Ｊ６７ ２００９年第３Ｍ电＝ｉＨ／Ｉｔ 三电源单母线供电系统的一次设计如图１所示。 ３三电源系统的设计 系统供电来满足要求。 发电机组自发供电的条件下，可采用三电源单母线 可靠性要求时，另有外加保安系统电源或存在柴油 的一级负荷时，变电所提供的双电源不能满足供电 当用电设备负荷等级为０ＩｌＩ级负荷或特别重要 再由发电厂的保安系统提供一路电源为第三电源。 即本变电所的保安ＭＣＣ段电源由两个ＰＣ段提供， 不大，只好另辟蹊径，采用三电源单母线设计方案： 安电源，由于脱硫系统设备台数不多、电力负荷也 安系统电源。可是电厂只能为脱硫项目提供一路保 炉的用电设备供电，这样就需要两路外接的电厂保 单的设计是采用两路独立的保安ＭＣＣ段，为两套 保安电源系统或柴油发电机自发供电。最理想、简 电的连续性。为此，另加一路电源，采用发电厂的 要设备是ＯＩＩＩ级负荷，需要两路电源供电，确保供 气挡板门、增压风机润滑油站电源、冷却风机等重 以保证一、二级负荷的供电要求。但是，类似于烟 Ｂ段，并设置了母线联络开关， 段分是ＰＣＡ段与ＰＣ 的两个ＰＣ段，采用的单母线分段的形式。两个ＰＣ 两套炉的用电设备相互独立。两台变压器直接供电 变压器，分别为两套炉的脱硫系统用电设备供电， 程”项目中，配置了独立的变电所，两台６／０．３８ｋＶ 笔者设计的“某发电厂５、６号机组脱硫改造工 合，则需要采用三电源单母线系统。 双电源单母线系统及单母线分段系统。但在有些场 般情况的电气系统主要选用：单电源单母线系统、 三电源系统在电气系统中应用的不是很多，一 ２三电源系统的应用 进行了逻辑编程设计，保证了供电的可靠性。 据负载供电的要求，采用了三电源自动切换系统， 在起步阶段。笔者在某电厂脱硫项目的设计中，根 电源系统与三电源系统的自动切换应用较少，尚处 用较多，自动投入与复位程序也已趋于成熟。但三 实并在逐步推广。目前，双电源系统的自动切换应 电系统的控制进入ＤＣＳ集中控制已经逐渐变成现 日益广泛，电气自动化的不断进步与完善，电气供 断供电。随着ＤＣＳ控制系统功能的日益强大、应用 按规定要求自动可靠的切换到备用电源，实现不问 路电源异常（失压、过压、欠压、缺相等）时，需要 路电源间进行可靠切换，以保证供电连续性。当一 越高，根据负载的性质，很多场合需要在两路或多 随着工业的发展，人们对供电可靠性要求越来 引 ｌ 言 ｓｕｂｊｅｃｔ ３００２７１） Ｃｏ．Ｌｔｄ，Ｔｉａｎｊｉｎ （Ｔｉａｎｊｉｎ Ｓｕｐｐｌｉｅｓ Ｐｏｗｅｒ Ｓｗｉｔｃｈｅｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｔｈｒｅｅ Ｄｅｓｉｇｎ Ｓｙｓｔｅｍ Ｔｈｅ 关键词：三电源；供电系统；自动切换；设计 序设计的基本思路及功能实现的必要的输入输出条件。 以具体设计项目为例，介绍了三电源系统的应用场合，详细论述了三电源切换逻辑程 摘要 （天津辰鑫石化工程设计有限公司，天津３００２７１） 赵征燕 产品与应用 三电源自动切换系统的设计 ｓｗｉｔｃｈ：ｄｅｓｉｇｎ ｓｙｓｔｅｍ：ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｓｕｐｐｌｙ ｐｏｗｅｒ：ｐｏｗｅｒ ｔ ｓ ｈｒｅｅ ｗｏｒｄｓ Ｋｅｙ ｓｕｐｐｌｉｅｓ． ｐｏｗｅｒ ｓｙｓｔｅｍ ｐｒｏｇｒａｍ ｓｗｉｔｃｈｅｄ ｌｏｇｉｃａｌ ｄｅｓｉｇｎ ｐｒａｃｔｉｃｅ ｉｎｔｏ ｐｕｔ ｂｅ ｃａｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒ ｒｅｑｕｉｒｅｄ，ａｎｄ ｆａｃｔｏｒｓ ｏｕｔｐｕｔ ｔｈｏｕｇｈｔ，ｉｎｐｕｔ ｂａｓｉｃ ｉｎ ｄｉｓｃｕｓｓ ａｎｄ ｄｅｓｃｒｉｂｅ ｄｅｓｉｇｎ，ｔｈｅｙ ｓｕｐｐｌｉｅｓ ｐｏｗｅｒ ｔｈｒｅｅ ａｂｏｕｔ ｔｈｅ ｏｆ ｄｅｔａｉｌｓ ｏｎ ｉｎｓｔａｎｃｅ ａｎ Ｆｏｒ Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｄｅｓｉｇｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｚｈｅｎｇｙａｎ Ｚｈａｏ ｏｎ ６８ｌ ２００９年第３期 ｉｔｍｍｉｌｔｌｌｔ （４）没有任何闭锁的信号。 