自动控制回路（精选12篇）
自动控制回路 篇1
汤河电厂位于太子河流域上游, 隶属于汤河水库管理局, 现装机容量为3 4 5 0 K W。其中, 1#机组为季节性发电, 2#机组为常年发电, 发电用水为结合下游工矿工业用水重复利用发电。
1 问题的提出
我厂此次机组改造考虑到资金问题, 技改只更新了部分设备;即发电机、水轮机、励磁综合柜等。其他附属设备还利用原有设备;即自动调速器, 自动化盘。这样就出现了一个问题:如何将原机组自动化保护与新机组的保护进行有效连接, 使其达到最合理状态。因此, 改造工作中, 我们本着首先依照设计院新的设计为主, 再结合我厂原有设备, 进行合理改进。
2 部分回路的改进
2.1 事故复归回路的改进
原6 3 0 K W机组自动控制回路设计的事故出口复归按钮4 1 F A, 在操作时, 只能复归事故出口继电器4 1 S C J。而事故发生后, 保护动作的情况是, 事故→41SCJ→↑41SCJ常开点闭合→41JTJ→↑41JTJ常开点闭合→自保持, 使41JTJ长时间励磁, 若复归41JTJ需停控制电源41DK。为了运行人员操作方便, 我们将41FA更换为双闭点的按钮, 一组闭点接于原处, 另一组闭点串接于41JTJ起动回路, 如 (图1) 所示。
这样, 当按动41FA后, 能同时复归41SCJ和41JTJ。
2.2 开机指示灯回路的更改
为保证原开机准备灯回路正常工作, 我们将41ZJ与原2#机出口开关辅助点的连线拆除, 将41ZJ线圈接于机组的出口开关Z K的辅助常开点上, 如 (图2) 所示。
由动作情况可以看出:Z K开位→41ZJ失磁→开机准备灯亮。
2.3 机组过速及自动刹车回路的恢复与完善
原6 3 0机组的自动控制回路中, 机组过速 (1 4 0%) 和自动刹车 (3 5%) 保护均有设计, 但由于原2#机无永磁机而没有装设转速继电器, 则保护无法工作, 此保护一直为空缺, 每到机组刹车时均需通过手动提电磁阀来完成。在这次改造中, 我们对上述缺陷进行了解决。首先选择了数字式转速继电器ZSJ, 它的工作电源为交直流220V, 起动电压为交流 (2~100V) , 直接接于机组的2PT上, 只要发电机的出口电压反映在2 P T上超过2V, 继电器就会正常工作, 同时还能直观地反映机组的频率。其中35%动作点和140%动作点接于原图纸设计的位置点上。考虑到一旦35%刹车故障, 我们又在3 5%的点上并接一常开按钮A N, 可临时使用手动按钮AN进行刹车。为保证过速 (140%) 回路的正常工作, 在该点上并接一电压继电器Y J的常开点, 作为过速保护的后备保护。其接线图如图3~4。
3 效果验证
通过对上述自动控制回路的改进, 从机组试运行至今的运行情况来看, 该机组运行稳定, 发电时各项数据基本正常, 达到了机组技改中的技术目的, 同时即节约了资金, 又使新旧设备达到了相互配合使用, 达到了发电又节水的技改目的。
摘要：近年来, 由于气候连年干旱, 水库进水量一直较少, 加之工业及城市用水量逐年增加, 造成供水十分紧张。为保障工业用水, 我厂于今年十月份对原630KW机组进行了技术改造, 改造后的机组容量为250KW, 额定流量由原来的2.5米3/秒下降到现在的1.3米3/秒。此流量既能保证工矿的工业用水, 又能保证机组的正常发电, 且每天节水约13万米3, 使机组达到了发电的最佳经济效益。
关键词：自动,控制,改进,完善
自动控制回路 篇2
乙烯原料泵最小流量控制回路操作现状
在80万吨/年乙烯装置中，由于乙烯原料泵流量大，扬程高，因而需要设置最小流量保护回路（见图1）。在生产操作过程中，当最小流量控制阀开启至22~25%，流量至200~250m3/h时，最小流量控制回路就会发出刺耳的噪音，接近110db（A），不仅影响职工的日常工作，同时其伴生的振动也会给安全生产带来隐患。当前工艺条件及初步分析[1]
乙烯原料泵输送物料主要为凝析油，操作条件下温度T为30.8℃，比重G为0.73，粘度Vis为0.43cP，饱和蒸汽压PV：0.653bar。乙烯原料泵在最小流量操作下扬程为280m，即20.053bar。由于最小流量保护回路流程短，无其他附属设施（见图1），回路中的阻力降主要集中在控制阀和限流孔板上，因而在控制阀或限流孔板的缩径附近非常容易发生空化现象，产生噪音及振动。
图1 乙烯原料泵最小流量控制回路流程图
根据机械能守恒原理（见式1，Bernoulli方程式），当流体经过缩口（调节阀或限流孔板）时，流束会变细收缩，并在缩口下游形成缩流断面。在此缩流断面处流体流速最大，压力最小，当此时流体压力PVC小于介质的饱和蒸汽压PV时，流体将会沸腾，产生气泡，PVC压力越低，气泡越多。流体通过缩流断面后，流速降低，压力升高。流体流速最终稳定于u2，由于缩口前后管道直径相同，因而u1等于u2；压力最终稳定于P2，但由于缩口消耗了流体的能量，即ΔPo，因而下游压力P2无法完全恢复到P1。经以上分析，式1可简化为P1=P2+ΔPo。如果P2大于PV，流体在缩口处产生的气泡在高压下将迅速破裂，即发生空化现象。此时管道会发出刺耳的噪音并伴有振动，长期作用下会造成管路损坏。如果P2仍然小于PV，气泡将继续逸出，在管道中形成汽液混合相，即发生闪蒸现象。（见图2）
图2 工艺介质通过孔板时压力变化曲线
Bernoulli方程式：
（式1）
式中：
ρ——介质密度；
u1——缩口前流速；
P1——缩口前压力；
u2——缩口后流速；
P2——缩口后压力；
ΔPo——缩口阻力降。空化现象计算及判断[1]
为了判断是否发生空化现象，需要对阻塞流压差进行计算。当缩口两端压差（ΔPo= P1-P2）增加，即缩口前压力P1不变，缩口后压力P2减小。此时，缩流断面处压力PVC将减小，直至下降到流体饱和蒸汽压PV以下，流体发生汽化，通过缩口的流体流量不再随压差增加而增加，即形成阻塞流现象。此时，缩口两端的压差即是阻塞流压差ΔPchocked。当缩口实际压差ΔPo小于其对应的阻塞流压差ΔPchocked时，无空化现象发生，反之则有空化现象发生。
（式2）
（式3）
式中：
ΔPchocked——阻塞流压差；
FL——液体压力恢复系数； FF——液体临界压力比值系数；
PV——液体的蒸汽呀；
PC——液体临界压力。
经计算，操作条件下：
调节阀前压力P1调节阀为21.103bar，压差ΔPo调节阀 为13.735bar，阻塞流压差ΔPchocked调节阀为16.608bar，ΔPo调节阀小于ΔPchocked调节阀，因而在调节阀处无空化现象发生；
