CN207538878U - 一种三重冗余的透平发电机组控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种三重冗余的透平发电机组控制系统，包括控制柜和三重冗余控制器，控制柜包括外柜体和内柜体，内柜体的底板与外柜体的底板之间设置有第一间距，内柜体的三个侧板与外柜体的三个侧板之间设置有第二间距，且内柜体的三个侧板上设置有多个分穿线孔，外柜体的一个侧板上设置有一总穿线孔；第一间距内设置有冷却箱，内柜体的底板上设置有安装通孔，安装通孔内设置有导热安装槽，导热安装槽伸入冷却箱中，三重冗余控制器安装于导热安装槽中；外柜体的底部设置有水箱，水箱中设置有循环泵，循环泵通过进水管与冷却箱相连，冷却箱通过出水管与水箱相连。本系统散热效果好，有利于提高控制系统的使用寿命。

Description

一种三重冗余的透平发电机组控制系统

技术领域

本实用新型涉及发电设备领域，尤其是一种三重冗余的透平发电机组控制系统。

背景技术

火力发电项目因为发电系统庞大，需求控制点数多，系统的主要控制多采用离散型控制系统DCS，而汽轮机的调节部分采用的多位数字式电液调节控制系统，即DEH控制系统，它由电脑控制部分和液压执行部分两大部分组成，需要专用的液压调节装置，存在如下缺陷：1、各系统相对独立，存在风险；2、DEH需要专用调节装置，造价昂贵；3、控制系统复杂，对维护和维修人员要求高；4、系统硬件不是三重冗余，如硬件故障就要停车检修。

透平压缩机组综合控制系统Integrated Turbine&Compressor Control System即ITCC将传统上需要多个分立仪表如防喘振调节器、联锁自保系统、电子调速器、负荷调节器等实现的功能集成在一套可靠性极高的三重模件TMR冗余容错控制系统中完成，减少了各个系统间的连接和故障率，降低了长周期运行成本，并提供了先进的控制技术和良好的监控界面。余热发电项目中，以全凝机组为例，控制点数为80个点左右，控制系统选型为技术成熟,性能可靠的ITCC系统，CPU采用Triconex 3008，余热电站控制系统由控制柜、操作站兼工程师站、网络设备、工厂网络接口等设备组成，按钮及开关集成到控制柜上。余热发电机组采用透平汽轮机组驱动交流异步发电机组，可实现以下控制要求：

1、ITCC调速功能：汽轮机能够按照升速曲线全自动开车，开车过程包括冲转，暖机，升速，过临界，要求同时手动升速功能，手自动切换无扰动。

2、手、自动并网发电功能：升速到机组额定转速能够具备手动及自动并网发电功能。

3、超速保护功能：ITCC控制系统具有超速保护功能，当发电机转速超过设定的上限报警值时，保护装置发出声光报警；当超过设定的停机值时，由ITCC结合负荷等数据状态，迅速发出停车指令将发电机解列，并快速调整热源确保发电机组既不飞车，也不出现真空卡死等状况，然后进入待机状态，并等待复位。

4、低负荷正常停车功能：控制系统正常停车前具有降负荷功能，确保机组正常停车时低负荷停车。

5、机组具有开车条件判断、联锁、报警、冷凝泵、润滑油泵的设备的控制功能。

6、超速试验功能，要求机组控制系统具备超速试验功能，试车过程中能够进行超速跳车等试验。

三重冗余控制模块是ITCC系统的核心元件，一种具体结构可参照申请号为201330481443.3的外观专利，包括基板以及集成在基板上的各种电子元件，三重冗余控制模块安装在专门的控制柜中，控制柜一般安装在发电机房内或者附近，控制柜内部和外部的电气设备密度较高，运行时产生大量的热，现有的控制柜采用风扇进行散热，但外部环境中温度较高时，散热不理想，不利于保障三重冗余控制模块的使用寿命，此外，需要在控制柜侧壁开设散热孔，外界的灰尘容易进入控制柜内，影响元件的运行。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种散热效果好的三重冗余的透平发电机组控制系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种三重冗余的透平发电机组控制系统，包括控制柜，所述控制柜内设置有三重冗余控制器，

所述控制柜包括外柜体和内柜体，所述内柜体位于外柜体的内部，且内柜体的底板与外柜体的底板之间设置有第一间距，内柜体的三个侧板与外柜体的三个侧板之间设置有第二间距，且内柜体的三个侧板上设置有多个分穿线孔，外柜体的一个侧板上设置有一总穿线孔，内柜体的顶部与外柜体的顶板固定连接；

所述第一间距内设置有冷却箱，所述冷却箱中设置有冷却水，所述内柜体的底板上设置有矩形的安装通孔，所述安装通孔内设置有导热安装槽，所述导热安装槽伸入冷却箱中的冷却水中，所述三重冗余控制器安装于导热安装槽中；所述外柜体的底部设置有水箱，所述水箱中设置有循环泵，所述循环泵通过进水管与冷却箱相连，所述冷却箱通过出水管与水箱相连。