有电。 不能进行自复位的反向切换。 （３）另一进线电源的上级母线段上是台有压 停电时间。而且这样的设计只能进行自投的上Ｅ向切换 （２）自投歼关是台放置在可以白投的位置上。 到的无效动作，还延长切换时间，增加了用电设备的 （１）本段母线是否无电流无电压。 计的逻辑控制小单单是存在了电气系统中不希望看 能监测： 切换后，才能切换到第三电源供电的状态下。这样设 图２中，ｌ辑进线投运过程时，失压停电，ＤＣＳ 电所两个ＰＣ段均失电的情况下，需要进行一次无效 图２双电源切换逻辑简图 制，程序控制繁琐、重复临测及重复语句多。在本变 电源切换装置，一次设备复杂；若使用ＤＣＳ逻辑控 第二次双电源切换。这样的控制方式，使用定型的双 第一套双电源切换后的出口与第三电源组合后进行 进行一次的双电源切换，在切换后如仍然失电，需将 电源切换技术进行控制，需要将第一电源与第二电源 在双电源切换技术基础上发展和创新。若完全使用双 该系统的电气自动化控制。它的自动化控制技术上要 要使三电源单母线供电系统安全运行，必须解决 双电源切换逻辑编程的．发计思路可以用图２表示。 了设计。 提出新的三电源切换逻辑框图作为编程基础，完成 在，笔者在双电源切换逻辑编程的基础上加以扩展， 三电源切换的逻辑编程无疑是设计的关键所 三 ５ 换的逻辑程序是必要的。 切换技术的基础上，开发一套独立的三电源自动切 在需要的情况下完成自投自复操作。所以在双电源 操作，不但町以减少完成切换的动作时间，也可以 投资，一次切换动作可完成各种情况下的电源切换 直接利用ＤＣＳ进行三电源切换，可节约设备的 ４三电源自动切换逻辑编程设计的必要性 电也比１ＱＡ、２ＱＡ再次带电时间在先。 认为３ＱＡ为可靠电源，即使３ＱＡ无电，它再次带 运３ＱＡ开关，并且３０Ａ开关无需监测是否有压。 ＰＣ段均无压、保安ＭＣＣ母线无故障的情况下，投 供的第三电源开关，正常情况下断开，只有当两个 开关互为备用不分主次，３ＱＡ开关为发电厂主厂提 开关为送电（常闭合）状态，］ＱＡ、２０Ａ两个进线ＱＡ进线开关提供电源。正常情况下，ＰＣＡ、ＰＣＢ 关，ＰＣＡ、ＰＣＢ开关分别为保安ＭＣＣ段的ｌＱＡ、 Ｂ段上的馈电开 Ａ段与ＰＣ 开关，ＰＣＡ、ＰＣＢ为ＰＣ １ＱＡ、２ＱＡ、３ＱＡ为保安ＭＣＣ段的三个进线 三电源单母线供电系统一次系统图 图１电源切换的逻辑编程的设计思路 产品与应用 ２００９年第３期电气技术１６９ （下转第７６页） 单母线供电系统的推广使用奠定了基础。 母线系统的自动化控制的难度大的不足，为三电源 （１）三电源切换的逻辑程序解决了，三电源单 ７三电源切换逻辑程序的特点 开关１ＱＡ、２ＱＡ、３ＱＡ开关的跳闸信号和合闸信号。 此稃序需要ＤＣＳ提供的控制信号主要有：三个 （５）转换开关的自动复位信号。 （４）转换开关的自动投入信号。 信号。 （３）三个开关１ＱＡ、２ＱＡ、３ＱＡ开关的故障 开关的状态信号。 （２）五个开关ＰＣＡ、ＰＣＢ、１ＱＡ、２ＱＡ、３ＱＡ 图３三电源自投自复切换逻辑框图 产品与应用 段的电压信号。 Ｂ段、保安ＭＣＣ Ａ段、ＰＣ （１）三个母线段ＰＣ 此程序需要输入给ＤＣＳ的开关量信号主要有： 式，有条件的企业同时配有通信系统进行辅助观测。 保证可靠性，目前常常使用的是开关量信号传输的形 得电气设备在接受到ＤＣＳ系统指令后成功动作。为 并且需要ＤＣＳ系统能够可靠的动作于电气设备，使 统可以时时的了解各个电气设备的状态与运行情况， ＤＣＳ系统之间存在可靠的信息交换，以保证ＤＣＳ系 图的功能得以实现，那么就必需依靠电气系统与 要将上述设想的三电源自投自复切换的逻辑框 ６三电源切换实现的必要条件 Ａ段与ＰＣＢ段供电。 ＰＣ 位操作。要求保证正常运行情况下，由本变电所的 恢复情况，当本变电所供电恢复后，及时地进行复 在切换到３ＱＡ运行后，要不断检测本变电所的供电 电源进线ＱＡ）运行。