CN205791787U - 一种自动化控制系统供电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种供电系统，特别是一种自动化控制系统供电装置。它包括：第一供电装置1和第二供电装置2。第一供电装置1包括第一电源、第一断路器1QF和第一单相电双电源自动切换装置3，第一断路器1QF位于第一电源火线L1和第一电源零线N1上。第二供电装置2包括第二电源、第二断路器2QF和第二单相电双电源自动切换装置4，第二断路器2QF位于第二电源火线L2和第二电源零线N2上。自动化控制系统的两组冗余部件不是直接接在各自的进线电源上，而是分别增加了一个单相电双电源自动切换装置，该装置的输入端为两路电源，但是两路电源的优先方式不同，从而使系统安全、稳定运行，有效解决了现有供电方式的弊端。

Description

一种自动化控制系统供电装置

技术领域

本实用新型涉及一种供电系统，特别是一种自动化控制系统供电装置，属于电力生产技术领域。

背景技术

随着工业生产的发展，自动化控制系统被大量应用到工业生产的过程控制中，比如分散控制系统(DCS)和可编程控制器(PLC)被广泛应用，但是部分电厂发生了多起与自动化控制系统有关的故障，经分析很多故障是因为电源问题导致的系统故障，使得机组跳闸。以DCS系统为例，电源设计一般采用两路电源供电，由于其中的重要部件对系统的安全运行至关重要，一般均采用了1:1冗余配置，例如主控单元、服务器、操作员站等。

现阶段对冗余部件的供电方式主要有以下两种：

1、将所有相互冗余的部件分成两组，每一组用一路电源供电。在一路电源出现故障时，虽然DCS系统能以最小配置保证机组的安全运行，但只要该路电源故障不消失，DCS系统将一直处于最小配置下运行，DCS系统的冗余配置功能将丧失。系统处于极不安全的状态下运行，可靠性极低。

2、将主控单元相互冗余的部件分成两组，每一组用一路电源供电，而对于服务器、操作员站等部分，两路电源通过双电源切换装置供电。此供电方式的主控单元仍存在第1种供电方式的弊端，即当一路电源出现故障后，DCS的可靠性明显下降；并且由于服务器、操作员站等由双电源切换装置供电，切换装置若发生故障将导致系统瘫痪。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种自动化控制系统供电装置，能够解决上述两种供电方式的弊端，使得自动化控制系统能够安全、稳定的运行。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下的技术方案：

该方案将自动化控制系统的冗余部件分为两组，同时该供电装置也分为两组，即第一供电装置和第二供电装置，其中第一供电装置包括第一电源、第一断路器和第一单相电双电源自动切换装置，第一断路器位于第一电源火线和第一电源零线上。第二供电装置包括第二电源、第二断路器和第二单相电双电源自动切换装置，第二断路器位于第二电源火线和第二电源零线上。

为了监测系统电源失电、过压、欠压状态，在第一断路器和第一单相电双电源自动切换装置之间还设有第一电压监测继电器，第一电压监测继电器包括第一电压监测继电器电感线圈和第一电压监测继电器触点。

进一步的，第一电压监测继电器电感线圈一端连接于第一电源火线，另一端连接于第一电源零线。第一电压监测继电器触点一端与第一电源火线相连，另一端分别连接于第一单相电双电源自动切换装置和第二单相电双电源自动切换装置。

前述的第一单相电双电源自动切换装置一端设有两个输入端，即第一输入端和第二输入端，另一端设有第一输出端。

有益的，第一单相电双电源自动切换装置中的第一输入端连接于第一电源火线、第一电源零线和地线，第二输入端连接于第二电源火线、第二电源零线和地线，第一输出端连接于一组冗余部件。

为了单相电双电源自动切换装置便于切换，在第二断路器和第二单相电双电源自动切换装置之间还设有第二电压监测继电器，第二电压监测继电器包括第二电压监测继电器电感线圈和第二电压监测继电器触点。

进一步的，第二电压监测继电器电感线圈一端连接于第二电源火线，另一端连接于第二电源零线。第二电压监测继电器触点一端与第二电源火线相连，另一端分别连接于第一单相电双电源自动切换装置和第二单相电双电源自动切换装置。

前述的第二单相电双电源自动切换装置一端设有两个输入端，即第三输入端和第四输入端，另一端设有第二输出端。

有益的，第二单相电双电源自动切换装置中的第三输入端连接于第一电源火线、第一电源零线和地线，第四输入端连接于第二电源火线、第二电源零线和地线，第二输出端连接于另一组冗余部件。

与现有技术相比，本实用新型的有益之处在于：该方案将自动化控制系统的冗余部件分为两组，设计的供电装置也为两组。两组冗余部件不是直接接在各自的进线电源上，而是分别增加了一个单相电双电源自动切换装置，该装置的输入端为两路电源，但是两路电源的优先方式不同，从而使系统安全、稳定运行，有效解决了现有供电方式的弊端。

