化工380v雙電源控制系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)淺析

朱興伍

摘 ?要：本文就化工系統(tǒng)生產(chǎn)系統(tǒng)安全的重要性日益提高，生產(chǎn)中的關(guān)鍵設(shè)備供電的可靠性就更為重要（如事故氯風(fēng)機(jī)、99%堿熔鹽泵、專用水泵、蒸發(fā)冷風(fēng)機(jī)、聚合釜及聚合釜用水泵等），采用成套的雙電源系統(tǒng)裝置在出現(xiàn)機(jī)械故障或電子線路故障時不能在短時間內(nèi)恢復(fù)，其設(shè)備的可控程度較差，生產(chǎn)成本也相對較高。采用自行設(shè)計(jì)的電氣雙電源系統(tǒng)則可以在保證雙電源自投系統(tǒng)可靠運(yùn)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(qiáng)，保證在出現(xiàn)故障時能在較短的時間內(nèi)恢復(fù)，在控制方式和解決實(shí)際問題中的一個經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，望能給到相關(guān)的從業(yè)人員一定的幫助。

關(guān)鍵詞：低壓備自投;欠壓;聯(lián)鎖

1、前言

380V低壓電氣配電設(shè)計(jì)和維護(hù)過程中，特別是在對化工生產(chǎn)系統(tǒng)中一類負(fù)荷，對危及生產(chǎn)系統(tǒng)裝置安全和人生安全的重關(guān)鍵設(shè)備配電，都要求采用雙電源供電系統(tǒng)。成套雙電源系統(tǒng)電氣線路相對比較繁瑣，開關(guān)間有機(jī)械聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)，電工對此成套設(shè)備的機(jī)構(gòu)及電氣控制原理了解甚少，就存在運(yùn)行中的不可控性，出現(xiàn)故障后不能在較短時間內(nèi)恢復(fù)，造成化工生產(chǎn)系統(tǒng)中的有毒有害氣體的大量泄漏和反應(yīng)容器內(nèi)介質(zhì)的急劇膨脹造成嚴(yán)重的爆炸事故。為降低生產(chǎn)成本和快速恢復(fù)供電，結(jié)合我電氣維護(hù)人員較為熟悉的電氣控制方式，在一類負(fù)荷中采用自行設(shè)計(jì)安裝的雙電源系統(tǒng)，在雙電源系統(tǒng)中采用常規(guī)的繼電器檢測狀態(tài)且延時互鎖方式，避免了因電網(wǎng)在瞬間晃電的過程中開關(guān)不能及時的再投入，從而觸發(fā)雙電源系統(tǒng)運(yùn)行。

2、“自投”“不自復(fù)”雙電源系統(tǒng)功能介紹

根據(jù)工藝裝置配電要求，實(shí)現(xiàn)將一個負(fù)載或多個負(fù)載在兩路電源之間轉(zhuǎn)換，同時也適用于緊急供電系統(tǒng)，在轉(zhuǎn)換電源期間中斷向負(fù)載供電。我公司化工380V生產(chǎn)雙電源系統(tǒng)采用的都是這種方式配電。本文闡述的是采用“自投”“不自復(fù)”的方式，適用于兩路互為備用電源的供電系統(tǒng)中，通過外部控制電路實(shí)現(xiàn)對兩路電源進(jìn)行自動切換，正常由常用電源供電，當(dāng)常用電源發(fā)生過載、失電或缺相時，經(jīng)設(shè)定的延時時間后自動切換到備用電源，當(dāng)常用電源恢復(fù)正常時不能自動返回，主電源恢復(fù)正常后在人為干預(yù)的條件下，電氣回路才會切換到主電源供電;當(dāng)雙電源供電回路發(fā)生過載、短路后造成主供電源開關(guān)跳閘，即負(fù)載回路發(fā)生故障，在主供電源開關(guān)跳閘后不能實(shí)現(xiàn)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(fù)雙電源供電。

