双水泵轮换工作原理图_一用一备式冷凝水泵应急电源的设计与实现
为保障山西通州集团兴益化工有限公司10万吨甲醇工程一用一备式冷凝水泵的安全运行,专门设计动力负载应急电源。作者阐述了动力负载应急电源基本原理及其控制系统设计,经现场调试运行,动力负载应急电源很好满足生产现场要求。
山西通州集团兴益化工有限公司10万吨甲醇工程冷凝水泵在生产过程中需24小时无间断工作,冷凝水泵电机设有两台,采用一用一备式设计,电机容量:185kW;额定电流:323A;额定转速:2980r/min。
项目现场一路市电供电,当市电正常时,电机由配电系统中的软起动装置实现冷凝水泵正常运行模式。当主用电机检修或发生故障时,由手动转入备泵运行,在市电正常时备泵的运行方式与主泵相同。此时电机仍在市电情况下运行并且在市电情况下两台电机仅运行一台,不存在市电情况下两台电机同时运行的情况。
当市电断电时,由于没有备用电源,将造成凝水泵停转,可能引发生产事故,生产现场需要一台应急电源,当市电断电时,要求由EPS拖动在市电断电前正在运行的电机继续运行,保障冷凝水泵应急运行,根据要求,我公司设计动力负载应急电源,以满足现场的生产要求。
1 动力负载应急电源基本原理
动力负载应急电源的基本原理是将直流电能(如蓄电池)通过逆变器件变成交流电能,供交流动力负载使用。凝水泵属于动力负载,电网故障后,失去动力的凝水泵由于受到阻力作用,转速将下降,如果直接提供凝水泵稳频稳压380V 50Hz的交流应急电源,将产生巨大的冲击电流,对应急电源不利,所以,针对动力负载应采用频率和电压变化的200kW动力负载应急电源。控制原理图如图1所示。
图1 动力负载应急电源原理图
市电正常时,控制系统控制接触器KM3、KM5吸合,电机M1、M2由配电系统中的软起动装置实现冷凝水泵正常运行模式,配电控制系统进行两路输出ACI1、ACI2电流检测,作为电源系统辨识主、备泵运行的依据。
另外,市电给充电机供电,给蓄电池组充电储能;市电故障时,控制系统控制KM3、KM5接触器断开,通过辨识运行的主、备泵,分别控制KM4或KM6接触器闭合,再启动变频电源,实现冷凝水泵应急运行模式。
为方便应急电源正常检验与维护,增加手动旁路系统断路器QF1与QF1,,QF2与QF2,,当电源系统正常运行时,电源通过QF1、QF2向冷凝水泵供电,当应急电源需要维护时,开关切换至QF1,、QF2,,市电通过QF1,、QF2,向冷凝水泵供电。
2 动力负载应急电源控制设计
2.1 系统控制电源设计
由于市电故障时,整个系统只有蓄电池的直流电能,电源系统中KM3、KM4、KM5、KM6的控制线圈电压为交流220V,所以,电源系统设计单独的应急电源(EPS)提供交流220V控制电源供接触器使用。
在市电故障时,动力负载应急电源控制存在市电故障判断及KM3、KM4、KM5、KM6接触器切换过程,客观上存在2-3秒的切换时间,允许控制电源有间断切换;当市电恢复时,如果EPS控制电源存在切换断电时间,KM3、KM4、KM5、KM6接触器将因为控制电源的断电,而将全部断开,这样影响到设备的运行。
如果采用UPS电源给控制系统供电,无论有无市电,UPS电源的整流与逆变一直持续工作,存在器件老化等因素,影响UPS供电质量。
所以,控制系统的EPS电源采用特殊的控制方法设计,如图2所示。当市电故障时, KM1先断开,KM2后吸合,EPS电源将蓄电池的直流电能逆变成交流电能,通过KM2向控制线圈供电;市电恢复正常时,采用逆变同步技术,将市电和逆变两路交流电源的幅度、频率和相位差应控制在一定的范围内,通过“KM1先吸合,KM2再断开”的切换方法,实现从逆变电源到电网电源之间不间断转换,这样解决了普通EPS存在恢复市电时的切换有间断时间问题。
在市电正常时,市电KM1吸合,给控制系统KM3、KM4、KM5、KM6的控制线圈提供电源,逆变停止工作,相对延长逆变器寿命。这样应急电源即能够克服UPS电源使用寿命的不足,又能满足动力负载应急电源控制系统要求。
