基于顺序控制的保安电源控制系统的制作方法

本实用新型涉及一种安保电源控制系统，尤其涉及一种基于顺序控制的保安电源控制系统。

背景技术：

在火电厂发生交流厂用电失去时，为了确保发电机组能安全停机，一般需要装设快速柴油发电机组作为交流事故保安电源。快速启动应急型柴油发电机组是不受外界电网干扰、独立性最强的交流事故保安电源。有别于普通工业领域，柴油发电机在火电厂的应用有着其特殊性，需要适应不同的380V保安PC段的接线方式和控制要求，控制逻辑复杂。

现有技术中对保安电源系统方面的研究，在电路设计技术领域，大多关注保安电源系统一次接线方式的设计与优化。在电力系统运行领域，则主要研究保安电源系统中各电源间的联锁与运行方式的切换。

而在控制要求的具体实现上，人们进行了长期的探索，例如中国专利公开了一种电厂备投保安装置[申请号： CN201520242301.5]，包括工作PCA段、公用PCA段、工作PCB 段、公用PCB段、保安EMCCA段、保安EMCCB段、保安EMCCC段、柴油发电机、PLC装置、采样装置、第一母线电压、第二母线电压、第三母线电压、柴油发电机出口开关、保安段工作电源馈线开关、保安段备用电源公用PC段侧开关、保安段柴油发电机电源进线开关、保安段工作电源进线开关及保安段备用电源进线开关；所述的工作PC A段通过所述的保安段工作电源馈线开关分别与所述的第一母线电压及保安段工作电源进线开关连接，所述的公用PC A段通过所述的保安段备用电源公用PC段侧开关分别与所述的第二母线电压及保安段备用电源进线开关连接；所述的第三母线电压、保安段工作电源进线开关及保安段备用电源进线开关分别与所述的保安EMCC A段连接，所述的保安段柴油发电机电源进线开关的两端分别与所述的保安EMCC A段及保安EMCC C段和PLC 装置连接；所述的工作PC B段通过所述的保安段工作电源馈线开关分别与所述的第一母线电压及保安段工作电源进线开关连接，所述的公用PC B段通过所述的保安段备用电源公用PC段侧开关分别与所述的第二母线电压及保安段备用电源进线开关连接；所述的第三母线电压、保安段工作电源进线开关及保安段备用电源进线开关分别与所述的保安EMCCB段连接，所述的保安段柴油发电机电源进线开关的两端分别与所述的保安EMCC B段及保安 EMCC C段和PLC装置连接；所述的采样装置分别与所述的柴油发电机、PLC装置、柴油发电机出口开关、保安段工作电源馈线开关及保安段备用电源公用PC段侧开关连接。

上述方案采用PLC进行控制，PLC的各个模块无法根据用户的具体要求增减模块，设计效率低，而且上述方案将倒换和事故切换在DCS中完成，使交流事故保安电源过度依赖于DCS系统，无法实现当DCS故障时的紧急启动和事故切换功能；单独的切换装置不能适应复杂的电气一次接线，无法实现柴油发电机定期的空载试验功能，带载试验功能局限性大，无法适应复杂的一次接线，且在试验过程中对失电自启功能有影响。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种高稳定性和安全性的基于顺序控制的保安电源控制系统。

为达到上述目的，本实用新型采用了下列技术方案：本实用新型的基于顺序控制的保安电源控制系统包括均与保安段相连的失电自启动电路和紧急启动电路，所述的失电自启动电路连接有备用电源，且失电自启动电路包括用于故障切换和定期试验的 PLC控制系统和用于正常运行方式倒换的ECS控制系统，所述紧急启动电路包括紧急启动开关，且该紧急启动开关连接于具有柴发机组的柴发控制系统，用于控制柴发控制系统直接对保安段进行供电。

在上述的基于顺序控制的保安电源控制系统中，所述的PLC 控制系统与ECS控制系统均与柴发控制系统相连接，且备用电源为柴发控制系统的柴发机组。

通过上述技术方案，实现了保安电源系统的正常运行方式倒换、故障切换和定期试验的全自动，且不完全依赖于PLC控制系统和ECS控制系统，紧急启动开关具有最高优先级，启用紧急启动开关便可直接对保安段进行供电，避免意外情况。

