CN220754417U - 一种提高控制系统运行可靠性的冗余电源装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及DCS技术领域，公开了一种提高控制系统运行可靠性的冗余电源装置，该冗余电源装置包括UPS电池、UPS控制器、隔离中继和静态转换开关，所述UPS电池和UPS控制器连接，所述静态转换开关的INPUT1输入端连接UPS输出电源开关，用于使用UPS电池供电，所述静态转换开关的INPUT2输入端连接市电电源输入开关，用于使用市政供电，所述隔离中继的输入端连接中继开关。本实用新型中，通过在UPS电源回路上增加了一个静态转换开关(STS)，实现了UPS输出电源和输入市电无扰动切换，通过在UPS市电输入端安装了电源检测，通过中继隔离，将检测信号接入生产控制系统进行报警，解决了UPS输入市电发生掉电时，无法及时发现而放干UPS电池的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及DCS技术领域，尤其涉及一种提高控制系统运行可靠性的冗余电源装置。
背景技术
当前控制系统(DCS)主要由不间断电源(UPS)单回路供电，同时，控制柜内配置的冗余电源模块由单一回路供电，给系统的安全运行带来较大的风险，而目前UPS单回路供电存在以下缺点：
1、UPS电源供电回路单一，当UPS主机发生故障或供UPS的市电回路发生故障时，控制系统面临着失电停机的风险；
2、UPS电源回路无故障报警装置，当供UPS电源的市电发生故障时，存在巡查空当期无法及时发现而放干UPS电池导致系统失电停机的风险；
3、控制柜内冗余电源模块由单一回路供电，当单一供电回路发生故障时，冗余电源模块全部失电，导致控制系统停运，达不到冗余的目的。
因此亟待提出一种提高控制系统运行可靠性的冗余电源装置。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了解决现有技术DCS控制系统中，针对控制系统供电不可靠的缺点，本发明提供了一种提高控制系统运行可靠性的冗余电源装置，能够实现不间断电源(UPS)和市电无扰动切换，保证UPS回路电源不间断，同时在控制柜内实现电源模块双回路冗余供电，以提高系统运行的可靠性，降低因系统停运带来的生产事故和安全风险。
为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：一种提高控制系统运行可靠性的冗余电源装置，该冗余电源装置包括UPS电池、UPS控制器、隔离中继和静态转换开关，所述UPS电池和UPS控制器连接，所述静态转换开关的INPUT1输入端连接UPS输出电源开关，用于使用UPS电池供电，所述静态转换开关的INPUT2输入端连接市电电源输入开关，用于使用市政供电，所述隔离中继的输入端连接中继开关，所述中继开关的进线端分别接市电输入的火线和零线，隔离中继的输出端连接至DCS用于市电故障时失电报警，该冗余电源装置还包括电源模块1、电源模块2和电源耦合器，所述电源模块1的输入端接UPS电源开关，所述电源模块2的输入端接独立市电开关，所述电源模块1、电源模块2的输出端接电源耦合器的输入端。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述静态转换开关的输出端OUTPUT连接负载输出开关的输入端。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述电源模块1和电源模块2均为24V电源模块。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述UPS控制器通过UPS市电输入开关连接市电电源。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述静态转换开关能实现自动或手动切换。
本实用新型具有如下有益效果：
1、本实用新型中，通过在UPS电源回路上增加了一个静态转换开关(STS)，实现了UPS输出电源和输入市电无扰动切换；
2、本实用新型中，通过在UPS市电输入端安装了电源检测，通过中继隔离，将检测信号接入生产控制系统进行报警，解决了UPS输入市电发生掉电时，无法及时发现而放干UPS电池的问题；
3、本实用新型中，通过在DCS控制柜内单独引入一路市电，对冗余的电源模块分别由UPS电源和市电分开供电，实现了DCS电源真正的冗余，提高了系统运行的可靠性。
附图说明
图1为本实用新型中增加了静态开关及隔离中继的UPS电源回路示意图；
图2为本实用新型中控制柜内电源模块双回路冗余供电示意图。
图例说明：
1、UPS市电输入开关；2、UPS电池；3、UPS控制器；4、UPS输出电源开关；5、隔离中继；6、中继开关；7、市电电源输入开关；8、静态转换开关；9、负载输出开关；10、UPS电源开关；11、独立市电开关；12、电源模块1；13、电源模块2；14、电源耦合器。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
