供电。
  3、控制原理和实施方式分析
  3.1电气原理图:具有缺相保护的三相负载—双电源自动切换控制电路
  3.2控制原理:其主回路的输入一用一备的两路供电电源U1(主供电源)和U2(备用电源),其输出一路负载W,电源主回路通过交流接触器KM1的主触点闭合与其负载W相连接;在控制电路的控制下,主供电源U1失电后,其主供电源接触器失电断开,使负载W短时失电,经一段时间延时后备用电源KM2吸合,将负载W自动的转入备用电源U2供电。电源U1和U2主回路输入端的开关1QF和2QF的主要作用是过载和短路保护;其中1QF选用带有辅助常开点的断路器,2QF选用带有失压线圈的断路器,保证因负载W过载或短路的情况下造成1QF跳闸后备用电源开关2QF不能自动投入,避免因故障范围的进一步扩大和加剧,只有在主供电源U1正常失电的情况下备用电源U2才能自投。
  3.3实施方式:断路器1QF和2QF采用带电动操作机构和手动操作的断路器,在正常的运行方式下,先合主供电源断路器1QF,再合备用电源断路器2QF,在主供电源失电后备用电源延时一定时间后自投,在主供电源恢复供电后,必须电气操作人员到现场采取手动断备用电源断路器2QF后恢复主供电源供电,在确认负载W运行无误后,恢复备用电源断路器供电,即“自投”“不自复”方式。两路三相电源的主回路中每一相均有电流表指示各相电流情况,其控制回路中设有三相缺相检测信号回路,缺相检测回路电源取自三相电源的主回路,对三相电源A相和B相的检测各采用了一个中间经继电器,A相和B相的缺相检测中间继电器常开点以“与”的逻辑关系串入接于C相控制电路的通路入端,这样就构成了对三相电源的缺相检测回路。负载W加装断电延时保护(延时时间大于双电源切换时间),满足在两路电源在切换后负载设备能自动启动。
  4、达到的效果
  4.1通过完善双电源系统短路、过载保护和电源缺相识别功能,避免双电源供电回路在短路情况下备用电源自投,造成开关越级跳闸或短路事故的进一步扩大。
  4.2正确选用和设置时间上下级时间继电器,在设置中采用主回路切换时间选用通电延时0.5秒,用电设备回路时间选用断电延时1秒,如时间选用或上下级匹配不当,可能会造成双电源切换时不同电网之间的环网现象或双电源用电设备不能自行再启动,影响生产系统的安全运行。
  5、结束语
  通过完善双电源系统短路、过载保护和电源缺相识别功能,优化电气线路和优化电气元器件的选型实现双电源的可靠安全运行,此双电源中没有常规成套双电源接触器的机械联锁,在故障状态下能迅速的恢复,通过电气线路的联锁和时间继电器的配合使用达到双电源的可靠安全切换,避免因电网瞬间晃电小于双电源切换时间内造成的电源切换,通过负载回路的断电延时保护大于双电源切换时间实现负载设备的再启动,通过采用“自投” “不自复” 的方式实现电气操作人员对双电源运行状态的确认,保证双电源系统处于正常可靠的运行。
  参考文献
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