图2 控制系统的EPS电源原理图
2.2 控制系统直流开关电源设计
动力负载应急电源控制系统需要不同功率、不同电压等级的直流电源支撑,如控制核心器件需5V电源、逆变模块的驱动需要4路独立的+20V直流电源、采样电路中的运算放大器需±12V供电,另有集成模块需5V直流电源,所以控制系统必须有DC500V转DC20V、DC500V转DC110V、DC110V转DC±12V、DC5V等多个独立的直流电源以满足所需各种直流电源的需要。
本系统以UC3844电流型PWM集成控制器为核心,构建了单端反激式开关电源。DC110V转DC±12V、DC5V原理如图3所示,该开关电源原理为:UC3844输出驱动脉冲,功率开关管Q1交替导通与关断,经过高频变压器T1作用,二次侧产生交流感应电压,经整流、滤波后,可输出稳定的+20V、±12V和+5V直流电压。
图3 控制系统直流开关电源原理图
3 动力负载应急电源控制系统软件设计
3.1 主备泵辨识与逻辑判断
实现凝水泵的正确应急切换,控制环节中最重要的是进行主、备运行水泵的辨识与停电时的逻辑判断。虽然配电控制系统进行主泵上端ACI1、备泵上端ACI2电流检测,作为电源系统辨识主、备泵运行的依据,但是如果没有设计正确的逻辑关系,将产生违背现场要求的错误切换。
在市电运行过程中, 如果检测ACI1有电流,ACI2没有电流,那么停电后,闭合KM4,启动主泵;如果检测ACI2有电流,ACI1没有电流,那么停电后,闭合KM6,起动备泵。
但是,还存在特例,如果ACI1没有电流,ACI2没有电流;ACI1有电流,ACI2有电流,从逻辑上就无法判断应急时应该起动哪个泵,从现场安全考虑,设定闭合KM4,起动主泵。
如果市电时备泵运行,ACI2有数值,当断电后,主泵下端ACI2将减小与消失,如果,此时再进行主、备运行水泵的辨识,将产生错误判断。所以,控制系统中,程序主、备运行水泵的辨识间隔时间应该大于市电断电判断时间,在断电判断后,通过程序跳转,避免再次进行主、备运行水泵的辨识,直至市电恢复再次判断。
3.2 主流程设计
整个动力负载应急电源系统内部设有了电池检测监控及保护电路,可实时监测处于长期备用状态下的蓄电池出现的各种异常并及时报警,以便及时维护。此外还设计有输出分路检测电路,可实时监测各输出分路出现的开路与短路故障。系统具有历史故障记录、液晶汉字显示和远程在线实时监控功能,主程序控制流程图如图4所示。
图4 主控制程序流程图
系统设计中,为安全与方便地实现凝水泵从应急运转过程切换到市电供电运转过程,增设手动停止和系统复位两个按键,通过软件控制KM3、KM4、KM5、KM6和变频电源,实现水泵供电的安全切换。
4 结论
经过技术设计和制造,10万吨甲醇工程冷凝水泵应急电源顺利完工,经过现场调试使用完全满足现场设备要求。
(编自《电气技术》,原文标题为“185kW一用一备冷凝水泵应急电源的设计与实现”,作者为刘晖、李多山。)
双水泵轮换工作原理图_一用一备式冷凝水泵应急电源的设计与实现相关推荐
- 双水泵轮换工作原理图_「物业管理工作」水泵维护保养规程
1 目的 为规范水泵维护保养程序,特制定本规程. 2 适用范围 适用于公司管辖范围内水泵(包括生活水泵.消防水泵及集水坑潜水泵)及其相关设施的维护保养. 3 职责 3.1 给排水维修工负责水泵的维护保 ...
- 双水泵轮换工作原理图_周宁气压给水设备控制柜原理图
周宁气压给水设备控制柜原理图国赢供水介绍选用气压式供水,运用密封罐体,运用罐内高压气水压力抵达供水目的.263.?国赢供水概述变频供水设备是一种新式的给水设备,蓄水池水位以数字显示:(5)故障显示及报 ...
- 双稳态继电器工作原理图_固态继电器只有单一的作用吗?带你了解不一样的固态继电器...
固态继电器简写SSR(Solid State Relay),是一种全部又分离的固态电子元件(如光耦合器.晶体管.可控硅.电阻.电容.集成电路等)组成的无触点电阻开关,这里请注意,相比较与继电器.接触器 ...
