电气设备采用总线控制方式分析

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1、电气设备采用总线控制方式分析为了真正实现火电厂数字化和信息化，逐步推行现场总线技术与DCS系统的集成是火电厂工业控制及自动化水平发展的趋势。随着电气智能自动化的发展，电气设备及系统完全能够实现总线控制，一般情况下电气就地智能设备通过现场总线方式接入电气厂用电监控系统的主控单元，经过前置层主控单元经协议转换后与DCS电气系统进行通讯，电气厂用电系统中的6kV开关柜、6KV电动机、380VPC各段电源馈线、380V低压电动机各个控制回路的I/O控制信息，测量量等，经由各个回路的微机保护测控装置通过现场总线方式进入电气主控单元，经过协议转换后与

2、DCS系统电气处理单元进行通讯，使得在DCS控制器所看到的从现场总线传输来的信息如同来自一个传统的DCS设备卡一样，这样便实现了在I/O总线上的现场总线技术集成。根据6kV电动机在系统中的重要性保留重要的硬接线接口（如启停信号），保留紧急情况下的后备手段。因此在我们工程上应该在电气系统上有针对性的采用总线控制方式，尤其对一些智能电气系统。下面从两个方面对电气设备采用总线控制方式进行分析，为我们将来采用总线控制做好充分准备一.安全性为适应现场总线技术的发展趋势，世界上各电气制造商纷纷推出智能化电气前端产品。国外的ABB、Siemens（SI

3、PROTEC系统）、ALSTOM等均有产品；国内的北京四方、东大金智、丹东华通、苏州智能、南瑞继保等也有产品。这些智能化的前端产品为利用通讯技术构成现场总线网络创造了条件，另外这些电气智能系统在实际应用中也得到了认可。由于现场总线设备的智能化、数字化，与模拟信号相比，它从根本上提高了测量与控制的准确度，减少了传送误差。同时，由于系统的结构简化，设备与连线减少，现场仪表内部功能加强:减少了信号的往返传输，提高了系统的工作可靠性。此外，由于它的设备标准化和功能模块化，因而还具有设计简单，易于重构等优点。火力发电厂厂用电系统按其监控对象可以分为

4、电气部分和工艺部分。其中电气部分又可以分为主厂房电源系统和辅助厂房电源系统。主厂房电源系统包括高压厂用电源，含高压厂用工作变压器、高压起动／备用变压器、6kV工作段等；低压厂用电源，含低压厂用工作变压器、低压公用变压器、低压检修照明变压器、保安段系统、380VPC和MCC等；还有这些厂用电源的辅助装置，包括厂用电源快切装置、备用电源自动投入装置、同期装置、综合保护装置等。辅助厂房电源系统主要是辅助厂房公用6kV段、煤灰变、化水及水工变、翻车机变、厂前区变、辅助厂房380VPC和MCC等。工艺部分主要是指各类电动机，包括高压电动机和低压电动

5、机。在总线系统方案中，小型电动机采用“全通信”监控方式进DCS系统，大型电动机及其它电气设备采用“通信＋硬接线后备”监控方式。由于现场总线系统与DCS系统进行了网络互联，实现了信息共享，避免了信息重复采集，减少了设备和电缆成本及运行维护费用。对于小型电机及电动执行器，由于已经有总线型马达控制器（如西门子的SIMCODE）产品，而且在很多厂已经在应用,可以不通过主控单元处理直接与DCS通讯，实现设备与DCS间的全通讯。大型电动机采用“全通信＋硬接线后备”监控方式，这里的大型电动机是指高压电动机及低压电动机中容量超过75kW的电动机。大型电动

6、机的保护、测量、计量由综合型保护装置完成，回路的电流、电度量、跳合闸线圈状态、保护动作及预报信号由综合型保护装置以通信方式上传至现场总线，经主控单元汇总后，一并传入相应的DCS系统中DPU通信接口。作为后备手段电动机断路器的控制指令及参与连锁所需要的位置状态经硬接线送至DCS系统的DO、DI卡件。低压电动机中容量超过100kW的回路，采用智能型断路器（或采用普通断路器加配多功能测控装置），保护、测量、计量由智能脱扣器（或多功能测控装置）完成，取消电流变送器、电流表、电度表，回路的电流、电度量、保护动作及预报信号由智能脱扣器（或多功能测控装

7、置）以通信方式上传至现场总线，经主控单元汇总后，一并传入相应的DCS系统中DPU通信接口。作为后备手段断路器的控制指令及参与连锁所需要的位置状态经硬接线送至DCS系统的DO、DI卡件。另外随着电气技术的发展，6KV综保装置也具备现场总线功能，因此可以不通过电气主控单元，利用现场总线直接与DCS通讯，考虑到6KV设备的重要性，必须保留后备手段。下面图为电气实现数字化信号传输的标准设计，其中主控单元为实现电气信号和DCS间信号转换和发送处理单元。由于综保装置与DCS能够通过现场总线进行全通讯，可以取消主控单元。对于电气6KV综保装置，由于其重

8、要性以及大量的信息，不适宜全通讯，必须有后备手段。采用现场总线控制方式的应用实例主要有以下：1.云南宣威电厂六期工程1X300MW机组:采用北京四方公司的6kV、380V综保测控装置，DCS采