一种核电站冷水机组管道的加热控制系统论文和设计-邵平

全文摘要

本实用新型公开了一种核电站冷水机组管道的加热控制系统，包括控制回路和至少一个伴热回路，所述控制回路包括直流变压器、第一断路器、熔断器、PLC、上位机及热电阻，电源通过直流变压器、第一断路器及熔断器为PLC供电；所述伴热回路包括交流变压器、第二断路器、热继电器、晶闸管及伴热缆，电源通过交流变压器、第二断路器、热继电器及晶闸管为伴热缆供电；热电阻检测管道内的温度信号并将温度信号输入PLC，PLC根据设定的温度范围将报警信号输入上位机，晶闸管连接PLC，PLC通过PID调节控制晶闸管的输出电压来控制伴热缆的工作功率。采用PLC及上位机对伴热回路进行集中控制的加热控制系统，能够同时集中控制至少50个伴热回路且控制精度更高。

主设计要求

1.一种核电站冷水机组管道的加热控制系统，其特征在于，包括控制回路和至少一个伴热回路，所述控制回路包括直流变压器、第一断路器、熔断器、PLC、上位机及热电阻，电源通过直流变压器、第一断路器及熔断器为PLC供电；所述伴热回路包括交流变压器、第二断路器、热继电器、晶闸管及伴热缆，电源通过交流变压器、第二断路器、热继电器及晶闸管为伴热缆供电；热电阻检测管道内的温度信号并将温度信号输入PLC，PLC根据设定的温度范围将报警信号输入上位机，晶闸管连接PLC，PLC通过PID调节控制晶闸管的输出电压来控制伴热缆的工作功率。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种核电站冷水机组管道的加热控制系统，其特征在于，控制系统还包括绝缘检测仪，绝缘检测仪与伴热缆的护套连接，检测护套的绝缘状态，护套带电时将报警信号输入PLC。

3.根据权利要求1所述的一种核电站冷水机组管道的加热控制系统，其特征在于，PLC将温度信号和报警信号显示在上位机上，上位机上设置操作界面，可以远程集中控制各个回路的启停操作。

4.根据权利要求1所述的一种核电站冷水机组管道的加热控制系统，其特征在于，第一断路器及第二断路器上分别带有报警触点，在第一断路器和第二断路器跳闸时其报警触点将报警信号输入PLC。

5.根据权利要求1所述的一种核电站冷水机组管道的加热控制系统，其特征在于，所述热电阻为双支热电阻。

6.根据权利要求1所述的一种核电站冷水机组管道的加热控制系统，其特征在于，所述伴热缆的护套由316L不锈钢制成，芯线为单芯或双芯的镍铬合金或铜镍合金，芯线与护套之间填充氧化镁绝缘层。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于核电站冷水机组的加热控制系统。

背景技术

北方建设的核电站部分冷水机组管道安装在室外，由于室外极端低温能达到-31.6℃，室外安装的冷水机组管道内介质容易结冻，因此必须对冷水机管道进行加热。目前室外冷水机组管道的加热系统大多采用安装在现场管道上的温包开关进行直接控制，由于温包开关为机械式，精度和可调性差，而且经常会由于温控器的响应滞后而造成管道内介质结冻的危险,加热控制方式是通过启停加热元件，容易加速加热元件的老化，频繁的启停不利于管道的保温，单一控制，每个伴热回路需要配置一个温保开关，不方便集中控制管理。加热元件伴热缆采用自限温伴热带，伴热带使用寿命比较短，且经常容易损坏，不耐低温。

公开号为CN205427658U的中国专利公开了一种冷水机组管道加热控制系统，包括变压器、断路器、接触器、伴热缆、温度控制器、报警器、热电偶；热电偶检测管道内的温度并将温度信号输入温度控制器，温度控制器根据设定的温度范围将报警信号输入报警器，温度控制器通过控制接触器通断控制伴热缆，电源通过变压器、断路器为温度控制器、接触器供电。控制系统还包括接地故障探测器，接地故障探测器与报警器、伴热缆的护套连接，监测护套的绝缘状态，护套带电时将报警信号输入报警器。断路器带有报警触点，断路器跳闸时将报警信号输入报警器。该控制系统控温加热响应及时、调节方便。

实用新型内容

本实用新型的目的是在上述专利的基础上，提供一种采用PLC及上位机对伴热回路进行集中控制的加热控制系统，能够同时集中控制至少50个伴热回路且控制精度更高。

为达到上述目的，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种核电站冷水机组管道的加热控制系统，包括控制回路和至少一个伴热回路，所述控制回路包括直流变压器、第一断路器、熔断器、PLC、上位机及热电阻，电源通过直流变压器、第一断路器及熔断器为PLC供电；所述伴热回路包括交流变压器、第二断路器、热继电器、晶闸管及伴热缆，电源通过交流变压器、第二断路器、热继电器及晶闸管为伴热缆供电；热电阻检测管道内的温度信号并将温度信号输入PLC，PLC根据设定的温度范围将报警信号输入上位机，晶闸管连接PLC，PLC通过PID调节控制晶闸管的输出电压来控制伴热缆的工作功率。