在有自复位要求的发电厂， 内部不具备切换条件时，无条件的切换到主厂保安 进行本变电所内部电源间的相互切换，在本变电所 在符合了上述条件，开关的切换原则是，首先 段的情况。 在运行过程中，人为的操作，要求跳开保安ＭＣＣ 开关无过流、短路及接地故障。第四，要保证不是 行切换前要确定，保安ＭＣＣ段母线无故障，进线 这也就意味着保安ＭＣＣ段无流无压。第三，在进 第二，切换程序启动的必要条件就是３ＰＴ检测无压， 正常运行时投运在主厂保安电源进线ＱＡ）处。 以将转换开关设置到自动投入状态。但是，不允许 情况下，只有母线段正常投运，并运行良好，才可 投入状态时完成。手动状态下该程序不运行。一般 先保证三电源切换程序应该在转换开关设置在自动 的逻辑框图设计。主要设计思路如图３所示。第一， 源切换的主导思路为基础，进行了三电源切换系统 在满足图ｌ的一次系统设计的前提下，以双电 关供电，完成一次双电源自投的过程。 ＃进线＃进线闭合。实现由另一个开 线的命令，并等待ｌ＃进线 在上述情况均满足的时候，ＤＣＳ发出跳ｌ＃进 是１＃进线开关在送电的状态。 （５）ｌ＃进线开关仍然为合闸位，证明故障前 进线开关的分合位置错误等。 线短路故障；由于人为手动跳闸导致的停电：对应 闭锁信号包括：进线开关保护动作了，说明母 ７６Ｉ电’技肃２００９年第３期 ． 个一流检测室，测试规模可达６０个新型号，年。 洲广大光伏厂商提供测试和认证服务，实验室初期设有６ 术中心”占地４００多平方米，将为包括中国在内的全亚 新区的苏州新技术产业园，建成后的苏州“光伏卓越技 近日，亚洲地区规模最大的光伏实验室落户苏州高 亚洲最大规模光伏实验室落户苏州高新区 工程师，现从事电气设计工作．注册电气工程师（供配电专业）。 赵征燕（１９７７．），女，２０００年毕业于天津轻工业学院自动化专业 进一步提高，从而满足重要负荷等级用户的要求。 会越来越普遍，使供电系统的连续性、可靠性得以 步提高，三电源单母线系统在实际生产中的运用将 以及ＤＣＳ系统对电气设备控制程度的进一 产生， 断完善，技术不断成熟，专用的三电源切换装置的 三电源系统的自动控制，随着三电源切换程序的不 综 ９ 象的发生。 定的延时功能，以避免由于信号较多导致的争先现 的正确接收和命令的完成，需在适当的位置增加一 评。应注意的是，在系统调试过程中，为保证信号 运行正常，未发生过错报、误动作，受到用户的好 可靠性的要求。该系统在实际投产一年多的时间里 持，达到了设计要求，满足了负载对供电连续性和 述的供电系统的设计方案，配合ＤＣＳ逻辑程序的支 程”施工、调试完成后，已于２００７年４月投产。上 笔者设计的“某发电厂５、６号机组脱硫改造工 ８三电源切换设计的应用 常运行的自动复位的切换功能。 间互相切换的功能，可以实现由保安电源运行到正 （３）三电源切换的逻辑程序实现了，三个电源 时的一次空操作。 间的一次到位的切换。避免了使用双电源切换搭接 （２）三电源切换的逻辑程序实现了，三个电源 （上接第６９页） 目的研究。 控制工程。正在天津文洲机械有限公司实习，从事丝网印刷机等项 秦琴（１９８４．）．女，湖北公安人，在读硕上，专业：控制理论与 作者简介 路【Ｊ】组合机床与自动化加ｆＴ技术，２００４（７）． 欧阳三泰，周琴．基于ＰＬＣ的主轴脉动定位控制电 【２】 北京：机械工业出版社，２００４． 吴中俊，黄永红．可编程序控制器原理及应用［Ｍ】． 【ｌ】 参考文献 具有一定的实际应用推广价值。 方法可以推广到其他精确位置定位的控制系统中， 行程的控制达到更加精确的效果。这种控制原理和 需要位置控制的场合，采用本文方法进行设计，使 备的设计和改造中，诸如机械手和自动送料等。在 的高精度的闭环检测和控制，可普遍用于自动化设 构建轴定位结构的闭环控制系统，实现了对轴定位 通过研究利用ＰＬＣ的脉冲输出和高速计数功能 结论 ５ 上所述，三电源切换逻辑的成功编程实现了 接收到位置信号后停止。 脉冲输出将是一个连续的脉冲输出，脉冲输出将在 馈信号。如果控制位置是动态变化的，那么ＰＬＣ的 下ｃａ动停止，并且ＰＬＣ控制系统发出脉冲完成的反 个数是已知的，步进电机将在完成脉冲输出的情况 在预先确定控制位置的情况下，总的脉冲输出 产品与应用