参照图1-图2，本实用新型提供的一种实施例：一种提高控制系统运行可靠性的冗余电源装置，该冗余电源装置包括UPS电池2、UPS控制器3、隔离中继5和静态转换开关8(STS)，UPS电池2和UPS控制器3连接，静态转换开关8(STS)的INPUT1输入端连接UPS输出电源开关4(QF2)，用于使用UPS电池2供电，静态转换开关8(STS)的INPUT2输入端连接市电电源输入开关7(QF4)，用于使用市政供电，静态转换开关8(STS)的输出端OUTPUT连接负载输出开关9(QF5)的输入端，UPS控制器3通过UPS市电输入开关1(QF1)连接市电电源。
图1中，当静态转换开关8(STS)的输入/输出电缆连接完毕后，首先送INPUT1回路(主回路)电源通电测试一下输入电源的相序，如果相序不对，静态开关将不会工作，这时任意调换两相电源后重新送电，直至静态开关正常工作为止，然后将INPUT2回路的电源相序调整为和INPUT1回路一样的相序。
静态转换开关8(STS)能实现自动或手动切换，一般情况下，INPUT1回路(主回路)接UPS输出电源，INPUT2回路(备用回路)接市电，正常工作时由INPUT1回路接通对负载供电；当INPUT1回路故障(UPS故障)失电时，静态转换开关8自动切换到INPUT2回路(市电)供电，实现无扰动切换，输出电源不会中断，此时可以对故障UPS进行检查维修或整机更换，当INPUT1回路恢复送电后(UPS修复或更换)，静态转换开关8(STS)由INPUT2回路无扰动切换回INPUT1回路(主回路)工作，当我们需要时，可以在静态转换开关8面板上手动切换INPUT1或INPUT2回路工作。
隔离中继5的输入端连接中继开关6(QF3)，中继开关6(QF3)位于控制柜内，中继开关6(QF3)的进线端分别接市电输入的火线和零线，隔离中继5的输出端连接至DCS用于市电故障时失电报警，当市电正常时，隔离中继5始终保持吸合状态，常开触点接通，当市电故障时，隔离中继失电，常开触点断开，使DCS系统中发出失电报警，提醒维护人员及时去检查处理，此时UPS控制器3切换到电池供电模式，静态转换开关8(STS)终有电源输出。
图2中，该冗余电源装置还包括电源模块112、电源模块213和电源耦合器14，电源模块112的输入端接UPS电源开关10(QF6)，电源模块213的输入端接独立市电开关11(QF7)，电源模块112、电源模块213的输出端接电源耦合器14的输入端，其中电源模块112和电源模块213均为24V电源模块，24V电源模块112的输入端接UPS电源，24V电源模块213的输入端接独立市电电源，当UPS电源故障时，由电源模块213通过电源耦合器14向负载供电；当独立市电故障时，由电源模块112向负载供电，保证系统电源不中断，实现了DCS电源真正的冗余，提高了系统运行的可靠性。
最后应说明的是：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，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，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 (5)
1.一种提高控制系统运行可靠性的冗余电源装置，其特征在于：该冗余电源装置包括UPS电池(2)、UPS控制器(3)、隔离中继(5)和静态转换开关(8)，所述UPS电池(2)和UPS控制器(3)连接，所述静态转换开关(8)的INPUT1输入端连接UPS输出电源开关(4)，用于使用UPS电池(2)供电，所述静态转换开关(8)的INPUT2输入端连接市电电源输入开关(7)，用于使用市政供电；
所述隔离中继(5)的输入端连接中继开关(6)，所述中继开关(6)的进线端分别接市电输入的火线和零线，隔离中继(5)的输出端连接至DCS用于市电故障时失电报警；
该冗余电源装置还包括电源模块1(12)、电源模块2(13)和电源耦合器(14)，所述电源模块1(12)的输入端接UPS电源开关(10)，所述电源模块2(13)的输入端接独立市电开关(11)，所述电源模块1(12)、电源模块2(13)的输出端接电源耦合器(14)的输入端。
2.根据权利要求1所述的一种提高控制系统运行可靠性的冗余电源装置，其特征在于：所述静态转换开关(8)的输出端OUTPUT连接负载输出开关(9)的输入端。
3.根据权利要求1所述的一种提高控制系统运行可靠性的冗余电源装置，其特征在于：所述电源模块1(12)和电源模块2(13)均为24V电源模块。
4.根据权利要求1所述的一种提高控制系统运行可靠性的冗余电源装置，其特征在于：所述UPS控制器(3)通过UPS市电输入开关(1)连接市电电源。
5.根据权利要求1所述的一种提高控制系统运行可靠性的冗余电源装置，其特征在于：所述静态转换开关(8)能实现自动或手动切换。
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