[實用新型]用于電廠的儀控系統及其機柜設備

有效

• 申請號: 202020964696.0
• 申請日: 2020-05-29
• 公開（公告）號: CN213093579U
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 徐永雷;張淼;顧嵬
• 申請（專利權）人: 西門子電站自動化有限公司
• 主分類號: H02B1/30
• 分類號: H02B1/30;H02B1/20;H02M1/36
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 李慧

本實用新型提供了一種用于電廠的儀控系統及其機柜設備。該儀控系統包括具有電源母線的分布式控制系統和具有受電端子、接地端子和信號輸出端子的功率變送器，其中，該機柜設備包括：連接至電源母線從而由電源母線供電的I/O模件，其具有能夠連接至信號輸出端子的信號輸入端子，以便接收功率變送器輸出的電流信號；斷路器，其一端連接至電源母線，另一端則連接至供電端子，供電端子能夠連接至受電端子，從而使得功率變送器能夠經由斷路器接入由電源母線提供的電源電壓。本實用新型的用于電廠的儀控系統及其機柜設備，能夠消除功率變送器在啟動時因功率不足導致無法正常啟動的問題，并且無需引入額外的電源和電纜且無需增加額外的人員操作。

技術領域

本實用新型涉及應用儀控系統的電廠，其中所述儀控系統包括分布式控制系統(也稱為分散式控制系統或集散控制系統，也可簡稱為DCS)，尤其涉及針對此類儀控系統中的功率變送器的改進的供電技術或供電方式，并具體地涉及一種用于電廠的儀控系統及其機柜設備。

背景技術

在現代的電廠或核電廠中，已經較為廣泛地引入了分布式控制系統，分布式控制系統是利用計算機技術對生產過程進行集中監測、操作、管理和分散控制的一種技術。分布式控制系統既不同于分散的儀表控制，又不同于集中式計算機控制系統，而是克服了二者的缺陷而集合了二者的優勢。分布式控制系統的結構通常是一種分布式的、分支樹狀結構。而在諸如應用了此類分布式系統的儀控系統中，在其整體架構的底層，通常應用功率變送器作為現場儀表，而在現場儀表的層級之上，則是通常稱為現場機柜設備層的層級，在現場機柜設備層中配置有機柜設備及I/O模件(也被稱為輸入/輸出模塊或模件)。

其中，可用于分布式控制系統中的一種I/O模件，是由西門子公司開發的FUM卡件。舉例來說，諸如FUM卡件的各類I/O模件向下可與諸如功率變送器的現場儀表相關聯以執行諸如現場信號、參數或數據的采集、或者實現對于現場儀表的控制(典型的，諸如閉環控制)的功能，向上則可和更高層級(諸如，設有操作終端的操作層)的諸如可編程邏輯控制器等設備相關聯，以支持更高層級的成組控制等。涉及分布式控制系統的應用中，用作現場儀表的功率變送器也常被稱為諸如就地變送器或就地功率變送器。更具體地，其中由西門子公司開發的一種具體類型的FUM卡件為FUM230卡件(即，一種具體型號為FUM230的I/O模件)，FUM230卡件在分布式控制系統或者包含分布式控制系統的儀控系統中可例如用于接收模擬量信號，也屬于一種已有類型的I/O模件。FUM230卡件目前已經廣泛地應用于西門子公司開發的TELEPERM XP(簡稱TXP)系統中，而TXP系統則可應用于諸如各類大中型電站的電廠中。

在一些已有的用于電廠的儀控系統中，功率變送器通常被配置為經由諸如FUM230卡件的I/O模件供電，經實際調查發現，采用這種供電方式的功率變送器會出現無法正常啟動正常工作的問題。進一步研究顯示，之所以會出現功率變送器無法正常啟動的問題，其原因在于，經由諸如FUM230卡件的I/O模件提供的電源，可能在一些情況下不足以提供功率變送器啟動所需的啟動瞬時功率。

具體地，舉例來說，通常采用的功率變送器的典型電源功率負荷可能為3W或略低于3W，變送器接入FUM230卡件進行供電的電源電流因FUM230卡件通過自身的集成電路提供的電流通常需限流至120mA以下，而功率變送器的電源端電壓可能因線路壓降等因素而可能在22.5V左右，因此經由FUM230卡件供電所提供給功率變送器的負荷功率最大可能僅達到約2.7W(22.5V*0.12A＝2.7W)。考慮到功率變送器的啟動瞬時功率可能需要大于正常工作負載，因而在上述供電方式下便可能導致功率變送器無法正常啟動。上述問題在諸如FUM230卡件的I/O模件多載或滿載的情形下尤為顯著。

現有技術針對上述問題提出了一些解決方案，諸如在出現功率變送器無法正常啟動時，臨時在功率變送器的電源端子處接入臨時的直流電源，以使得功率變送器得以啟動。然而，這樣的解決方案并未能徹底消除包括分布式控制系統的儀控系統中的功率變送器可能無法正常啟動的問題，并且由于需要搭接臨時接入另外的直流電源所用的臨時就地電纜，故所需的操作較為繁瑣。