附图说明

图1是该种供电装置下的自动化控制系统的结构示意图；

图2是自动化控制系统供电装置的结构示意图。

附图标记的含义：1-第一供电装置，2-第二供电装置，3-第一单相电双电源自动切换装置，4-第二单相电双电源自动切换装置，5-第一输入端，6-第二输入端，7-第三输入端，8-第四输入端，9-第一输出端，10-第二输出端，L1-第一电源火线，N1-第一电源零线，L2-第二电源火线，N2-第二电源零线，PE-地线，1QF-第一断路器，2QF-第二断路器，1KM1-第一电压监测继电器电感线圈，1KM2-第一电压监测继电器触点，2KM1-第二电压监测继电器电感线圈，2KM2-第二电源电压监测继电器触点。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。

具体实施方式

本实用新型的实施例1：如图1和图2所示，该方案将自动化控制系统的冗余部件分为两组，同时该供电装置也分为两组，即第一供电装置1和第二供电装置2，其中第一供电装置1包括第一电源、第一断路器1QF和第一单相电双电源自动切换装置3，第一断路器1QF位于第一电源火线L1和第一电源零线N1上。第二供电装置2包括第二电源、第二断路器2QF和第二单相电双电源自动切换装置4，第二断路器2QF位于第二电源火线L2和第二电源零线N2上。在第一断路器1QF和第一单相电双电源自动切换装置3之间还设有第一电压监测继电器，便于监测系统电源失电、过压、欠压状态。第一电压监测继电器包括第一电压监测继电器电感线圈1KM1和第一电压监测继电器触点1KM2。第一电压监测继电器电感线圈1KM1一端连接于第一电源火线L1，另一端连接于第一电源零线N1。第一电压监测继电器触点1KM2一端与第一电源火线L1相连，另一端分别连接于第一单相电双电源自动切换装置3和第二单相电双电源自动切换装置4。第一单相电双电源自动切换装置3一端设有两个输入端，即第一输入端5和第二输入端6，另一端设有第一输出端9。第一单相电双电源自动切换装置3中的第一输入端5连接于第一电源火线L1、第一电源零线N1和地线PE，第二输入端6连接于第二电源火线L2、第二电源零线N2和地线PE，第一输出端9连接于一组冗余部件。

在第二断路器2QF和第二单相电双电源自动切换装置4之间还设有第二电压监测继电器，便于切换单相电双电源自动切换装置。第二电压监测继电器包括第二电压监测继电器电感线圈2KM1和第二电压监测继电器触点2KM2。第二电压监测继电器电感线圈2KM1一端连接于第二电源火线L2，另一端连接于第二电源零线N2。第二电压监测继电器触点2KM2一端与第二电源火线L2相连，另一端分别连接于第一单相电双电源自动切换装置3和第二单相电双电源自动切换装置4。第二单相电双电源自动切换装置4一端设有两个输入端，即第三输入端7和第四输入端8；另一端设有第二输出端10。第三输入端7连接于第一电源火线L1、第一电源零线N1和地线PE，第四输入端8连接于第二电源火线L2、第二电源零线N2和地线PE，第二输出端10连接于另一组冗余部件。

本实用新型的实施例2：如图1和图2所示,将自动化控制系统的冗余部件分成A、B两组，没有将A组部件直接接在进线电源上，而是增加了第一单相电双电源自动切换装置3，该切换装置的输入端分别为两路电源，即第一电源和第二电源。接入第一单相电双电源自动切换装置3之前，增加了两个触点即第一电压监测继电器触点1KM2和第二电压监测继电器触点2KM2，分别受第一电压监测继电器和第二电压监测继电器控制，当第一电源的电压不正常时，第一电压监测继电器触点1KM2断开；第二电源的电压不正常时，第二电压监测继电器触点2KM2断开。A组部件的第一单相电双电源自动切换装置3，其优先电源为第一电源。当第一电源和第二电源均正常运行时，由第一电源向A组部件供电；当第一电源出现故障时，第一单相电双电源自动切换装置3自动切换到第二电源供电。如果切换成功，整个自动化控制系统正常工作，不受第一电源故障的影响，如果没有立刻切换成功，即切换时间过长，A组部件将瞬间断电，然后切换到第二电源供电，初始化后的A组部件恢复到备用状态，在A组部件断电、初始化期间，B组部件将替代A组部件维持自动化控制系统机组的安全、稳定运行。