限流孔板孔径DO为60mm，孔板前压力P1限流孔板为7.368bar，压差ΔPo限流孔板 为6.200bar，阻塞流压差ΔPchocked限流孔板为5.483bar，ΔPo限流孔板大于ΔPchocked限流孔板，因而在限流孔板处有空化现象发生，引起了回路的噪音及振动。
详见表1，乙烯原料泵最小流量控制回路压力平衡表。整改方案
整改措施是通过采用双限流孔板，降低单个孔板上的压差，从而避免空化现象发生，消除噪音。整个回路其它部分保持不变。整改后空化现象计算如下：
调节阀前压力P1调节阀为21.103bar，压差ΔPo调节阀 为13.506bar，阻塞流压差ΔPchocked调节阀为16.608bar，ΔPo调节阀小于ΔPchocked调节阀，因而在调节阀处无空化现象发生；
限流孔板孔径DOA为65mm，孔板前压力P1限流孔板A为7.597bar，压差ΔPo限流孔板A 为4.487bar，阻塞流压差ΔPchocked限流孔板A为5.668bar，ΔPo限流孔板A大于ΔPchocked限流孔板A，因而在限流孔板A处无空化现象发生；
限流孔板孔径DOB为80mm，孔板前压力P1限流孔板B为3.110bar，压差ΔPo限流孔板B为1.942bar，阻塞流压差ΔPchocked限流孔板B为2.034bar，ΔPo限流孔板B大于ΔPchocked限流孔板B，因而在限流孔板B处无空化现象发生；
由以上结论可知，整改方案简单可行，可以避免空化现象发生，消除噪音其伴生的振动给安全生产带来隐患。
详见表1，乙烯原料泵最小流量控制回路压力平衡表。
表1，乙烯原料泵最小流量控制回路压力平衡表
乙烯原料泵吸入端 乙烯原料泵排放端
项目 整改前/后 单位 项目 整改前 整改后 单位
乙烯原料罐操作压力 0.002 barg 乙烯原料罐操作压力 0.002 0.002 barg 管道阻力降 0.02 bar 管道阻力降 0.051 0.051 bar 过滤器阻力降 0.009论文联盟http:// bar ROA压差 6.200① 4.487 bar
静压头 0.115 bar ROB压差 1.942 bar
吸入端净压力 0.088 barg 流量计压差 0.037 0.037 bar
静压头 0.115 0.115 bar
乙烯原料泵压头 20.052 bar 调节阀压差 13.735 13.506 bar
① 整改前单个限流孔板压差 结论
在生产过程中，装置上微小的异常都应引起相应的重视，从理论上分析其产生的原因及其可能造成的危害。往往通过简单的整改即可消除隐患，保证整个装置系统长期稳定的运行。
自动控制回路 篇3
【摘要】丰润热电公司输煤系统C3和C4胶带拉绳保护开关运行中多次发生接地情况，严重威胁同一直流系统的主机安全运行。专业根据现场实际情况进行了针对性改造，完全杜绝了此类异常发生，避免了直流系统接地后事故扩大的隐患。
【关键词】电动机；控制回路；直流；接地；改造
1.引言
丰润热电公司装机容量2×300MW，输煤系统共有8套胶带负责燃煤输送，目前除1号胶带为单路外，其余七套均为双路互备。其中，C3和C4胶带输送机由6kV电动机传动，其动力开关直流控制回路中并联接入了若干数量的拉绳线开关接点，拉绳开关的作用是在紧急情况下急停运转中的胶带以保护人身或设备安全。
C3和C4胶带输送机6kV动力开关由公用6kV段供电，其直流控制电源和合闸电源与主机设备直流电源共用一套直流系统。
2.问题提出
主辅设备直流系统共用，这样的运行方式严重降低了主机直流设备的可靠性，尤其是作为辅助设备的输煤系统，因环境原因，其绝缘可靠性较低，发生接地的概率较主机高出许多。丰润热电公司在机组运行中，多次发生直流系统接地的异常情况，被迫在运行中查找，查找过程严重威胁机组安全运行，而如继续发展则可能造成设备误动甚至会发生机組停机的事故。
通过对这类缺陷的数据进行统计，显示输煤系统C3和C4胶带电机的拉绳开关问题造成接地的情况占了绝大多数，缺陷消除后直流接地的异常现象即消失。所以必须从源头解决输煤系统C3和C4胶带电机的拉绳开关接地的问题。
3.原因分析
C3、C4胶带电机动力开关跳闸控制接线如图1所示，拉绳开关接点直接接在直流控制回路中，而拉绳开关设备是均匀的分布在胶带就地沿线，其任何一处出现绝缘薄弱点都将影响整个直流系统。
输煤系统因环境较差，必须经常定期打扫卫生，用水冲洗是一个简单高效的方法，但水冲洗对于电气设备可靠性的影响是显而易见的：冲洗中溅水到设备上是很难避免的，直接后果就是绝缘降低甚至到0，即使水并未直接溅到设备上，但环境中仍有冲洗造成的潮气集聚，给设备绝缘带来隐患。针对输煤系统的特殊性，对于C3和C4胶带电机的拉绳开关，专业在设备选型和日常维护中已做了防范工作，例如选密封等级高好的设备、维护中再将接线穿孔等处包裹密封等，但即使如此仍不能完全防止水直冲设备后的绝缘完好，一旦存在薄弱环节就极易造成开关电气部分接地，继而报警。
4.采取措施
因输煤现场粉尘大的实际情况，现有的生产条件下，要保持卫生尚不能做到完全不使用水冲洗，如此，我们必须采取措施以做到从根本上解决水冲洗造成的开关绝缘不良的问题，以确保确保直流系统的可靠运行，我们从两方面着手，一是对现场水冲洗制定措施进行防范，二是从设备被自身进行改造，达到本质安全的目的。
C3、C4胶带电机回路存在的问题，是拉绳开关电气部分接地，通过对问题的思考我们可以找到找到问题的关键，寻求最佳解决方案：将拉绳开关电气部分脱离原直流系统。
在进行综合分析研究后，实施了如下技改方案：
将拉绳开关与直流母线连接处断开，另通过新加装的开关电源QF1转接于交流电源上，开关电源的规范是AC220V转DC24V，同时将图1中的中间继电器KC1更换为DC24V中间继电器K1，并将图1中的中间继电器KC1接点改为继电器K1接点，改造后的原理图如图2所示。经过改造后，拉绳开关接于24V直流中，通过中间继电器K1实现与原220V直流系统“隔离”。
改造中，拉绳开关的安装位置、电流属性均未变，仅在原位置上更换继电器，而最大的“改动”是加装了一个开关电源QF1。
5.实际效果
改造后，运行近一年，已经完全杜绝了因为C3、C4胶带拉绳开关造成的直流接地异常、报警，设备安全可靠性得到了极大的提高。
6.结束语
C3、C4胶带拉绳开关控制回路的原设计在理论上并不存在问题，但在特殊的设备运行环境下，暴露出了回路中存在的潜在安全隐患，通过简单的技术改造，标本兼治取得了良好效果，同时本次回路改造对今后的设计也能起到借鉴作用。
参考文献
