CN107591884A - 安全仪表系统用高频开关电源 - Google Patents

Abstract

本发明公开了安全仪表系统用高频开关电源，包括SCADA系统、UPS模块和至少一个SIS负载，所述UPS模块上依次连接有整流稳压模块、输出母线和SIS负载，还包括连接在整流稳压模块上与UPS模块并连的市电电源，所述市电电源和UPS模块还与SCADA系统连接；考虑到SIS系统在站场内的重要性，本系统新增加的市电电源拟从箱式变电站或低压配电室的动力出线柜备用回路引出一路220V交流电源至整流稳压模块作为其新增电源。同时，通过SCADA系统对市电电源和UPS电源分别进行监控。

Description

安全仪表系统用高频开关电源

技术领域

本发明涉及一种电源，具体涉及安全仪表系统用高频开关电源。

背景技术

SIS系统(Safety Instrumented System安全仪表系统)属于企业生产过程自动化范畴，用于保障安全生产的一套系统，安全等级高于DCS的自动化控制系统，当自动化生产系统出现异常时，SIS会进行干预，降低事故发生的可能性。主要为工厂控制系统中报警和联锁部分，对控制系统中检测的结果实施报警动作或调节或停机控制，是工厂企业自动控制中的重要组成部分。

由于SIS系统在站场内的重要性，为了保障其安全、平稳运行，则必须解决前述的UPS出现输出中断、切换时间延长或电压输出不稳定、电源负载能力差等问题，尤其是UPS切换时间长，超过了SIS系统动作时间要求，导致SIS系统误动作的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是UPS切换时间长，超过了SIS系统动作时间要求，导致SIS系统误动作，目的在于提供安全仪表系统用高频开关电源，解决UPS出现输出中断、切换时间延长或电压输出不稳定、电源负载能力差等问题。

本发明通过下述技术方案实现：

安全仪表系统用高频开关电源，包括SCADA系统、UPS模块和至少一个SIS负载，所述UPS模块上依次连接有整流稳压模块、输出母线和SIS负载，还包括连接在整流稳压模块上与UPS模块并连的市电电源，所述市电电源和UPS模块还与SCADA系统连接；

整流稳压模块：将市电电源和UPS模块输入的220V交流电整流为24V直流电；

输出母线：将整流稳压模块输出的24V直流电输送到各个SIS负载；

市电电源：从箱式变电站或低压配电室的动力出线柜备用回路引出一路220V交流电源。

考虑到SIS系统在站场内的重要性，本系统新增加的市电电源拟从箱式变电站或低压配电室的动力出线柜备用回路引出一路220V交流电源至整流稳压模块作为其新增电源。同时，通过SCADA系统对市电电源和UPS电源分别进行监控。

所述SCADA系统上还连接有电池控制器，所述电池控制器上连接有蓄电池组，蓄电池组连入所述输出母线。

蓄电池组主要功能是当UPS系统出现切换时间延长时，为了保证SIS负载不至于掉电时间过长而发生误动作。蓄电池组在市电电源和UPS模块两路电源正常的情况下处于充电状态，而当市电电源掉电时，其可无时间缝隙地对SIS负载供电，稳定SIS负载工作状态；当UPS模块自动切换完成并对负载正常供电时，蓄电池组自动退出输出状态而转换到充电状态。

所述蓄电池组对SIS负载连续供电时间不少于1h。

保证蓄电池能支持SIS负载工作到UPS系统介入，即使频繁掉电也能支持至少100次左右的掉电切换。

所述输出母线通过与SIS负载一一匹配的仪控电缆与SIS负载连接。

母线指用高导电率的铜、铝质材料制成的，用以传输电能，具有汇集和分配电力能力的产品。电站或变电站输送电能用的总导线。

所述仪控电缆上均设置有断路器。

分别在仪控电缆上设置断路器便于分别对每个支路进行控制。

所述整流稳压模块包括两组串联的稳压装置和高频开关电源，所述两组稳压装置和高频开关电源分别与市电电源和UPS模块匹配。

分别为市电电源和UPS模块设置稳压装置和高频开关电源，保证线路的可靠性，只要有一组稳压装置和高频开关电源正常，系统即可正常工作。

所述输出母线上还安装有直流型浪涌保护器。

虽然已经分别为市电电源和UPS模块安装SPD，但是，由于母线还与其他设备连接，为了避免其他设备出现雷击等情况后影响整个母线回路，因此，单独为母线增设直流型浪涌保护器用于保护母线回路。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明安全仪表系统用高频开关电源，接入一组市电电源，系统工作更稳定；