- 双稳态继电器工作原理图_三招带你分清继电器与接触器
继电器和接触器都是电磁式开关电器,但前者属于工作在控制回路中的开关电器,而后者属于工作在主回路中的开关电器. 01■ 继电器 继电器的定义:继电器是一种自动电器,它适用于远距离接通和分断交.直流小容量 ...
- 双稳态继电器工作原理图_一文解析双稳态开关工作原理
描述 双稳态电路一般有一个输出端和两个输入端("+"."-"端各一个),当输入端的"+"端有触发信号时,输出端不管原来是什么状态,都会立即变 ...
- 双稳态继电器工作原理图_三分钟看懂双稳态电磁阀的工作原理
稳态电磁阀采用先进的脉冲和永磁技术,只需通过控制器切换脉冲的电极触 点来改变阀的开.关状态,当控制器发出电脉冲时,驱动磁芯带动阀瓣克服永磁力产生上 下位移.阀瓣到位后永磁作用下处于自保持状态. 双稳态 ...
- 双时隙的工作原理_工业内窥镜的原理是什么?有哪些测量方法
工业内窥镜检测是目视检测方法之一,更加是无损检测的重要和必要手段.近些年来,由于工业内窥镜的生产和制造技术发展得越来越快,已经逐渐被广泛应用.为了让广大顾客正确购买和使用工业内窥镜,我们对工业内窥镜的 ...
- 双时隙的工作原理_双联开关的工作原理
台灯的开关工作原理是什么 利用的是人体的静电.在按的过程中输入了脉冲.经芯片处理,改变亮度 采用触摸按键在结构方面非常简单方便,设计好的触摸按键电路板,直接贴在面板外壳上,然后用后盖压紧(或者其他方式 ...
- 双时隙的工作原理_提高频点利用 海能达双时隙功能效率高
1海能达双时隙功能效率高 对于商业用户来说,对讲机是一种可以提高工作效率的通讯工具,大量节约了工作时间和工作成本,让部门内和部门间的通讯通联都变得更加便捷.如今颁发的新无线电行业红头文件,无线对讲机行 ...
最新文章
- discuz php如何开发,Discuzx2开发标准流程
- Django框架Day3------之Models
- 【Flashback】Flashback Database闪回数据库功能实践
- 【二分法万能模板,告别死循环、越界】Leecode 69. Sqrt(x)——Leecode日常刷题系列
- 2个字段并在一次插入一个字段里面_elasticsearch外用与内观(二)-当插入文档时,elasticsearch都在做什么...
- oracle伪列ROWNUMBER,oracle 中 rownum 和 row_number()
- 潘多拉固件设置ipv6_(转)pandorabox固件+PPPOE拨号+IPV6
- Spring MVC + Spring + Hibernate + mysql 注册登陆入门实例
- python中文相似度_python比较两个文本的相似性
- java的四个元注解 @Retention @Target @Document @Inherited
- pyhive ModuleNotFoundError: No module named ‘thrift‘
- Vue常用组件库集合---kalrry
- 皮克定理 poj2954
- 《UnityAPI.Color颜色》(Yanlz+Unity+SteamVR+云技术+5G+AI+VR云游戏+Color+Lerp+RGBToHSV+gamma+linear+立钻哥哥++OK++)
- 计算机专业研究生核心能力培养(0)——计算机专业要不要读研?
- 宝塔绑定域名访问不了_千字长文教你使用 宝塔面板 快速搭建网站
- python编程好学吗-零基础可以学会python吗?python好学吗?
- js a-z索引排序
- Unity3D使用LitJson.dll解析报错问题
- MicrobiomeAnalyst:一款综合的可视化微生物组学数据分析网页工具
热门文章
- RequestMapping注解的继承问题
- linux连接外部库时候编译,交叉编译时如何使用外部库?
- 烽火服务器怎么进入bios系统,装机高手告诉你如何进入bios
- android网络测试上传速度慢,Android:如何获得互联网连接上传速度和延迟?
- c++ opencv 通过网络连接工业相机_摄像头和机器人视觉开发中的「相机标定」,你了解多少?...
- chardet java_java实现文件编码监测
- 边缘检测中非极大值抑制简单解释
- Pycharm下安装Tensorflow
- js 逆向分析的神器 --- v_jstools
- Replace Parameter with Explicit Methods(以明确函数取代参数)