[1]卓乐友，董柏林.电气工程电气设计手册（二次部分）中国电力出版社，1998.12
作者简介
自动控制回路 篇4
1 工程实例
实例一:2009年11月, 对一座110 k V变电所一组20 k V开关柜母线回路电阻进行测量, 测量结果分别为A相64μΩ、B相123μΩ和C相74μΩ。对比分析数据发现, B相数据明显偏大。分析可能原因后, 拆封板对B相母线上所有连接处的螺丝进行检查, 发现有一处螺丝没有紧固良好, 经紧固后复测, B相电阻为68μΩ。
实例二:2011年6月, 对一座35 k V变电所某一10 k V开关柜进行整体回路电阻测试, 测试结果为A相345μΩ、B相117μΩ、C相124μΩ。比较测量数据, A相数据明显异常。经检查发现, 断路器处于工作位置后, A相动触头和柜内静触头吻合时会出现错位现象, 经开关柜厂家调整工艺后测量数据为:A相132μΩ。
实例三:2012年3月, 对一企业车间15台10 k V中置柜内的断路器进行试验, 其额定电流为630 A, 制造厂断路器的回路电阻的测量标准为小于或等于40μΩ (含触臂测量) 。经测试后发现, 有10台断路器的回路电阻测量值都存在至少一相超过标准的情况 (其值分布在50~70μΩ范围) 。经研究分析, 可能原因是断路器触臂没有紧固好, 对所有触臂逐台进行紧固处理后重新测量, 所有断路器回路电阻都在25~28μΩ范围。首次测量在合格范围内的5台断路器的数据也相应小了很多。
2 分析讨论
上述三个实例, 分别代表了开关设备从制造到现场安装使用前阶段可能出现的三类问题, 即开关柜母线安装缺陷、开关柜内设备组装缺陷和断路器制造缺陷。但是, 无论哪类问题未能在设备投运前及时发现并进行处理, 均将可能引起电气设备在投运后产生事故, 造成无法弥补的损失。
母线安装中接触点和接触面都比较多, 若工作人员工作疏忽或责任心不强, 都极可能造成漏紧螺丝或紧不到位。另一方面, 开关柜内设备组装的连接及接触点皆布局于开关柜内部, 开关柜制造单位在制造过程中如工艺不当, 其引起的缺陷更具隐蔽性。此外, 断路器设备因接触不良而引起的回路电阻不合格在现实中尽管比较少见, 但还是应给予重视。螺丝紧固是否达到要求、设备组装的连接及接触是否吻合和断路器设备接触与否均无法通过肉眼观察, 而上述的工程实例表明回路电阻测试能很好地反映出其相关问题。
3 处理问题的建议
1) 为了及时发现问题和避免事故, 需要在开关柜安装阶段进行回路电阻测试的交接试验项目。虽然断路器和开关柜制造厂出厂报告中都会有相关测试数据, 但是为确保开关柜能够安全可靠地投入运行, 复测是必需的。2) 就断路器有关测试项目, 尽管《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》 (GB 50150) 中有明确规定“测量每相导电回路的电阻”。但是, 这仅仅对断路器的测量做了标准的要求。在实际工程中, 开关柜整体更容易存在缺陷, 进而影响电气设备的安全运行。因此, 建议对开关柜回路电阻的测量也上升到标准要求, 从实践的指导层面, 这也更有助于缺陷和问题的发现和预防。
自动控制回路 篇5
基于滚动信息反馈的偏置动量卫星滚动/偏航回路姿态控制器设计
以偏置动量卫星为背景,针对滚动/偏航回路的姿态控制,采用频率分离法分析设计了基于滚动信息反馈的控制器,并给出控制参数的合理选取范围.卫星俯仰回路采用常用的偏置动量轮控制,其滚动/偏航轴上各安装一个反作用飞轮以完成姿态控制.同时,卫星三轴配置磁力矩器以实现动量轮/反作用飞轮的角动量卸载.最后进行了数学仿真,结果表明,卫星滚动/偏航轴的姿态指向控制的精度和稳定度分别达到0.05°和0.001(°)/s,验证了所设计的控制规律的`可行性以及控制参数分析的合理性,具有一定的理论意义和工程应用价值.
作 者：李传江 马广富 宋斌 Li Chuanjiang Ma Guangfu Song Bin 作者单位：哈尔滨工业大学控制科学与工程系,哈尔滨,150001 刊 名：航天控制 ISTIC PKU英文刊名：AEROSPACE CONTROL 年，卷(期)： 24(3) 分类号：V4 关键词：偏置动量卫星 姿态控制 频率分离法自动控制回路 篇6
【关键词】开关；控制回路；跳闸；改造
【中图分类号】 O231.3【文献标识码】A【文章编号】1672-5158（2013）07-0374-02
0 引言
在电力系统中，二次回路可靠运行至关重要，如果二次回路有缺陷，可能导致重大事故发生。金湾发电有限公司#3#4机组于2007年初先后投入商业运行。在投运前试验时化水段进线开关出现跳闸故障，经检查分析是由于其二次回路设计缺陷所致，从而对其进行改造。
1 设备概况
金湾发电有限公司#3#4机组为国产600MW超临界机组，两台机组各有一段400V化水段PC，为6KV厂用母线经过化水变压器供电，两段化水段PC之间有母线联络开关，化水段的进线开关与母联开关均为梅兰日兰产的Mastetpact MT开关， 开关型号为MT20H1，额定电流2000A。正常运行时，两段化水段PC由各自化水变供电，母联开关断开。
进线开关控制回路电源取自本开关前侧，母联开关控制回路电源取自两条母线，均为交流220V，三个开关控制回路设计相同，该控制回路除有正常的分合闸功能外，还具有联锁及控制回路欠压保护功能。因两段化水PC为不同机组供电，故不能合环运行，联锁功能是防止两段化 水PC合环运行。欠压保护是辅助保护，确保上级电源断开时，开关可靠分闸。
2 开关控制回路存在的问题及改造
在投产前的传动试验时出现异常现象，分析此控制回路时发现：
（1）两段化水段由各自化水变供电正常运行，1QF、2QF的联锁回路只有母联开关3QF的常闭触点是闭合的，如果需要检修母联开关，把开关拉至检修位置，3QF的位置接点失去，1QF、2QF的欠压线圈MN会动作，导致开关跳闸，两段化水段失电。
（2）运行中，#3化水变检修时，#4化水段通过母联开关3QF带#3化水段运行，这时2QF、3QF控制回路中联锁回路只有1QF的常闭触点是闭合的，如果拉出#3化水变进线开关1QF至检修位置，1QF的位置接点失去，则#4化水段进线开关2QF，母联开关3QF的欠压线圈MN会动作，从而导致开关跳闸，两段化水段失电。（#4化水变检修时同理）
（3）一段化水段进线开关跳闸后，母联开关不会自动合闸。
对此控制回路改造的前提是要保证原有的联锁和欠压功能，在此前提下改进增加新的功能。经过讨论，决定采用以下方案对控制回路进行改造：