2、本发明安全仪表系统用高频开关电源，包括蓄电池组，在市电断电时可无时间缝隙地对SIS负载供电。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明系统结构示意图；

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1

如图1所示，本发明包括SCADA系统、220V交流UPS模块和额定24V 10A的SIS负载，所述UPS模块上依次连接有整流稳压模块、24V直流输出母线和SIS负载，还包括连接在整流稳压模块上与UPS模块并连的220V市电电源，所述市电电源和UPS模块还与站内SCADA系统连接；考虑到SIS系统在站场内的重要性，本系统新增加的市电电源拟从箱式变电站或低压配电室的动力出线柜备用回路引出一路220V交流电源至整流稳压模块作为其新增电源。同时，通过SCADA系统对市电电源和UPS电源分别进行监控。在市电电源和UPS模块两路电源引入系统后，分别为市电电源和UPS模块安装SPD。所述SCADA系统上还连接有电池控制器，所述电池控制器上连接有24V DC 10Ah的蓄电池组，蓄电池组连入所述输出母线。蓄电池组主要功能是当UPS系统出现切换时间延长时，为了保证SIS负载不至于掉电时间过长而发生误动作。蓄电池组在市电电源和UPS模块两路电源正常的情况下处于充电状态，而当市电电源掉电时，其可无时间缝隙地对SIS负载供电，稳定SIS负载工作状态；当UPS模块自动切换完成并对负载正常供电时，蓄电池组自动退出输出状态而转换到充电状态。所述输出母线通过与SIS负载一一匹配的仪控电缆与SIS负载连接。所述仪控电缆上均设置有断路器。分别在仪控电缆上设置断路器便于分别对每个支路进行控制。所述整流稳压模块包括两组串联的24V DC 10A稳压装置和24V DC 10A高频开关电源，所述两组稳压装置和高频开关电源分别与市电电源和UPS模块匹配。分别为市电电源和UPS模块设置稳压装置和高频开关电源，保证线路的可靠性，只要有一组稳压装置和高频开关电源正常，系统即可正常工作。所述输出母线上的电压为DC24V。所述输出母线上还安装有直流型浪涌保护器。虽然已经分别为市电电源和UPS模块安装SPD，但是，由于母线还与其他设备连接，为了避免其他设备出现雷击等情况后影响整个母线回路，因此，单独为母线增设直流型浪涌保护器用于保护母线回路。还包括信号面板，所述信号面板上设置有电压表和指示灯。所述指示灯包括分别与市电电源和UPS模块匹配的电源运行指示灯、分别与两个稳压装置匹配的稳压器运行状态指示灯和分别与两个高频开关电源匹配的开关电源运行状态指示灯。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.安全仪表系统用高频开关电源，包括处理器、UPS模块和至少一个SIS负载，其特征在于，所述UPS模块上依次连接有整流稳压模块、输出母线和SIS负载，还包括连接在整流稳压模块上与UPS模块并连的市电电源，所述市电电源和UPS模块还与SCADA系统连接；所述SCADA系统上还连接有电池控制器，所述电池控制器上连接有蓄电池组，蓄电池组连入所述输出母线；所述整流稳压模块包括两组串联的稳压装置和高频开关电源，所述两组稳压装置和高频开关电源分别与市电电源和UPS模块匹配；

整流稳压模块：将市电电源和UPS模块输入的220V交流电整流为24V直流电；

输出母线：将整流稳压模块输出的24V直流电输送到各个SIS负载；

市电电源：从箱式变电站或低压配电室的动力出线柜备用回路引出一路220V交流电源。

2.根据权利要求1所述的安全仪表系统用高频开关电源，其特征在于，所述蓄电池组对SIS负载连续供电时间不少于1h。

3.根据权利要求1所述的安全仪表系统用高频开关电源，其特征在于，所述输出母线通过与SIS负载一一匹配的仪控电缆与SIS负载连接。

4.根据权利要求4所述的安全仪表系统用高频开关电源，其特征在于，所述仪控电缆上均设置有断路器。

5.根据权利要求1所述的安全仪表系统用高频开关电源，其特征在于，所述输出母线上还安装有直流型浪涌保护器。