33MW直流矿热炉电源系统的监控研究

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在工业生产领域中,矿热炉是必需的冶炼设备,随着电力电子技术的发展,其供电方式逐渐趋向直流化,与常规工频供电方式相比,矿热炉的直流供电系统可以提高功率因数,实现巨大的节能效益,对于铁合金冶炼行业具有重大意义。直流矿热炉电源结构较为复杂,使用电力电子器件众多,特别是工业现场环境不稳定因素较多,为保障电源设备安全、高效和不间断运行,方便现场操作人员对设备电源的维护,在矿热炉运行过程中,对供电系统智能化监控设计是很有必要的。本文以陕西某公司生产的33MW直流矿热炉电源为研究背景,结合矿热炉运行特点,提出了一种本控远控相结合的监控方案。在电力电子技术的基础上,以晶闸管为整流主功率器件,借助于工业控制计算机,应用Win CC和现场电源中的S7-200 SMART PLC作为执行终端,实现一台上位计算机通过多口交换机对3套电源的分别巡回和同时监控。该系统主要包括对电源设备的实时监控、故障检测、故障判断以及故障报警,结合上位机监控组态软件和触摸屏显示,通过人机界面将采集到的数据呈现在操作人员面前,进而实现监控系统的自动化。监控系统采用上位机和下位机相结合的控制方式,准确反映了矿热炉直流供电系统实时运行状况,解决了传统监控方式下一对一设计费时费力的问题,实现了电源的集中维护、管理和监控的要求,并结合巧妙的程序设计,满足了电源设备的在线监测、报警记录以及运行参数的设置、自动报表和曲线显示的功能,具有很好的推广价值。
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