1）在#3化水PC进线1QF开关控制回路101上加装一根短接线到D2，把D2与113的短接线拆除，具体接线件参见图四；这样就解决了#4化水PC段进线开关拉至“检修”位置时，#3化水PC段进线开关1QF与母联开关3QF立即跳闸问题发生。
经过此次改造，不但解决了运行中开关跳闸的问题，而且实现了一段380V化水PC段失电后，母联开关自动合闸的功能，并且在母联开关3QF合闸回路中增加了另外两个开关的故障跳闸接点SDE1，使开关故障跳闸后，闭锁母联开关合闸，防止故障扩大，提高了运行的安全可靠性。
3 二次回路改造说明
二次回路的缺陷如果不及时发现，可能导致重大事故的发生，影响电力统的正常运行。二次回路的接线不当可导致开关误跳闸，也可导致开关故障时的拒动，会造成设备严重损坏，在运行中会对运行人员进行正确工况判断造成影响，影响机组的安全运行。所以新投产的开关设备要进行传动试验，以发现二次回路存在的问题。
本次改造中，在原有回路基础上，结合MT开关特性增加了新的功能，一段母线失电后母联能自动合闸，但是进线开关故障跳闸时会闭锁母联合闸；改进了原有的联锁功能。改造立意明确，尽可能的不对原有回路进行改动，不重新拉电缆，把功能简单化，新回路功能一目了然，改造后进行了必要的传动试验，验证所有功能正常，基本满足厂用400V化水段母线运行的需要，对本厂机组的安全运行提供了可靠的保证。
4 结束语
针对此次控制回路的改造，尽量对控制回路不做大的改动，减小投资及检修人员的工作难度，是利用本控制回路的特点，充分发挥了控制回路的性能，满足运行工况的要求。本文提出的改造方法简单易懂，但是作用非常大，有效的解决了实际中遇到的问题。
参考文献
[1] 国家调度中心，电力系统继电保护典型故障分析 中国电力出版社 2009
[2] 贺家李 李丽 李斌，电力系统继电保护原理及实用技术 中国电力出版社 2009
[3] 华东六省一市电机工程学会，电气设备及其系统，中国电力出版社，2009
自动控制回路 篇7
电网发生事故时,需继续维持调度室电源,以便处理事故、恢复供电。然而,在西部落后地区,电网供电可靠性低,重要用电客户未能实现双路电源供电,就连地区电力调度中心也难以实现真正意义上的双路电源供电,因此一般都配置有柴油发电机作为应急备用电源。本文将讨论备用电源自动投入回路的设计问题。
1 系统应用中的问题
图1是某供电场所的低压配电系统,正常情况下部分非重要负荷使用交流市电,重要负荷由UPS电源供电。该系统运行方式如下:
(1)正常情况下,交流市电空气开关1SA合上,柴油发电机输出空气开关2SA也合上,电压继电器KV1、KV2动作,其动合触点KV1、KV2闭合,交流接触器KM1线圈带电,将市电切换到交流输出母线上,为非重要负荷供电,并为UPS系统充电,同时KM1动断触点断开,闭锁柴油发电机输入回路KM2的启动回路。
(2)若交流市电消失,则电压继电器KV1、KV2失压,其动合触点断开,交流接触器KM1线圈失电,切断交流市电,同时其动断触点闭合,开放柴油发电机接入回路,此时通过人工转动启动旋钮ST启动柴油发电机(启动时先将启动旋钮ST打到“电源接通”位置,柴油发电机开始充油,油位正常后再将启动旋钮打到“电机启动”位置,柴油发电机打火,然后松开启动旋钮,启动旋钮返回“电源接通”位置)。电压继电器KV3、KV4在柴油发电机电压低于85%时不会动作(因达不到其动作电压);在柴油发电机电压达到85%额定电压或以上时,KV3、KV4闭合,交流接触器KM2动作,将柴油发电机电源切换到交流输出母线上,为非重要负荷供电的同时为UPS系统充电。
(3)若柴油发电机供电过程中交流市电恢复,则电压继电器KV1、KV2动作,交流接触器KM1动作,首先断开交流接触器KM1动断触点,使柴油发电机输入回路KM2失磁断开,切断柴油发电机,继而将交流市电切换到交流输出母线上。待交流市电正常后,再通过人工操作将柴油发电机启动旋钮ST转动至“0”位置使柴油发电机停止工作。
在实际运行过程中,该系统在交流电消失后需要人工启动柴油发电机,供电恢复速度较慢,而设备失电时间长可能导致启动过程较长或启动程序繁琐,部分设备甚至出现不可预见的问题,因此,快速恢复供电是保证供电连续性、保护设备的关键所在。
2 改造方案
发电机自启动控制回路的改造应简单可靠,尽量不改变系统原来的结构,以免柴油发电机与交流市电非同期并列。
图2所示方案是在原系统接线基础上在柴油发电机启动回路中串联了交流市电输入接触器KM1、柴油发电机输入接触器KM2的动断触点、启动方式切换开关QK,在自启动与手启动回路中并联了一个隔离二极管。
(1)交流系统供电正常时,所有负荷使用交流市电,其动作过程与改造前完全相同,柴油发电机启动回路的启动旋钮处于“0”位置,交流市电输入接触器KM1的动断触点断开,柴油机启动回路不动作,柴油发电机供电回路被KM2可靠断开。
(2)正常运行时,可通过切换开关QK选择事故状态下的任何一种启动方式,切至上部为“自启动”,切到下部为“手启动”。
(3)若选择了“手启动”方式,则当交流市电消失时,启动过程与改造前完全相同。
(4)若事先选择了“自启动”方式,则当交流市电消失时,市电输入接触器KM1失电,动断触点闭合,因柴油发电机事先处于停机状态,故其输入接触器KM2也处于失电状态,其动断触点闭合,柴油发电机启动电机带电运转,启动柴油发电机。柴油发电机启动后,KV3、KV4检测其输出电压高于额定电压的85%时,动合触点闭合,柴油发电机输入接触器KM2线圈回路完全接通,开放柴油发电机启动回路,接触器KM2动作,其动断触点断开,柴油发电机启动电机回路被可靠切断,电机停转,同时将柴油发电机电源切至交流输出母线上。
(5)市电恢复后,市电输入接触器KM1动作,其动断触点断开,切断柴油发电机输入接触器KM2的动作电源,停止柴油发电机供电,同时将市电切至交流输出母线上;与此同时,KM1b动作将柴油发电机控制电源切除,柴油发电机停运。
(6)若柴油发电机所带负荷小于其额定容量的10%,则正常情况下可将其输入空气开关2SA合上,当交流市电消失时,柴油发电机可立即带负荷快速自启动,保证供电的连续性。
3 改造方案的特点
(1)接线较为简单,利用了原交流接触器KM1、KM2的动断触点,仅增加了一个切换开关QK及一个隔离二极管,投资极小。
(2)交流市电消失后柴油发电机能快速启动,为某些专用系统供电。若总负荷小于柴油发电机额定容量的10%,则可事先合上空气开关2SA,以使启动速度更快,满足提高供电可靠性的要求。
