CN103701194A - 一种循环泵远程i/o柜供电控制装置 - Google Patents

一种循环泵远程i/o柜供电控制装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及电厂机组循环泵远程I/O柜供电技术，尤其是一种循环泵远程I/O柜供电控制装置，通过采用逆变器来替换UPS装置，进而增加一路来自化水直流屏的电源，使得对循泵房远程I/O柜进行三路电源供电，彻底消除重要设备电源系统安全隐患，提高了大型火力发电厂发电机组DCS系统远程I/O柜电源的可靠性，保证电厂机组的公用系统设备安全，延长了设备的使用寿命，降低了电厂电力生产成本，具有显著的经济效益。

Description

一种循环泵远程I/O柜供电控制装置
技术领域
本发明涉及电厂机组循环泵远程I/O柜供电技术，尤其是一种循环泵远程I/O柜供电控制装置。
背景技术
在现有技术中，DCS控制系统或大型的PLC控制站都要将循泵房、空压机房、燃油泵房、煤仓间远离主厂房或主控站，再通过远程I/O柜的方式进行远程控制。但因为远程I/O柜一般都会建立在与主厂房或主控站较远的地方，进而使其难以接入可靠的UPS和保安段两路电源；于是，远程I/O柜的电源来源普遍都采用就地就近取电，进而造成远程I/O柜电源的可靠性下降，会发生设备失控现象，严重时还会导致电厂机组非停或设备发生其他故障的事故，给电力生产带来了安全隐患。
因此，有热控研究者为了解决上述的技术问题，提高远程I/O柜的电源可靠性，利用就地两路MCC电源为循泵房远程I/O柜进行供电，并在第二路供电电源上增加了UPS装置，使得两路电源均正常工作时，第二路电源为UPS充电，若两路电源均丧失，则UPS自动输出电源承担设备用电的负荷，并且，其中的UPS装置采用的是3000Ah的容量。在该供电模式下，在循泵房需就地增加临时水泵抽水时，在循泵房MCC电源上进行取电，使用临时水泵，但因水泵有接地现象，造成循泵房MCC电源的上级开关跳闸，两路MCC电源同时失电，循泵房远程I/O柜失去了电源，而UPS因使用时间长而失去供电能力，使得远程I/O柜所监控的电厂机组所对应的四台循泵失去监视和控制，对电厂机组的安全运行造成重大威胁；同时，因循泵房远离主厂房或主控房，若像主机DCS机柜一样从保安段、UPS取电，一方面电缆过长，施工困难，成本大；另一方面因距离远，压降太大，电源电压供给不足或需要投入较大的成本才能满足供电需求。
为此，我们急需要对循环泵远程I/O柜供电控制装置提供一种新思路。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供一种选用就地可靠性非常高的电源，并采用化学水处理系统的电气专业直流屏，经蓄电池后输出220V直流电源，缩短电线线路，缩小了供电压降值，进而能够确保远程I/O柜的供电电源系统正常为远程I/O柜进行供电，提高机组DCS系统远程I/O柜电源的可靠性，避免电厂机组的公用系统设备安全的循环泵远程I/O柜供电控制装置。
具体是通过以下技术方案得以实现的：
一种循环泵远程I/O柜供电控制装置，包括循泵房就地MCC电源和循泵房远程I/O柜，循泵房就地MCC电源分为MCC电源a和MCC电源b；循泵房远程I/O柜分为第一路电源和第二路电源；其中，MCC电源a通过导线与第一路电源相连，MCC电源b通过导线与第二路电源相连，在MCC电源b与第二路电源两者之间的导线上设置有逆变器，通过采用逆变器来替换UPS装置，进而增加一路来自化水直流屏的电源，使得对循泵房远程I/O柜进行三路电源供电，彻底消除重要设备电源系统安全隐患，提高了电厂机组DCS系统远程I/O柜电源的可靠性。
进一步的，为了能够彻底消除重要设备电源系统安全隐患，提高了电厂机组DCS系统远程I/O柜电源的可靠性，保证电厂机组的公用系统设备安全，延长了设备的使用寿命，降低了电厂电力生产成本，所述的逆变器设置有切换输出、旁路和逆变作用模块。
进一步的，为了能够确保三路电源系统的稳定供电，并且能够将化水直流屏的电源或蓄电池的电力转化成交流电源，供设备使用，所述的逆变器分别与MCC电源b和化水电源相连，再通过切换输出与第二路电源相连。
本发明的技术效果体现在：通过采用逆变器来替换UPS装置，进而增加一路来自化水直流屏的电源，使得对循泵房远程I/O柜进行三路电源供电，彻底消除重要设备电源系统安全隐患，提高了电厂机组DCS系统远程I/O柜电源的可靠性，保证电厂机组的公用系统设备安全，延长了设备的使用寿命，降低了电厂电力生产成本，具有显著的经济效益。
附图说明
图1为循环泵远程I/O柜供电控制装置的现有技术示意图。
图2为循环泵远程I/O柜供电控制装置的改进技术示意图。
1-循泵房就地MCC电源  2-循泵房远程I/O柜  3-UPS装置4-MCC电源a  5-MCC电源b  6-逆变器7-化水电源。
具体实施方式
下面将结合具体的实施方式和附图对本发明的技术方案作进一步的阐述，但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。
实施例一