优选的，控制系统还包括绝缘检测仪，绝缘检测仪与伴热缆的护套连接，检测护套的绝缘状态，护套带电时将报警信号输入PLC。

优选的，PLC将温度信号和报警信号显示在上位机上。

优选的，上位机上设置操作界面，可以远程集中控制各个回路的启停操作。

优选的，第一断路器及第二断路器上分别带有报警触点，在第一断路器和第二断路器跳闸时其报警触点将报警信号输入PLC。

优选的，所述热电阻为双支热电阻。

优选的，所述伴热缆的护套由316L不锈钢制成，芯线为单芯或双芯的镍铬合金或铜镍合金，芯线与护套之间填充氧化镁绝缘层。

本实用新型的有益效果是：1、采用PLC控制加热系统，可以同时集中控制治至少50个伴热回路；2、设置上位机，可以远程集中控制各个伴热回路的启停操作；3、采用双支热电阻，温度检测更加精确，误差控制在1℃以内，同时冗余设置使系统稳定性更高，而且又方便现场实时监测温度；4、控制回路及伴热回路分别配有熔断器和热继电器，作为过流过热保护；5、通过晶闸管调节伴热缆的输出功率，使伴热温度恒定，避免设备频繁启停，延长设备的使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型一较佳实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。

请参阅图1，本实用新型实施例包括：一种核电站冷水机组管道的加热控制系统，包括控制回路和伴热回路，所述控制回路包括直流变压器、第一断路器、熔断器、PLC、上位机及热电阻，电源通过直流变压器、第一断路器及熔断器为PLC供电；所述伴热回路包括交流变压器、第二断路器、热继电器、晶闸管及伴热缆，电源通过交流变压器、第二断路器、热继电器及晶闸管为伴热缆供电；热电阻检测管道内的温度信号并将温度信号输入PLC，PLC根据设定的温度范围将报警信号输入上位机，晶闸管连接PLC，PLC通过PID调节控制晶闸管的输出电压来控制伴热缆的工作功率。

电压表接在其它器件之前的电源进线上，用于指示380V电源接通，可以选用带有开关切换功能的电压表。交流变压器为次级线圈上有多个抽头的380V-50Hz-6KVA变压器，以保证有相应等级的电压向器件供电，输出电压有12-24-48-72-96-144-220V。第二断路器为双极断路器，带有辅助触点和报警触点，分别用于对设备供电以及跳闸时将报警信号输出；控制回路中的熔断器作为回路过流保护装置，由于保护控制回路的主要元器件；晶闸管置于伴热缆的进线上，用于接通伴热缆的供电线路，调整输出电压进而调节伴热缆的工作功率，达到恒温效果，晶闸管前侧配设的热继电器作为伴热回路的过热保护装置，防止设备过流过载；PLC用于控制晶闸管的输出电压，接收热电阻的温度测量信号，同时具有双调节输出、通信、外部输入、断线报警等功能；热电阻用于检测冷水机组管道内的温度；绝缘检测仪与伴热缆的护套连接，用于检测伴热缆护套的绝缘状态，当护套带电时将报警信号通过输入PLC；伴热缆的护套由316L不锈钢制成，芯线为单芯或双芯的镍铬合金或铜镍合金，芯线与护套之间填充氧化镁绝缘层；PLC将温度信号和报警信号显示在上位机上；上位机上设置操作界面，可以远程集中控制各个回路的启停操作。

工作时，首先通过上位机设定伴热温度、报警温度，当热电阻检测到冷水机组管道内的温度低到报警温度时，PLC调整晶闸管增大输出电压，增加管道的伴热缆的输出功率，当温度高于设定的温度时，PLC调整晶闸管减小输出电压，减少管道的伴热缆的输出功率。PLC接收热电阻输出的温度信号，依据设定的报警温度范围，判断是否向上位机输入报警信号。控制回路通过直流变压器、第一断路器为元器件供电，伴热回路通过交流变压器、第二断路器为设备供电，第二断路器设置报警触点，当回路中的断路器跳闸时向PLC输入跳闸报警信号；当绝缘检测仪检测到伴热缆的护套带电时向PLC输入报警信号。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

设计图

一种核电站冷水机组管道的加热控制系统论文和设计

一种核电站冷水机组管道的加热控制系统论文和设计-邵平

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主设计要求

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