(3)装置可靠性较高。交流接触器动作需要一定的时间,因此任何情况下均能保证接触器KM1与KM2的动断触点轮流处于“先断开”、“后闭合”的状态,不会导致交流市电与柴油发电机非正常并列。
(4)运行方式灵活。运行中可通过QK切换开关来选择“自启动”或“手启动”。
(5)施工简单。只增加一个控制开关QK、一个隔离二极管及少量控制电缆即可。
(6)在柴油发电机控制回路与“自启动”回路间增加一个回路,主要是为了在QK开关切至“自启动”时能够正常地为柴油发电机控制回路供电。为了防止QK开关切至“手启动”时“自启动”回路误动,在该回路中增加了一个隔离二极管。为防止单个二极管意外击穿导致“手启动”功能失效,可将2个相同的隔离二极管串联使用,二极管可根据柴油发电机启动电池选取。
(7)改造完毕后,柴油发电机能自动启停,无需人工干预,只需根据运行情况定期维护即可。
4 进一步改进
柴油发电机一般不具备带负荷启动能力,从开机到为负荷供电有一定的延时,因此,在图2的基础上增加了一个延时回路,以解决柴油发电机输出负载大于额定容量10%时的自启动问题,如图3所示。该延时回路通过一个桥式整流电路将380V电源整流后再供延时回路使用,则380V交流电经桥式整流电路整流后的直流电压为:
普通的时间继电器均使用220V直流电,为避免时间继电器在使用中损坏,要在时间继电器回路中串联1个电阻。
由于时间继电器动作功率为PK,动作电压UK为220V,分压电阻应分配的电压为UR=342V-220V=142V,则时间继电器动作电流。由电阻与功率间的换算公式可知,时间继电器内阻。因串联电路中各处电流相等,故。串联电阻阻值:
由也可得:
故串联电阻功率为:
整流二极管可按实际情况选择,时间继电器K的延时可根据柴油发电机实际启动时间整定。采用该方案时,若交流市电消失,则交流接触器KM1失电,其动断触点KM1a闭合,开放柴油发电机接入回路;同时KM1b闭合,启动柴油发电机,启动过程与上述方案相同。不同的是,当柴油发电机启动正常后,KV3、KV4带电正常,其动合触点闭合,使时间继电器线圈K带电,经设定的延时其动合触点闭合,使柴油发电机输出回路交流接触器KM2线圈带电动作,柴油发电机正常供电。
交流市电恢复时,KV1、KV2检测交流电源正常动作,其动合触点动作启动KM1接触器,KM1接触器的动断触点KM1a、KM1b均断开,切断柴油发电机输出回路,同时切断柴油发电机启动回路,使柴油发电机停运。
该方案不仅可实现图2方案的所有功能,还可解决柴油发电机输出负载大于额定容量10%时的自启动问题;缺点是比图2所示方案多了4个整流二极管及1个分压电阻,接线稍复杂,同时二极管的应用,增加了发生故障的概率,整机可靠性有所降低。
5 结束语
系统改造完成后,对装置进行了整体试验。结果表明,改造方案简单、实用、可靠,能在市电消失后使发电机自动开启,缩短了供电中断时间,提高了供电可靠性,在一定区域范围内有推广价值。
摘要：讨论市电消失后发电机自动投入问题,阐述应急保安电源自动投入控制回路的设计思路。
关键词：应急,保安电源,发电机,自动投入,控制回路
参考文献
[1]贺家礼.电力系统继电保护原理[M].北京:中国电力出版社,1994
自动控制回路 篇8
隔离开关的主要作用是将用电设备与高低压电源进行隔离, 以保证对设备和线路进行安全检修。是一次回路当中不可缺少的重要元件。它具有以下特点:断开后有明显可见的断开间隙, 而且断开间隙的绝缘及相间绝缘都是足够可靠的, 以充分保证设备检修时的人身安全。但是隔离开关没有专门的灭弧装置, 因而不允许带负荷操作 (即隔离开关合闸时应先合隔离开关再合相应断路器;隔离开关跳闸时应先断断路器后断隔离开关) 。
隔离开关的控制电路的构成原则如下:
(1) 为了防止带接地合闸, 其控制回路要受相应接地刀闸的闭锁, 以保证在接地刀闸合闸的状态下不能操作隔离开关。
(2) 由于隔离开关本身没有灭弧装置, 所以其控制回路必须受相应的断路器的闭锁, 以保证电气操作的规范性 (即不能在断路器合闸状态下操作隔离开关) 。
(3) 完成操作后应能自动切除操作脉冲。
(4) 应设置相应的位置指示信号。
隔离开关的操作机构一般可分为电动、气动和电动液压操作三种形式, 因此相对应的电气控制回路也有三种形式。设计时应首先确定各个隔离开关的闭锁断路器;然后应考虑到可能存在的相应接地刀闸的互锁;再次应考虑到相应隔离开关的终端开关的影响。根据以上原则, 分别设计隔离开关与母线监控的控制回路如下:
1隔离开关的控制回路设计
对于隔离开关来说, 其控制回路基本相似, 只不过是相应的闭锁回路的闭锁元件不一样而已, 如图1所示为隔离开关QS1的控制回路, 之中QF3为隔离开关QS1的闭锁断路器;QSE1为可能存在的相应的接地刀闸;SB1、SB2为合、跳闸按钮;K1、K2为相应的自动合跳闸继电器触电;YC、YT为合跳闸线圈;S1、S2为合跳闸终端开关;P为隔离开关QS1的位置指示器。
(1) 手动合、跳闸操作
隔离开关合闸操作时, 相应的闭锁断路器QF3跳闸, 其辅助的常闭触点处于闭合状态;接地刀闸QSE1在断开位置, 其辅助常闭触点闭合;隔离开关QS1在跳闸终端位置, 其辅助常闭触点闭合, 跳闸终端开关S2闭合, 此时按下按钮SB1, 合闸线圈YC带电, 隔离开关进行合闸, 并通过YC的辅助触点自保持, 使隔离开关合闸到位。
隔离开关跳闸过程类似。
(2) 自动合、跳闸操作
自动合、跳闸操作由相应的自动装置触点K1和保护装置的出口继电器触点完成。
(3) 隔离开关的电气闭锁电路
图示中, YA1为隔离开关QS1的电磁锁开关, QF3为其闭锁断路器。断开线路时, 首先应断开断路器QF3, 使其辅助常闭触点闭合, 此时负电源接至电磁锁开关YA1。通过电钥匙带开隔离开关QS1的电磁锁开关, 拉断QS1后再取下电钥匙, 使QS1锁在端来位置。这样就避免了误操作的发生。
隔离开关的控制回路如下:
2母线监视回路的设计
母线电压绝缘监视系统。其详细设计图如下:
图中, TV为电压互感器, SA为电压转换开关, PV为电压表, KV是电压继电器, KS为信号继电器, WC是控制小母线, WS为信号小母线, WFS是预告信号小母线。
在本设计中, 电压互感器TV接成开口三角型的二次绕组, 从而构成零序电压过滤器。在系统正常运行时, 开口三角的开口处电压接近于零, 继电器不动作。当一次电路发生接地故障时, 将在开口三角的开口处出现零序电压, 使电压继电器动作, 进而发出报警的灯光信号和音响信号。
参考文献
[1]何永华.发电厂及变电站的二次回路[M].北京:中国电力出版社, 2007.