本实用新型的实施例3：如图1和图2所示，自动化控制系统中有A、B两组冗余部件，没有将B组部件直接接在进线电源上，而是增加了第二单相电双电源自动切换装置4，该切换装置的输入端分别为两路电源，即第一电源和第二电源。接入第二单相电双电源自动切换装置4之前，增加了两个触点即第一电压监测继电器触点1KM2和第二电压监测继电器触点2KM2，分别受第一电压监测继电器和第二电压监测继电器控制，当第一电源的电压不正常时，第一电压监测继电器触点1KM2断开；第二电源的电压不正常时，第二电压监测继电器触点2KM2断开。B组部件的第二单相电双电源自动切换装置4，其优先电源为第二电源。当第一电源和第二电源均正常运行时，由第二电源向B组部件供电；当第二电源出现故障时，第二单相电双电源自动切换装置4自动切换到第一电源供电。如果切换成功，整个自动化控制系统正常工作，不受第二电源故障的影响，如果没有立刻切换成功，即切换时间过长，B组部件将瞬间断电，然后切换到第一电源供电，初始化后的B组部件恢复到备用状态，在B组部件断电、初始化期间，A组部件将替代B组部件维持自动化控制系统机组的安全、稳定运行。

本实用新型的工作原理：自动化控制系统的冗余部件A组或B组部件不是直接接在各自的进线电源上，而是分别增加了一个单相电双电源自动切换装置，这两个装置的输入端分别两路电源，但这两个装置的优先方式不同。A组部件第一单相电双电源自动切换装置3的优先电源为第一电源，即当第一电源和第二电源均正常时，由第一电源向A组部件供电。当第一电源发生故障时，第一单相电双电源自动切换装置3自动切换到第二电源供电。如果切换成功，整个自动化控制系统工作正常，不受第一电源故障的影响；即使切换失败，即切换时间过长，A组部件将瞬间断电，而后切换到第二电源供电，初始化后的A组部件恢复到备用状态。在A组部件断电、初始化期间，B组部件将替代A组部件维持自动化控制系统机组的安全、稳定运行。B组的第二单相电双电源自动切换装置4，其优先电源为第二电源。即当第一电源和第二电源均正常时，由第二电源向B组设备供电。当第二电源发生故障时，第二单相电双电源自动切换装置4自动切换到第一电源供电。

Claims (9)

1.一种自动化控制系统供电装置，其特征在于，包括第一供电装置(1)和第二供电装置(2)，所述第一供电装置(1)包括第一电源、第一断路器(1QF)和第一单相电双电源自动切换装置(3)，第一断路器(1QF)位于第一电源火线(L1)和第一电源零线(N1)上；所述第二供电装置(2)包括第二电源、第二断路器(2QF)和第二单相电双电源自动切换装置(4)，第二断路器(2QF)位于第二电源火线(L2)和第二电源零线(N2)上。

2.根据权利要求1所述的自动化控制系统供电装置，其特征在于，在第一断路器(1QF)和第一单相电双电源自动切换装置(3)之间还设有第一电压监测继电器，第一电压监测继电器包括第一电压监测继电器电感线圈(1KM1)和第一电压监测继电器触点(1KM2)。

3.根据权利要求2所述的自动化控制系统供电装置，其特征在于，第一电压监测继电器电感线圈(1KM1)一端连接于第一电源火线(L1)，另一端连接于第一电源零线(N1)；第一电压监测继电器触点(1KM2)一端与第一电源火线(L1)相连，另一端分别连接于第一单相电双电源自动切换装置(3)和第二单相电双电源自动切换装置(4)。

4.根据权利要求3所述的自动化控制系统供电装置，其特征在于，第一单相电双电源自动切换装置(3)一端设有两个输入端，即第一输入端(5)和第二输入端(6)；另一端设有第一输出端(9)。

5.根据权利要求4所述的自动化控制系统供电装置，其特征在于，第一输入端(5)连接于第一电源火线(L1)、第一电源零线(N1)和地线(PE)；第二输入端(6)连接于第二电源火线(L2)、第二电源零线(N2)和地线(PE)；第一输出端(9)连接于一组冗余部件。

6.根据权利要求1所述的自动化控制系统供电装置，其特征在于，在第二断路器(2QF)和第二单相电双电源自动切换装置(4)之间还设有第二电压监测继电器，第二电压监测继电器包括第二电压监测继电器电感线圈(2KM1)和第二电压监测继电器触点(2KM2)。

7.根据权利要求6所述的自动化控制系统供电装置，其特征在于，第二电压监测继电器电感线圈(2KM1)一端连接于第二电源火线(L2)，另一端连接于第二电源零线(N2)；第二电压监测继电器触点(2KM2)一端与第二电源火线(L2)相连，另一端分别连接于第一单相电双电源自动切换装置(3)和第二单相电双电源自动切换装置(4)。

8.根据权利要求7所述的自动化控制系统供电装置，其特征在于，第二单相电双电源自动切换装置(4)一端设有两个输入端，即第三输入端(7)和第四输入端(8)；另一端设有第二输出端(10)。

9.根据权利要求8所述的自动化控制系统供电装置，其特征在于，第三输入端(7)连接于第一电源火线(L1)、第一电源零线(N1)和地线(PE)；第四输入端(8)连接于第二电源火线(L2)、第二电源零线(N2)和地线(PE)；第二输出端(10)连接于另一组冗余部件。