进一步地，所述导热安装槽一侧壁的两边各设置有一组弹簧，每组弹簧连接有一压板，所述三重冗余控制器与压板压紧接触。

进一步地，所述导热安装槽为铜合金槽。

进一步地，所述导热安装槽的外壁设置有多个导热片。

本实用新型的有益效果是：将三重冗余控制器安装在导热安装槽中，而导热安装槽的大部分位于冷却水中，在通电后，三重冗余控制器产生的热量由导热安装槽传递至冷却水，散热速度很快，能够有效地避免三重冗余控制器的温度过高而影响使用寿命。由于设置了外柜体和内柜体两个柜体，两个柜体上只设置穿线孔，防尘效果更好。

附图说明

图1是本实用新型的主视剖视示意图。

图2是图1中A-A的剖视示意图。

图3是图1中B-B的剖视示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

如图1、图2和图3所示，本实用新型的一种三重冗余的透平发电机组控制系统，包括控制柜，所述控制柜内设置有三重冗余控制器2，三重冗余控制器2采用现有技术即可。

所述控制柜包括外柜体1和内柜体3，所述内柜体3位于外柜体1的内部，且内柜体3的底板与外柜体1的底板之间设置有第一间距，内柜体3的三个侧板与外柜体1的三个侧板之间设置有第二间距，且内柜体3的三个侧板上设置有多个分穿线孔4，外柜体1的一个侧板上设置有一总穿线孔5，内柜体3的顶部与外柜体1的顶板固定连接。内柜体3内部用于安装各个电子元件，这些元件需要通过线路与外部的设备相连，分穿线孔4和总穿线孔5用于导线穿过，分穿线孔4的具体位置根据电子元件的具体安装位置而定，总穿线孔5用于将全部的线路集中牵设，避免线路过多而导致排线杂乱无章。此外，设置了外柜体1和内柜体3两个柜体，双重防尘，可有效地避免外部的粉尘进入内柜体3中，有利于保持内部元件的清洁。

所述第一间距内设置有冷却箱6，所述冷却箱6中设置有冷却水，所述内柜体3的底板上设置有矩形的安装通孔7，所述安装通孔7内设置有导热安装槽8，导热安装槽8采用导热系数高的材质，如石墨、铜合金、铝合金等。所述导热安装槽8伸入冷却箱6中的冷却水中，所述三重冗余控制器2安装于导热安装槽8中，三重冗余控制器2运行时产生的热量能够通过导热安装槽8快速地传递至冷却水中，从而防止三重冗余控制器2的温度过高，有利于提高其使用寿命。所述外柜体1的底部设置有水箱9，水箱9的容积大于冷却箱6的容积，用于存储较多的冷却水，所述水箱9中设置有循环泵10，所述循环泵10通过进水管11与冷却箱6相连，所述冷却箱6通过出水管12与水箱9相连。循环泵10将水箱9中的冷却水不断地输送至冷却箱6中，同时冷却箱6中的冷却水不断地回到水箱9中，有利于提高散热效果。

所述导热安装槽8一侧壁的两边各设置有一组弹簧13，每组弹簧13连接有一压板14，所述三重冗余控制器2与压板14压紧接触，安装三重冗余控制器2时，将其插入压板14与导热安装槽8侧壁之间的空隙中即可，拆装十分方便。

所述导热安装槽8的外壁设置有多个导热片15，加快热量的散失。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种三重冗余的透平发电机组控制系统，包括控制柜，所述控制柜内设置有三重冗余控制器(2)，其特征在于：

所述控制柜包括外柜体(1)和内柜体(3)，所述内柜体(3)位于外柜体(1)的内部，且内柜体(3)的底板与外柜体(1)的底板之间设置有第一间距，内柜体(3)的三个侧板与外柜体(1)的三个侧板之间设置有第二间距，且内柜体(3)的三个侧板上设置有多个分穿线孔(4)，外柜体(1)的一个侧板上设置有一总穿线孔(5)，内柜体(3)的顶部与外柜体(1)的顶板固定连接；

所述第一间距内设置有冷却箱(6)，所述冷却箱(6)中设置有冷却水，所述内柜体(3)的底板上设置有矩形的安装通孔(7)，所述安装通孔(7)内设置有导热安装槽(8)，所述导热安装槽(8)伸入冷却箱(6)中的冷却水中，所述三重冗余控制器(2)安装于导热安装槽(8)中；所述外柜体(1)的底部设置有水箱(9)，所述水箱(9)中设置有循环泵(10)，所述循环泵(10)通过进水管(11)与冷却箱(6)相连，所述冷却箱(6)通过出水管(12)与水箱(9)相连。

2.如权利要求1所述的一种三重冗余的透平发电机组控制系统，其特征在于：所述导热安装槽(8)一侧壁的两边各设置有一组弹簧(13)，每组弹簧(13)连接有一压板(14)，所述三重冗余控制器(2)与压板(14)压紧接触。

3.如权利要求1所述的一种三重冗余的透平发电机组控制系统，其特征在于：所述导热安装槽(8)为铜合金槽。

4.如权利要求1所述的一种三重冗余的透平发电机组控制系统，其特征在于：所述导热安装槽(8)的外壁设置有多个导热片(15)。