DEH协调控制回路的改进 篇9
近年来, 随着电网对机组A G C、一次调频等功能要求的不断提高, 对机组的协调控制质量也在不断提高。华电潍坊发电有限公司1号机组CCS采用了上海新华公司2001年生产的XDPS-400, DEH采用了上海新华公司2000年生产的DEH-IIIA, 在正常情况下, 两者相互配合, 能够满足机组经济运行和负荷调节需要。但在快速增减负荷、一次调频、R B动作等特殊情况下, 存在机组负荷调节速度慢、控制精度差等问题。
1 控制原理
机组在投入协调时, 其负荷增减控制原理如图1、2所示。
C C S部分将汽机阀门开度指令与D E H参考负荷 (通过f (x) 转换为百分数) 进行比较, 当其差值d大于死区设置时, 进行正负值判断, d大于零时, 输出“增负荷”脉冲, d小于零时, 输出“减负荷”脉冲, “增负荷”、“减负荷”脉冲采用DO输出硬接线的方式送出至D E H。
DEH部分在投入协调控制后, T3输出置B, 当DEH没有接收到CCS发出的增 (或减) 负荷脉冲时, T1 (或T2) 输出置A, 则负荷给定值维持原值不变;当DEH接收到增 (或减) 负荷脉冲时, T1 (或T2) 输出置B, 将每周期负荷增 (或减) 量叠加入负荷给定值, 产生新负荷给定值, 实现机组负荷的C C S与D E H协调控制。
2 机组负荷调节速度慢等问题的原因分析
从图1、2中可以知道, 在要求提高机组负荷调节速度时, 可以通过设置图1中较快的增 (减) 负荷脉冲频率, 或在图2中T1、T2的B路设置较大的常数来实现;当要求提高机组负荷调节精度时, 可适当减小图2中T1、T2的B路设置常数即可。
但在机组实际运行中, 提高增 (减) 负荷脉冲频率, 负荷调节速度不升反降, 为满足机组负荷高速调节的要求, 只能通过在图2中T1、T2的B路设置较大的常数来实现, 但这样的设置却造成负荷控制精度较差。通过对协调控制回路的检查与分析, 发现CCS至DEH的负荷增减以D O通道输出, 并通过硬接线接入到DEH的DI通道, 所以我们把机组负荷调节速度慢的检查重点放在输入/输出通道上。我们采用模拟多种周期脉冲信号在D O输出并在D I端录波的方式进行检查, 发现在脉冲周期降至为1.4秒时即出现了DEH的DI通道不能及时复位的现象, 如图3所示, 随着脉冲周期的缩短, 这一现象更加明显。
检查CCS控制逻辑内增/减负荷脉冲周期设置为1.2秒, 由试验结果说明, C C S、D E H这种通讯方式在快速增减负荷、一次调频或RB动作时, 脉冲量速度过快, 增/减负荷指令形成长信号, DEH接收到的负荷增减脉冲个数远小于CCS输出的个数, 导致负荷调节速度慢、控制精度差等问题。 (图3)
注:图中A为C C S端模拟脉冲信号波形, B为D E H中录波波形。
3 改进方法
3.1 CCS部分
为了避免增 (减) 负荷脉冲丢失的问题, 取消原CCS中偏差运算和判断输出逻辑, 拆除了增减负荷脉冲输出D O通道接线, 将汽机阀门开度指令直接送入D E H。
3.2 DEH部分
基于CCS的修改, DEH部分在原有控制逻辑的基础上修改为如图4所示,
删除了增减负荷脉冲DI输入条件, 用CCS送来的汽机阀门开度指令 (通过f (x) 转换为负荷指令) 减负荷给定值的差, 进行正负超差判断, 使T1 (或T2) 置B, 与负荷给定值相加 (或减) , 形成新的负荷给定值。
4 应用效果
新华公司的XDPS-400逻辑组态中每页的运算周期可选20ms～60000ms多个等有积极意义的。
级, 经过静态试验和热态调试, 最终设定改进后控制逻辑页的运算周期为200 ms, 与原控制方式相比, 在不丢失指令的前提下, 调节速度提高到了原来的6倍, 相应地T1和T2的B路设定值也减小到原来的1/3, 既提高了机组负荷调节速度, 又保证了负荷控制精度。见表1。
通过改进前后效果比较表1, 1号机组DEH协调控制回路的改进消除了丢失C C S增减负荷脉冲指令的问题, 达到了提高机组在协调控制方式下负荷调节速度和精度的目的, 将这一改进应用在2号机组后也取得很好的效果。由此可见, 早期的机组控制系统虽然按照《火力发电厂热工自动化系统检修运行维护规程》设计了C C S与DEH协调控制方式, 但在受到硬件限制的情况, 不能很好地发挥其作用, 无法适应目前电网越来越严格的要求, 在现有控制系统的基础上, 采取有针对性的改进是具
参考文献
[1]肖增弘, 徐丰.汽轮机数字式电液调节系统[M].北京:中国电力出版社, 2003.
[2]朱北恒, 尹峰.DL/T 657-2006火力发电厂模拟量控制系统验收测试规程.中国电力出版社, 2007年3月.
[3]张秋生.提高机炉协调控制系统AGC响应速率的方法[J].电网技术, 2005, 29 (18) :49-52.
[4]张秋生.大型火电机组一次调频参数的设置及其对协调控制系统稳定性的影响[J].河北电力技术, 2004, 23 (5) :9-11.
自动控制回路 篇10
一、城市轨道车辆主回路及控制回路示教系统介绍
1. 城市轨道车辆主回路及控制回路教学内容及特点分析。
城市轨道车辆主回路及控制回路的教学内容主要包括：城市轨道车辆主回路系统；城市轨道车辆牵引主断路器的通断控制电路；城市轨道车辆受电弓工作控制电路；城市轨道车辆牵引方向控制电路；城市轨道车辆牵引/制动电路；城市轨道车辆牵引控制单元电路；城市轨道车辆逆变器启动/故障电路；城市轨道车辆联挂牵引、慢行牵引电路这八部分主要的教学内容[1]。主要要求学生掌握城市轨道车辆主回路系统组成；掌握轨道车辆牵引主断路器的通断控制、车辆受电弓工作控制、牵引方向控制的电路原理；理解城市轨道车辆牵引控制单元、城市轨道车辆逆变器启动/故障、车辆联挂牵引、慢行牵引电路原理。对城市轨道交通车辆工程专业学生进行该部分的实验教学，目的主要是使学生掌握车辆牵引及控制系统的相关理论知识，同时具备一定实际工程维修及故障诊断的能力。而实际应用的城市轨道车辆主电路及控制电路随不同车辆公司产品及不同时期而不同，仅以上海地铁一号线在正线运行的车辆为例，涉及不同版本的车辆主电路及控制电路数量就很多，在教学中不可能一一涉及，所以必须以典型实际案例为例，提炼出基本的设计思路、基本的控制方法，使同学在实际应用时能够举一反三，对不同版本车辆主电路及控制电路进行分析、诊断。同时车辆控制电路中开关逻辑关系较多，只通过课堂授课顺序讲解，学生不易掌握，需要辅助其他多媒体辅助实践的教学方式来改进教学效果。
2. 城市轨道车辆主回路及控制回路示教系统组成。
城市轨道车辆主回路及控制回路示教系统由后台计算机、仿真控制台、示教电路板组成，是将声、图、动态显示、实际操作结合为一体的示教系统。可以仿真显示地铁车辆的升弓、降弓，高速断路器接通与断开，车辆运行时的控制，以及紧急状况下紧急电路的工作。其中，车辆主电路及控制电路示教电路板有12幅主电路及控制电路组成，是由钙塑板的面板上布置有机玻璃作为电路线条，其中主回路部分使用红色有机玻璃，控制回路部分使用黄色有机玻璃以示区分。并在玻璃线条上嵌入发光二极管，通过顺序导通发光二极管的方式为学生直观模拟主电路及控制电路中电流的流向、导通的顺序，支路电流是否导通等信息。当表示继电器线圈导通或关断时，所对应的辅助触点闭合与断开通过电路中发光二极管的闪烁辅助表示，使电路清晰易理解，示教电路板实物图如图1所示。
