化工380v雙電源控制系統優化技術淺析

朱興伍

摘 ?要：本文就化工系統生產系統安全的重要性日益提高，生產中的關鍵設備供電的可靠性就更為重要（如事故氯風機、99%堿熔鹽泵、專用水泵、蒸發冷風機、聚合釜及聚合釜用水泵等），采用成套的雙電源系統裝置在出現機械故障或電子線路故障時不能在短時間內恢復，其設備的可控程度較差，生產成本也相對較高。采用自行設計的電氣雙電源系統則可以在保證雙電源自投系統可靠運行的前提下簡化控制線路，采用常用較為熟悉的電氣元件，備品備件通用性較強，保證在出現故障時能在較短的時間內恢復，在控制方式和解決實際問題中的一個經驗總結，望能給到相關的從業人員一定的幫助。

關鍵詞：低壓備自投;欠壓;聯鎖

1、前言

380V低壓電氣配電設計和維護過程中，特別是在對化工生產系統中一類負荷，對危及生產系統裝置安全和人生安全的重關鍵設備配電，都要求采用雙電源供電系統。成套雙電源系統電氣線路相對比較繁瑣，開關間有機械聯鎖機構，電工對此成套設備的機構及電氣控制原理了解甚少，就存在運行中的不可控性，出現故障后不能在較短時間內恢復，造成化工生產系統中的有毒有害氣體的大量泄漏和反應容器內介質的急劇膨脹造成嚴重的爆炸事故。為降低生產成本和快速恢復供電，結合我電氣維護人員較為熟悉的電氣控制方式，在一類負荷中采用自行設計安裝的雙電源系統，在雙電源系統中采用常規的繼電器檢測狀態且延時互鎖方式，避免了因電網在瞬間晃電的過程中開關不能及時的再投入，從而觸發雙電源系統運行。

2、“自投”“不自復”雙電源系統功能介紹

根據工藝裝置配電要求，實現將一個負載或多個負載在兩路電源之間轉換，同時也適用于緊急供電系統，在轉換電源期間中斷向負載供電。我公司化工380V生產雙電源系統采用的都是這種方式配電。本文闡述的是采用“自投”“不自復”的方式，適用于兩路互為備用電源的供電系統中，通過外部控制電路實現對兩路電源進行自動切換，正常由常用電源供電，當常用電源發生過載、失電或缺相時，經設定的延時時間后自動切換到備用電源，當常用電源恢復正常時不能自動返回，主電源恢復正常后在人為干預的條件下，電氣回路才會切換到主電源供電;當雙電源供電回路發生過載、短路后造成主供電源開關跳閘，即負載回路發生故障，在主供電源開關跳閘后不能實現備用電源自投，避免了因在故障情況下備用電源再次送電造成事故，必須在排除故障后方可恢復雙電源供電。

3、控制原理和實施方式分析

3.1電氣原理圖：具有缺相保護的三相負載—雙電源自動切換控制電路

3.2控制原理：其主回路的輸入一用一備的兩路供電電源U1（主供電源）和U2（備用電源），其輸出一路負載W，電源主回路通過交流接觸器KM1的主觸點閉合與其負載W相連接;在控制電路的控制下，主供電源U1失電后，其主供電源接觸器失電斷開，使負載W短時失電，經一段時間延時后備用電源KM2吸合，將負載W自動的轉入備用電源U2供電。電源U1和U2主回路輸入端的開關1QF和2QF的主要作用是過載和短路保護;其中1QF選用帶有輔助常開點的斷路器，2QF選用帶有失壓線圈的斷路器，保證因負載W過載或短路的情況下造成1QF跳閘后備用電源開關2QF不能自動投入，避免因故障范圍的進一步擴大和加劇，只有在主供電源U1正常失電的情況下備用電源U2才能自投。

3.3實施方式：斷路器1QF和2QF采用帶電動操作機構和手動操作的斷路器，在正常的運行方式下，先合主供電源斷路器1QF，再合備用電源斷路器2QF，在主供電源失電后備用電源延時一定時間后自投，在主供電源恢復供電后，必須電氣操作人員到現場采取手動斷備用電源斷路器2QF后恢復主供電源供電，在確認負載W運行無誤后，恢復備用電源斷路器供電，即“自投”“不自復”方式。兩路三相電源的主回路中每一相均有電流表指示各相電流情況，其控制回路中設有三相缺相檢測信號回路，缺相檢測回路電源取自三相電源的主回路，對三相電源A相和B相的檢測各采用了一個中間經繼電器，A相和B相的缺相檢測中間繼電器常開點以“與”的邏輯關系串入接于C相控制電路的通路入端，這樣就構成了對三相電源的缺相檢測回路。負載W加裝斷電延時保護（延時時間大于雙電源切換時間），滿足在兩路電源在切換后負載設備能自動啟動。

4、達到的效果

4.1通過完善雙電源系統短路、過載保護和電源缺相識別功能，避免雙電源供電回路在短路情況下備用電源自投，造成開關越級跳閘或短路事故的進一步擴大。

4.2正確選用和設置時間上下級時間繼電器，在設置中采用主回路切換時間選用通電延時0.5秒，用電設備回路時間選用斷電延時1秒，如時間選用或上下級匹配不當，可能會造成雙電源切換時不同電網之間的環網現象或雙電源用電設備不能自行再啟動，影響生產系統的安全運行。

5、結束語

通過完善雙電源系統短路、過載保護和電源缺相識別功能，優化電氣線路和優化電氣元器件的選型實現雙電源的可靠安全運行，此雙電源中沒有常規成套雙電源接觸器的機械聯鎖，在故障狀態下能迅速的恢復，通過電氣線路的聯鎖和時間繼電器的配合使用達到雙電源的可靠安全切換，避免因電網瞬間晃電小于雙電源切換時間內造成的電源切換，通過負載回路的斷電延時保護大于雙電源切換時間實現負載設備的再啟動，通過采用“自投” “不自復” 的方式實現電氣操作人員對雙電源運行狀態的確認，保證雙電源系統處于正常可靠的運行。

參考文獻

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