DCS控制系统的供电技术_技术

　　随着科学技术的不断发展，越来越多的高科技信息技术被广泛的应用在各个行业与各领域当中，电厂也不例外。目前，我国电厂已经在热工控制系统当中广泛地应用DCS，此系统不但可以有效提高电厂机组的运行安全，大大提升运行效率，使得热工控制系统逐渐向自动化以及智能化转变，而且还能够有效地节约生产成本，提高企业的社会效益及经济效益，从而为火电厂的生存与发展发挥重要作用，进而促进我国经济的发展。

　　工业现场的用电范围较广，影响面较大，因此，必须保证电源的质量。如果工业现场被严重干扰，那么整个自动化控制系统也会受到严重的损坏，因此，供电系统的设计会在很大程度上对控制系统的安全性造成直接影响。DCS控制系统的设计会受以下几个因素的影响：电源系统的抗干扰性；DCS 的供电应不受外部设备失电的影响；控制系统要求断电场合的供电电源没有重复配置等。

　　DCS上层控制系统的供电

　　DCS上层控制系统包括人机接口设备、现场控制站和通讯

　　网络系统三大核心部分，它们的供电都是独立的，严格区分于室内照明系统供电和施工检修供电，需要持续、稳定、安全的电源。

　　单回路供电

　　单回路供电就是只有一路电源供电，或者是UPS供电，或者是EVS供电，它们都有一个缺点就是当一路出现故障后，整个系统将停止运行，优点是投资成本小。

　　单路UPS供电

　　UPS简称不间断供电电源，是一种含有储能装置，以逆变器为主要元件，稳压稳频输出的电源保护设备。主要由整流器、蓄电池、逆变器等几部分组成，它们完成交流转直流、直流再转交流，以及电池的充放电过程。

　　单路UPS供电，一般就是电气高压柜送来的380VAC直接进入UPS主机，经过UPS的整流、逆变、电池的充放电，然后由

　　UPS输出220VAC到负载。如图1所示为单路UPS供电的简图。

　　单路UPS供电中，正常情况，电气电经过UPS主机给电池充电，当电气电由于某种原因掉电，此时整个DCS并不会马上瘫痪，UPS的储备电池马上放电供给负载，一般设计能供给两小时的电，在这两小时内 *** 作人员有足够的时间来处理紧急事故。此时UPS的稳定性和可靠性决定了整个DCS的稳定性。所以必须对UPS进行定期维护，检查主机输入输出是否正常，以及电池的充放电是否正常。对于UPS主机一般用万用表检查其输入输出输出电压是否正常，由于UPS电池组通常是由多个电池串接的，当电池组中的某一个电池故障了，整个电池组将不能正常工作，一般用直流灯泡逐个检查电池，为了不影响系统运行，一般在工艺生产停汽检修的时候进行。单路UPS供电的缺点就是当突然断电，电池只能供一定时间的电，而且要保证此时

　　UPS的电池是正常的，否则整个DCS控制系统将瘫痪，而且相对来说一套可靠的UPS比较昂贵，维护成本也高。由于UPS的储能功能及相对可靠性，单路UPS可作为一般DCS控制系统的供电，也可以作为要求较高的DCS控制系统的主回路供电。

　　单路EVS供电

　　EVS简称稳压电源，单路EVS供电，就是电气送来的380VAC三相电经过EVS之后，直接输出到负载，一般EVS都有一个隔离变压器来保证输出稳定的220VAC交流电。如图2所示为单路EVS供电简图。

　　单路EVS供电中，由于它不具备储能功能，当电气电跳闸整个供电系统将掉电，而且当电气电压波动较大，会引起EVS的输出波动，甚至损坏EVS，导致输出中断，由此整个控制系统将瘫痪。相对于其它供电设备，一套EVS价格较经济些，维护成本小。一般单路EVS供电只用于小型PLC控制系统的供电，而且是生产可以接受其发生故障的情况下。在DCS控制系统中一般用EVS来做双回路供电的副回路，而且选用性能可靠，稳压效果好的EVS。

　　双回路供电

　　为了克服单回路供电的缺点，可以采用双回路供电，就是一个DCS控制系统中用两个回路的供电系统来供电，或冗余系统，或冗错系统，这取决于电源切换装置。

　　UPS、EVS双回路切换供电

　　由于单路UPS具有储能功能及其高可靠性，可以用于要求高的DCS控制系统供电的主回路供电。为了方便定期的维护，用比UPS更经济的EVS来作为副回路供电。如图3所示，两路

　　供电分别输出到一电源切换装置，由电源切换装置的输出供给负载。当主回路UPS输出故障时，由副回路输出供给负载，这样避免了由于主回路跳闸，电池故障引起的供电故障；此时必须保证副回路EVS供电是正常的，而且电源切换装置也比较关键。对于电源切换装置，一般都是冗错的，就是正常是主回路供电输出，当主回路输出掉电后马上切换副回路输出，但在这个切换的过程中难免有一个时间差，这个时间差很重要，基本上都是以毫秒为单位的，对于不同的DCS其可以承受的时间差有不同的要求，因此各厂家都会研制自己的电源切换装置，有的甚至号称可以做到无缝切换，绝对保证系统的无意外供电；而对于普通的电源切换装置都是利用继电器动作的原理来实现的，继电器的常开常闭触电动作绝对是有时间差的，如果所供电的负载可以承受这个时间差的话可以用普通的切换装置，但是对于电厂等的控制系统，其安全性、可靠性、稳定性等各方面都要求比较高的地方，还是要选用高可靠的电源切换装置。