在上述的基于顺序控制的保安电源控制系统中，所述的柴发控制系统与失电自启动电路之间连接有用于控制失电自启动电路失效或有效的联锁开关。

在上述的基于顺序控制的保安电源控制系统中，还包括与保安电源控制系统中的母线和进线连接且能够对母线、进线电压进行监测和保护的保护回路。

在上述的基于顺序控制的保安电源控制系统中，所述的保护回路包括能够对母线、进线电压进行有压判断、欠压判断和PT 断线保护的过压继电器、欠压继电器和中间继电器。

在上述的基于顺序控制的保安电源控制系统中，所述的PLC 控制系统包括主程序模块、空载试验模块、带载试验模块、失电自启模块、回切备用电源模块和回切工作电源模块。

在上述的基于顺序控制的保安电源控制系统中，所述的PLC 控制系统、ECS控制系统和柴发控制系统均连接于用于对保安电源控制系统进行远程监控的DCS系统。

通过上述技术方案，各系统运行情况、各步序的动作结果、报警和故障送于DCS进行远方监视，便于实时掌握保安电源系统运行状态。

与现有的技术相比，本实用新型的优点在于：1、进行远程控制，能够实时掌握保安电源系统的运行状态；2、采用保护回路对母线和进线进行电压监测和保护，解决了常规采用电压变送器输出信号进行监测和保护时，对变送器及其电源可靠性的依赖问题； 3、自动化程度高、减轻工作人员的工作量，同时具有紧急启动功能，防止误操作；4、PLC控制系统的各个功能单元采用模块化方式，适用性广，同时使电器控制系统的可靠性增强。

附图说明

图1是本实用新型实施例一的原理框图；

图2是本实用新型实施例二的原理框图。

图中，保安段1；保安A段11；保安B段12；失电自启动电路2；PLC控制系统21；ECS控制系统22；紧急启动电路3；紧急启动开关31；柴发控系统4；柴发机组41；保护回路5；联锁开关6；DCS系统7。

具体实施方式

实施例一

如图1所示，本实用新型的基于顺序控制的保安电源控制系统包括均与保安段1相连的失电自启动电路2和紧急启动电路3，其中保安段1包括保安A段11和保安B段12，保安A段11和保安B段12之间以相互并联方式连接于失电自启动电路2和紧急启动电路3，失电自启动电路2连接有备用电源，其中失电自启动电路2包括用于故障切换和定期试验的PLC控制系统21和用于正常运行方式倒换的ECS控制系统22，紧急启动电路3包括紧急启动开关31，且该紧急启动开关31连接于具有柴发机组41的柴发控制系统4，用于控制柴发控制系统4直接对保安段1进行供电，其中PLC控制系统21与ECS控制系统22均与柴发控制系统4相连接，柴发控制系统4接收来自PLC或紧急启动开关的同期命令，实现对柴发机组的控制和并网，并对机组的运行情况进行检测和保护，且在本实施例中，备用电源与柴发控制系统的柴发机组为同一个，在本实施例中，当保安A段或保安B段中的一段失电时， PLC控制系统21控制合上该段保安开关电源开关，使失电段恢复供电，当保安A段或保安B段均失电时，为防止两段母线同时恢复可能引发的不稳定情况，采取先后合闸方式，当然，如果先合闸的开关合闸失败，则立马合上另一个保安电源开关。

进一步地，本基于顺序控制的保安电源控制系统还包括与保安电源控制系统中的母线和进线连接且能够对母线、进线电压进行监测和保护的保护回路5，且母线包括保安A段母线和保安B 段母线，进线包括保安A段进线由保安B段进线，该保护回路5 包括能够对母线、进线电压进行有压判断、欠压判断和PT断线保护的过压继电器、欠压继电器和中间继电器，解决了现有技术中采用电压变送器输出信号进行监测和保护时对变送器及其电源可靠性的依赖问题。

进一步地，柴发控制系统4与失电自启动电路2之间连接有用于控制失电自启动电路失效或有效的联锁开关6，当然该联锁开关也可以置于保安段与失电自启动电路之间，当联锁开关6被置于退出状态时，则认为该段不需要恢复供电，该失电自启动功能即处于被旁路状态，即使在失电状态下也不会进行自启动动作；当然，由于紧急启动开关与柴发控制系统直接连接，不需要经过联锁开关，即使联锁开关处于退出状态也不影响紧急启动柴发控制系统对保安段进行供电。

进一步地，PLC控制系统21包括主程序模块、空载试验模块、带载试验模块、失电自启模块、回切备用电源模块和回切工作电源模块，将PLC控制系统的各个功能模块单独设置，便于根据依次接线方式的变化和用户的具体要求增减模块，适用性更加广泛。

实施例二

如图2所示，本实施例与实施例一类似，不同之处在于，本实施例中的PLC控制系统、ECS控制系统和柴发控制系统均以无线连接方式和/或有线连接连接方式连接于于用于对保安电源控制系统进行远程监控的DCS系统7，使各系统运行情况、各步序的动作结果、报警和故障送于DCS系统7进行远方监视，便于实时掌握保安电源系统运行状态。

本实用新型实现了保安电源系统的正常运行方式倒换、故障切换和定期试验的全自动，且不完全依赖于PLC控制系统21和 ECS控制系统22，紧急启动开关31具有最高优先级，启用紧急启动开关31便可直接对保安段进行供电，避免意外情况。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了保安段1；保安A段11；保安B段12；失电自启动电路2；PLC控制系统21；ECS控制系统22；紧急启动电路3；紧急启动开关31；柴发控系统4；柴发机组41；保护回路5；联锁开关6；DCS系统7等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。