仿真控制台台板参照城市轨道车辆司机室主控制台实物设置各种开关，设置有钥匙开关、受电弓升降按钮、高速断路器接通、断开按钮、控制手柄、紧急停车按钮等，用来模拟实验司机在实际驾驶时进行的各项操作。当控制台板上的各开关及按钮进行操作时，操作动作对应显示在车辆主电路及控制电路示教电路板中闭合及断开相应的开关，启动不同回路，从而代表不同的司机控制操作。后台计算机则由主机箱及显示屏构成。计算机上安装有该示教系统的专用软件，该软件主要包括模拟控制台操作模块、电路图显示模块、自动辅助操作解说模块。模拟控制台模块以司机室主控制台三维图片为基础，可以通过鼠标点击相应的按钮，如钥匙开关、受电弓升降按钮、高速断路器接通、断开按钮等来实现对示教电路板的操作。电路图显示模块可以在电路图中同步显示前台示教电路板的电路情况，同时教师也可直接在电路显示模块中，利用鼠标操作开通、断开相应的开关，对应显示在示教电路板上，代表不同的司机控制操作。自动辅助操作解说模块可以进行软件自动进行模拟司机控制操作，并以音频方式解释相应的操作，可以进行学生的自主学习使用，实现软件帮助实验功能。因此，前台示教电路板既可以通过仿真控制台进行操作，亦可以通过后台计算机进行操作，当使用仿真控制台进行操作时，其各种电路状态可以在后台计算机同步显示，示教系统各部分的关系如图2所示。
二、示教系统课堂实现
1. 实验准备。
在本实验课程前，教师首先进行城市轨道车辆主电路及控制电路的理论课程教学，通过多媒体教学方式使同学对城市轨道车辆主电路及控制电路的组成、基本工作原理及逻辑控制思路有初步的了解。同时要求同学预习实验中的操作过程，进行主动的认识，理论联系实际，让学生先学后做，既巩固了理论知识，也对实验操作起促学作用[2,3]。同时教师进行实验课程过程设计，精心准备教师过程示教中的示教环节，将理论融于示教及实际操作车辆过程中，并在实验中设计系列开放性讨论问题，如：“当司机误操作，先按下合上高速断路器按钮，后升弓，是否会引起故障？为什么？”“如车辆不能启动正向牵引，从电路中找出哪个环节可能出了问题？”等，并在问题中预设陷阱，引导学生进行发散思维，使学生在问题中学习，并提高综合分析问题解决问题的能力。
2. 示教实验。
在实验课进行中，首先将学生分为小组，每组20人左右，由教师在后台计算机进行示教系统操作，示教电路板做出响应，教师同步讲解相关电路原理及操作过程，进行示教指导。学生则根据课前准备的相应知识，动态观察电路控制过程，以及相互之间的逻辑关系。教师适时提出预设的开放性讨论问题，引入学生主动讨论，以提高学生学习积极性，从分析问题、解决问题中巩固学习内容，提高能力。同时教师引导学生能够举一反三，对不同线路不同控制电路设计能够自主学习。
3. 操作实验。
教师示教完后，两个同学一组操作，重现教师指导示教的相关内容。在操作实验部分，由学生自主仿真操作控制台，从而观察示教电路板相应的响应，在自主实验中找问题，老师要一面指导学生的操作，一面不断地向学生提出一些相关问题，了解学生对所学知识和技能的掌握情况。特别注意对难点和重点内容的问题偏向，配合实验、循序渐进。
三、示教实验应用效果分析
通过将示教实验引入城市轨道交通车辆主电路及控制电路教学，在几届学生的教学实践中起到了积极的作用，具体的效果总结为以下几点：
1. 可示化教学，提高教学效率。
教师在讲授车辆主电路及控制电路部分，控制电路之间的相互联系，如一个继电器线圈操作后，其辅助触点动作涉及在不同电路中，仅通过投影仪切换到不同电路，效率较慢，而且学生容易弄混淆，而在示教系统中，示教电路板将12张主要的电路完全展示在学生面前，不同逻辑关系教师可以轻松切换，且同一继电器的动作在不同电路中同步闪烁，清晰地表现事物的内在联系和相互规律，学生能够快速观察，充分发挥了脑、眼、耳、手等器官的作用，从而完成对相应知识点的掌握，大大提高了学习效率，使学生在有限的学时内学到了更多的知识。
2. 交互学习，调动学生的主动性。
在使用传统的程序式教学模式进行车辆主电路及控制电路的教学中，教师设计策划教学内容，并多半时间由教师讲解，学生只能被动地参与教学过程，且理论课讲授枯燥、吸收率低、教学缺乏直观性、趣味性、学生注意力很难高度集中。而将示教实验引入，学生可以通过操纵更加形象生动的模拟控制台来进行交互式学习，主动观察相应的实验现象，把理论知识融于实验操作中，调动了学生学习的积极性和主动性，实验课堂气氛活跃。
3. 有利于学生综合能力的培养。
示教实验中，突破了通常验证性实验教学模式，强调巩固基本知识，注重演示和证明。本实验通过操纵环节及根据示教内容设计的开放性问题的讨论环节，有利于提高同学综合分析问题及解决问题的能力。
摘要：城市轨道车辆主回路及控制回路示教系统由后台计算机、仿真控制台、示教电路板组成, 是将声、图、动态显示、实际操作结合为一体的示教系统。将它应用在城市轨道交通主回路及控制回路教学中, 使教学内容生动形象, 学生学习由被动变为主动, 提高了教学效率和质量, 极大地激发了学生学习积极性, 取得了较好的教学效果。
关键词：示教,实验,城市轨道
参考文献
[1]上海申通地铁集团有限公司轨道交通培训中心.城市轨道交通电动列车驾驶[M].北京:中国铁道出版社, 2010:138-151.
[2]计桂霞, 陈华, 徐丽杰.多媒体示教系统在岩石学教学中的应用[J].实验技术与管理, 2003, 20 (3) :72-73.
自动控制回路 篇11
关键词：LCD背光；CCFL；DS3882；汽车电子
在汽车、工业、航空电子等应用中，经常可以看到用作LCD背光的两个相邻的CCFL灯管采用公共回路。
小尺寸、低功耗的冷阴极荧光灯(CCFL)在各种LCD背光应用中都很受欢迎，尤其是在笔记本屏幕背光中。通常一根灯管就能满足要求，但对于有更高亮度要求的应用，就需要考虑使用两根平行直灯管，一根U型灯管，或是两根L型的灯管。两根直灯管总价最便宜。
如果相邻的两个CCFL灯管放在LCD面板的同一侧，通常将灯管的低压侧连在一起形成公共回路。尽管这样布线很方便，但这种方式使得原先用于单灯的低边电流检测不再适用。两灯公共回路需要使用一种间接的高边电流检测方案(CCFL控制器必须检测灯管电流来控制灯管亮度)。以下讨论如何用双通道CCFL控制器(DS3882)驱动两个公共回路的灯管。
两灯公共回路驱动方案
DS3882数据资料中介绍的驱动方案仅适用于在每个灯的低压侧检测电流，如果两灯采用公共回路则需要另一种驱动方案。在这一方案中，DS3882仅需增加少许无源器件即可对两灯实现全部保护功能。
检测灯管电流
由于无法再在低压侧检测采用公共回路的灯管电流。电路将灯管电流反馈电阻(FB)置于变压器副边的低压侧，而不是灯管的低压侧，但这会导致另一个问题，RFB电阻上的电流不仅包括流过灯管的电流，同样也包括流过LCD面板寄生电容和用于过压检测的10pF／lnF容性分压网络上的电流。
由于无法计算由于寄生相应导致的电流，所以也就无从精确计算RFB的阻值，只能根据经验估算。为补偿寄生效应，该RFB阻值通常小于适合在灯管低压侧检测电流的RFB阻值。如果假设寄生效应导致损失10％的电流，则可根据下面的公式计算RFB的初始值：RFB初始值=0.636／ILAMP(RMS)，其中ILAMP(RMS)=灯管额定电流。
调整过压保护电路