3、控制原理和實(shí)施方式分析

3.1電氣原理圖：具有缺相保護(hù)的三相負(fù)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(fù)載W，電源主回路通過交流接觸器KM1的主觸點(diǎn)閉合與其負(fù)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(fù)載W短時失電，經(jīng)一段時間延時后備用電源KM2吸合，將負(fù)載W自動的轉(zhuǎn)入備用電源U2供電。電源U1和U2主回路輸入端的開關(guān)1QF和2QF的主要作用是過載和短路保護(hù);其中1QF選用帶有輔助常開點(diǎn)的斷路器，2QF選用帶有失壓線圈的斷路器，保證因負(fù)載W過載或短路的情況下造成1QF跳閘后備用電源開關(guān)2QF不能自動投入，避免因故障范圍的進(jìn)一步擴(kuò)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(shí)施方式：斷路器1QF和2QF采用帶電動操作機(jī)構(gòu)和手動操作的斷路器，在正常的運(yùn)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(fù)供電后，必須電氣操作人員到現(xiàn)場采取手動斷備用電源斷路器2QF后恢復(fù)主供電源供電，在確認(rèn)負(fù)載W運(yùn)行無誤后，恢復(fù)備用電源斷路器供電，即“自投”“不自復(fù)”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(shè)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(jīng)繼電器，A相和B相的缺相檢測中間繼電器常開點(diǎn)以“與”的邏輯關(guān)系串入接于C相控制電路的通路入端，這樣就構(gòu)成了對三相電源的缺相檢測回路。負(fù)載W加裝斷電延時保護(hù)（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(fù)載設(shè)備能自動啟動。

4、達(dá)到的效果

4.1通過完善雙電源系統(tǒng)短路、過載保護(hù)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(guān)越級跳閘或短路事故的進(jìn)一步擴(kuò)大。

4.2正確選用和設(shè)置時間上下級時間繼電器，在設(shè)置中采用主回路切換時間選用通電延時0.5秒，用電設(shè)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(dāng)，可能會造成雙電源切換時不同電網(wǎng)之間的環(huán)網(wǎng)現(xiàn)象或雙電源用電設(shè)備不能自行再啟動，影響生產(chǎn)系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

5、結(jié)束語

通過完善雙電源系統(tǒng)短路、過載保護(hù)和電源缺相識別功能，優(yōu)化電氣線路和優(yōu)化電氣元器件的選型實(shí)現(xiàn)雙電源的可靠安全運(yùn)行，此雙電源中沒有常規(guī)成套雙電源接觸器的機(jī)械聯(lián)鎖，在故障狀態(tài)下能迅速的恢復(fù)，通過電氣線路的聯(lián)鎖和時間繼電器的配合使用達(dá)到雙電源的可靠安全切換，避免因電網(wǎng)瞬間晃電小于雙電源切換時間內(nèi)造成的電源切換，通過負(fù)載回路的斷電延時保護(hù)大于雙電源切換時間實(shí)現(xiàn)負(fù)載設(shè)備的再啟動，通過采用“自投” “不自復(fù)” 的方式實(shí)現(xiàn)電氣操作人員對雙電源運(yùn)行狀態(tài)的確認(rèn)，保證雙電源系統(tǒng)處于正?？煽康倪\(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1] ?金鑫，劉文君，楊秀花. 工廠低壓配電室備自投調(diào)試淺析[J]. 電工技術(shù)，2019（22）.

[2] ?董益江，薛興會，趙吉金，等. 一低壓配電室全所失電的故障原因分析[J]. 科技致富向?qū)В?013（8）：268.

[3] ?張修正. 化學(xué)工業(yè)出版社《化工廠電氣設(shè)計(jì)手冊》

[4] ?劉志杰. 備自投裝置異常動作問題探討[J]. 網(wǎng)友世界·云教育，2014（21）：163-163.