如图1和图2所示，一种循环泵远程I/O柜供电控制装置，包括循泵房就地MCC电源1和循泵房远程I/O柜2，循泵房就地MCC电源1分为MCC电源a4和MCC电源b5；循泵房远程I/O柜2分为第一路电源和第二路电源；其中，MCC电源a4通过导线与第一路电源相连，MCC电源b5通过导线与第二路电源相连，在MCC电源b5与第二路电源两者之间的导线上设置有逆变器6，通过采用逆变器来替换UPS装置，进而增加一路来自化水直流屏的电源，使得对循泵房远程I/O柜进行三路电源供电，彻底消除重要设备电源系统安全隐患，提高了电厂机组DCS系统远程I/O柜电源的可靠性；为了能够彻底消除重要设备电源系统的安全隐患，提高了电厂机组DCS系统远程I/O柜电源的可靠性，保证电厂机组的公用系统设备安全，延长了设备的使用寿命，降低了电厂电力生产成本，所述的逆变器6设置有切换输出、旁路和逆变作用模块；为了能够确保三路电源系统的稳定供电，并且能够将化水直流屏的电源或蓄电池的电力转化成交流电源，供设备使用，所述的逆变器6分别与MCC电源b5和化水电源7相连，再通过切换输出与第二路电源相连。
实施例二
根据实施例一，在循环泵远程I/O柜供电控制装置中，循泵房远程柜第一路电源为原来的MCC电源a4；第二路电源为逆变器6输出电源。逆变器6的输入端采用两路电源，一路来自原来MCC电源b5，一路来自新加的化水直流屏直流电源或蓄电池电源。在正常情况下，MCC电源b5和化水电源7为逆变器6提供电源，MCC电源b5在逆变器6中经过旁路输出，化水电源7经逆变器6逆变整流后输出220V交流电源，在正常运行中，逆变器6设置为以MCC电源b5为主，走旁路；一旦MCC电源b5丧失时，立即切换为直流逆变后的电源输出，该电源为远程I/O柜的第二路电源，为DCS远程I/O柜第一路电源和第二路电源同时供电，各带50%的负荷，彻底消除重要设备电源系统的安全隐患，提高了电厂机组DCS系统远程I/O柜电源的可靠性，保证电厂机组的公用系统设备安全，延长了设备的使用寿命，降低了电厂电力生产成本。
下面对于采用本技术方案时，整个电路输送段中的优化理论进行分析如下：
输送线路规格选取：
化水直流电源来自化水PC段电源，经蓄电池后输出220V直流电源，即使PC段失电，蓄电池仍旧能为设备供电，非常可靠；同时，化水直流电源距离循泵房远程I/O柜约200多米，根据线路电压降计算公式：△U=（P×L）/(A×S)，其中：P为线路负荷L为线路长度A为导体材质系数S为电缆截面；铜的材质系数为77，铝的材质系数为46；在温度=20℃时，铜的电阻系数为0.0175Ω.mm2/m；在温度=75℃时，铜的电阻系数为0.0217Ω.mm2/m。并且在一般情况下电阻系数随温度变化而变化，在一定温度下导线的电阻=导线的长度×导线的电阻系数/导线的载面积。
据实际测量远程I/O柜负载电流，按照5A来计算，L距离按照200米计算，使用铜芯电缆，材质系数按照77计算，则使用10平方毫米电缆，线路电压降为1.29V；选用16平方毫米的电缆，线路电压降为0.8V；化水直流电源电压为227V的直流电，因此，电压降为0.8V不影响对远程I/O柜的供电，所以采用16平方毫米电缆进行电路输送较好，这样进一步的确保了电路输送中的牢固性，降低了电厂电力生产的成本。
下面对于电厂电力生产成本以及其他经济效益的评估如下：
以600MW的机组进行计算，单台机组单次非停损失的电量约100万千瓦时，上网电价：0.385元/千瓦时，单台机组单次非停燃油损耗：20吨，燃油单价：0.8万元/吨，即燃油损失20吨×0.8万元/吨=16万元，电量损失100万千瓦×0.385元/千瓦时=38.5万元，单台机组单次非停损失共计16万元+38.5万元=54.5万元。因一个DCS系统远程I/O柜均控制两台机组公用系统设备，一旦发生失电故障，就会导致两台机组非停，按照每年发生一次的概率计算，每年损失109万元，并且由于两台机组非停带来的社会影响及无形效益无法计算。
按照本发明发明设计的DCS系统远程I/O柜电源系统，可以彻底消除安全隐患，避免由此带来的经济损失，进而延长了设备的使用寿命，降低了电厂电力生产的成本，为电厂电力生产带来了显著的经济效益，由上经济效益的粗略计算，可以得知：每年可以避免损失100余万元。

Claims (3)

1.一种循环泵远程I/O柜供电控制装置，包括循泵房就地MCC电源（1）和循泵房远程I/O柜（2），循泵房就地MCC电源（1）分为MCC电源a（4）和MCC电源b（5）；循泵房远程I/O柜（2）分为第一路电源和第二路电源；其中，MCC电源a（4）通过导线与第一路电源相连，MCC电源b（5）通过导线与第二路电源相连，其特征在于：在MCC电源b（5）与第二路电源两者之间的导线上设置有逆变器（6）。
2.如权利要求1所述的循环泵远程I/O柜供电控制装置，其特征在于：所述的逆变器（6）设置有切换输出、旁路和逆变作用模块。
3.如权利要求1所述的循环泵远程I/O柜供电控制装置，其特征在于：所述的逆变器（6）分别与MCC电源b（5）和化水电源（7）相连，再通过切换输出与第二路电源相连。
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梁南丁: "《电力电子技术》", 30 April 2009 *

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