两个过压保护电路，每个包括一个10pF／lnF的容性分压网络(101:1)和一个20k／1k的阻性分压网络(21:1)，以及一个RFB电阻。容性分压网络连接到RFB而不是直接接地，能够消除了一些其对灯管电流检测的影响。通过RFB电阻接地后，需将分压比调低来减小其引.起的低边基准电压变化。为了补偿此处减小的分压比，则需要一个阻性分压网络来为控制器设定正确的过压保护门限。由于IC的过压门限为1.0Vpeak，过压门限为2121Vpeak，即1500VRMS。
IC的每个LCM和OVD输入端都放置一个低通滤波器(8.2kΩ串联电阻和120pF并联电容)，用来滤除变压器副边低压侧的纹波电流。如果直接在灯管的低压侧检测电流则不需要这些滤波器。
控制器两通道同相
地铁屏蔽门系统控制回路优化改造 篇12
随着我国经济健康快速地发展, 我国的地铁建设也正处在高速发展和不断完善的过程。地铁成为了人们交通工具的最佳选择, 具有方便、准时、快捷等特点, 使其成为人们日常生活中重要的交通工具之一, 在城市交通中扮演着越来越重要的角色。屏蔽门是安装在地铁车站站台边缘的玻璃门, 它将站台和列车运行区域隔开, 具有提高站台安全性, 阻挡列车进出站的活塞风的作用, 而且由于它将站台与隧道隔离, 车站的空调系统的冷气不易散发, 从而减少车站环控系统的投资。
由于UPS行业的限制, 小容量UPS的可靠性在设计和应用上均无法得到保证。屏蔽门系统的控制UPS故障会导致整个控制回路失电, 所有屏蔽门均无法正常开关, 给地铁安全运营造成较大的隐患。因此, 为降低控制UPS故障对屏蔽门系统的影响, 对控制回路进行优化改造非常必要。
1 控制系统构成及功能实现
1.1 控制系统构成
屏蔽门回路控制系统主要由中央接口盘 (PSC) 、就地控制盘 (PSL) 、门控单元 (DCU) 、通讯介质、通讯接口及外围设备等组成。中央接口盘 (PSC) 又由主监视系统 (MMS) 、两个单元控制器 (PEDC) 、接线端子、接口设备及控制配电回路组成。
1.2 控制系统的设计特点
屏蔽门系统的所有控制线路均通过硬线连接, 保证了控制系统的高可靠性, 且成本较低。监控系统采用标准的国际工业网络数据总线进行连接, 可传输大量信息。采用这种方式保证了系统操作的高可靠性、良好的功能和设备扩展性能。
1.3 采用总线网络系统
地铁屏蔽门控制系统采用现场总线技术, 把挂在总线上作为总线节点的各设备, 连接为网络集成式的全分布控制系统, 以实现对屏蔽门的控制、参数修改、报警、显示等综合自动化功能。在屏蔽门控制系统中, 主控机 (PSC) 、操作指示盘 (PSA) 、门机控制器 (DCU) 、机电设备监控系统 (EMCS) 通过网络总线构成开放的网络系统, 它们可同时传送数据, 并能共享系统的信息。
屏蔽门控制系统采用的通讯方式如下:主控机 (PSC) 与门机控制器 (DCU) 之间采用双数据总线;屏蔽门系统与机电设备监控系统 (EMCS) 之间采用RS422/RS485双数据总线;操作指示盘 (PSA) 与主控机 (PSC) 之间采用RS485单数据总线;主控机 (PSC) 与电源系统通过RS485总线连接。
2 地铁屏蔽门系统控制回路优化改造的关键
地铁屏蔽门系统的电源供给方式如下:低压配电系统两路市电经过双电源切换之后进入驱动UPS和控制UPS, 由这两个UPS经过整流逆变之后分别给驱动回路和控制回路供电。由于UPS行业的限制, 采用小容量的控制UPS无法从设计上提高其可靠性, 因此优化改造的关键就是如何降低控制UPS故障对控制回路供电的影响。下文将通过深圳地铁罗宝线续建工程屏蔽门系统控制回路优化改造的案例来介绍优化设计的方案及可行性分析。
3 屏蔽门系统控制回路的线路改造案例分析
3.1 背景
深圳地铁白石洲站曾出现屏蔽门控制UPS故障, 导致控制回路后端全部失电, 造成了车站所有屏蔽门均无法正常开关, 给地铁的正常运营造成了较大影响。
如图1所示, 屏蔽门系统的驱动回路和控制回路分别由30KVA和3KVA的UPS供电。根据当前UPS行业的现状, 小容量UPS的稳定性难以得到保证, 导致屏蔽门的控制UPS成为了系统稳定运行的安全隐患。
3.2 改造方案
在图1中, 控制回路采用了两个整流模块, 其设计的目的是, 当其中一个整流模块故障时, 另一个整流模块能确保输出直流24 V电压。然而, 该设计却存在一个漏洞, 如果控制UPS故障, 则整流模块1和模块2均无法正常工作, 导致整个控制回路瘫痪。
由于参与改造时续建工程的屏蔽门系统已经完成了采购和部分安装工作, 因此无法对系统的各部件做大型的更换及改造, 故我们放弃了采用以下方案:改用一个大型UPS对驱动回路和控制回路集中供电。
鉴于此, 我们只对控制回路的线路进行了改造:在驱动UPS输出端取单相220 V电源给整流模块2供电;而整流模块1的接线不变, 仍由控制UPS的输出电源供电。
改造后, 当控制UPS故障时, 整流模块1和PSC监控系统无法工作, 但由驱动UPS供电的整流模块2能正常工作, 直流输出电压正常。此时, 只是监控系统无法监测到屏蔽门的状态, 但驱动回路和控制回路均正常, 不影响屏蔽门系统的正常开关门作业。
3.3 方案的可行性分析
为保证改造方案的系统电力能满足实际运行的需求, 在改造前, 我们利用白石洲站测试了驱动UPS和控制UPS在所有屏蔽门同时开关的极限状态下的功率使用情况。测试数据如表1:
根据改造的方案, 当控制UPS故障无法投入使用时, 驱动回路和控制回路的电源全部由驱动UPS提供。在所有屏蔽门同时开关的极限状态下, 所需要的功率为12 KVA+1.5 KVA=13.5 KVA, 远小于驱动UPS的设计容量 (30 KVA) , 故可判定该方案满足UPS容量的要求。
3.4 系统改造的效果
按照改造方案, 先对白石洲站的屏蔽门控制系统回路进行了改造, 观察运行三个月, 未出现信号干扰等异常现象。因此, 后续罗宝线新建的车站均直接根据该优化方案进行施工。截止改造完成, 罗宝线续建15个车站均采用了该控制回路的优化方案。
完成改造后, 屏蔽门控制UPS也曾经出现故障无法投入使用的情况, 但由于驱动UPS保证了控制回路的供电正常, 未对屏蔽门的正常运行造成较大影响。该改造工程让我们对控制UPS故障的抢修工作预留了较宽裕的时间, 同时消除了设备系统存在的一个较大安全隐患。
4 结语
综上所述, 对屏蔽门控制回路进行优化设计有以下两种方案:其一是取消控制UPS, 将驱动回路和控制回路统一由稳定的驱动UPS供电;其二是改造控制回路的接线方式, 当控制UPS故障时, 由驱动UPS给控制回路供电。在实际的改造中, 可根据现场设备的具体情况, 选择最合适的改造方案。
摘要：地铁屏蔽门系统的驱动回路和控制回路均独立采用一套UPS设备保证其供电稳定, 因而控制UPS所需的容量较小。小容量UPS的可靠性较低, 若发生故障将导致所有屏蔽门无法正常开关, 给地铁的安全运营造成了较大的隐患。因此, 对屏蔽门控制系统进行优化改造具有重要意义。文章通过案例分析, 就地铁屏蔽门系统控制回路优化改造进行了相关介绍。
关键词：地铁,屏蔽门,系统控制回路,优化改造
参考文献
[1]刘承东.屏蔽门系统在地铁中的应用[J].城市轨道交通研究, 2000 (1) :12-45.
[2]艾文伟.城市轨道交通屏蔽门系统的应用与思考[J].都市快轨交通, 2006 (6) :67-89.
[3]贺巧云.浅谈轨道交通站台屏蔽门系统[J].技术与市场, 2008 (9) :56.
[4]吴明晖.地铁站台屏蔽门系统隐患分析及改进研究[J].城市轨道交通研究, 2011 (5) :123-176.