母聯(lián)備自投PLC改造

1、 母聯(lián)備自投plc改造一 緒論隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,現(xiàn)代化高精度的工業(yè)生產(chǎn)都需要電網(wǎng)提供高質(zhì)量的電能 。連續(xù)供電是優(yōu)質(zhì)電能的充分條件，電網(wǎng)運(yùn)行應(yīng)該盡量縮短設(shè)備檢修或故障時(shí)對(duì)外停電時(shí)間，提高供電可靠性。備用電源自動(dòng)投入是保證配電系統(tǒng)連續(xù)可靠供電的重要措施.因此,備用電源自投已成為變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的基本功能之一.。 備用電源自投裝置是因電力系統(tǒng)故障或其他原因使工作電源被斷開后,能迅速將備用電源或備用設(shè)備或其他正常的電源自動(dòng)投入工作,使原來的動(dòng)作電源被斷開的用戶能迅速護(hù)膚供電的一種自動(dòng)控制裝置.傳統(tǒng)的備用電源自動(dòng)投入裝置采用各種繼電器 ，接觸器，開關(guān)及觸點(diǎn)，根據(jù)不同的 運(yùn)行方式構(gòu)成相應(yīng)的備自投

2、回路，其特點(diǎn)是價(jià)格便宜但體積大，開關(guān)動(dòng)作慢，功能較少，接線復(fù)雜 ，觸點(diǎn)容易損壞，靈活性較差 。近幾年普遍采用的是微機(jī)備用電源自投裝置，其特點(diǎn)是有完善的故障邏輯判別，和可靠的故障響應(yīng)，維護(hù)方便。隨著現(xiàn)代電力工業(yè)的發(fā)展和電網(wǎng)建設(shè)的改造，電力系統(tǒng)的規(guī)模也越來越大 ，結(jié)構(gòu)也越來越復(fù)雜，性能要求越來越高 ，備用電源自動(dòng)投入裝置的邏輯關(guān)系也越來越復(fù)雜。plc是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)，半導(dǎo)體集成技術(shù)，自動(dòng)控制技術(shù)，數(shù)字技術(shù)和通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展起來的一種通用工業(yè)自動(dòng)化控制裝置。該裝置采用可編程控制的存儲(chǔ)器存儲(chǔ)用戶指令，用軟件編程實(shí)現(xiàn)確定的邏輯，順序，定時(shí)，計(jì)數(shù)，運(yùn)算和一些特定的功能，通過數(shù)字量或模擬

3、量的輸入輸出來控制各種類型的生產(chǎn)過程。具有通用性強(qiáng)，靈活性好，接線簡單，可靠性高，抗干擾強(qiáng)等特點(diǎn) 。由plc構(gòu)成的備用電源投入裝置相對(duì)靈活，多變，可根據(jù)電力系統(tǒng)的運(yùn)行方式，通過編程完成各種復(fù)雜的邏輯和功能，最大限度的滿足不同的現(xiàn)場(chǎng)需要。而基于plc控制的備用自投控制系統(tǒng),可以集成常用的明暗用和暗備用雙電源控制方案,其可靠性高,操作方便,動(dòng)作迅速,外部接線簡單,不同的方案只需通過轉(zhuǎn)換開關(guān)就能方便的選擇相應(yīng)的控制程序,不但能提高供電的可靠性,還可以進(jìn)行故障判斷和閉鎖自投功能,從而提高設(shè)備的安全運(yùn)行水平.母聯(lián)備自投原理 （1） 圖1為單母線分段，兩臺(tái)變壓器互為備投的暗備用方案：正常運(yùn)行時(shí)兩臺(tái)變壓器分

4、別帶i ,ii段 母線運(yùn)行，qf1，qf2在合閘位置，qf3在分閘位置。當(dāng)某一臺(tái)變壓器失電或有故障時(shí)，相應(yīng) 的進(jìn)線斷路器跳閘，母聯(lián)斷路器qf3合閘，另一臺(tái)變壓器 帶i,ii段母線運(yùn)行。（2）兩臺(tái)變壓器暗備用切換要求1兩臺(tái)變壓器供電正常,qf1,qf2應(yīng)在合閘位置，qf3在分閘位置 ，兩臺(tái)變壓器分別帶i,ii段母線運(yùn)行。2當(dāng)某臺(tái)變壓器 無論什么原因失電時(shí)，應(yīng)首先分開本側(cè)進(jìn)線斷路器后，再合上母聯(lián)斷路器qf3，由另一臺(tái)變壓器帶i，ii段母線運(yùn)行；當(dāng)該臺(tái)變壓器恢復(fù)來電后 ，應(yīng)首先分開母聯(lián)斷路器qf3后，再合上該側(cè)進(jìn)線斷路器，i，ii段母線分列運(yùn)行。 3當(dāng)兩臺(tái)變壓器都失電時(shí)，三臺(tái)斷路器都應(yīng)分閘；當(dāng)變壓器

5、 恢復(fù)來電后，進(jìn)線斷路器應(yīng)自動(dòng)投入，帶上相應(yīng)的母線運(yùn)行 。4任一臺(tái)斷路器故障跳閘，應(yīng)閉鎖自投斷路器。5變壓器超溫跳閘 ，應(yīng)閉鎖該側(cè)斷路器，待變壓器超溫故障解除后方可投入。6電壓檢測(cè)任一相斷線時(shí)，plc不應(yīng)誤動(dòng)作；人工手動(dòng)操作斷路器時(shí)，plc不應(yīng)動(dòng)作。7任何情況下應(yīng)保證最多兩臺(tái)斷路器合閘。 圖 1（3）圖 2為單母線不分段，兩臺(tái)變壓器明備用方案：正常運(yùn)行情況下主用變壓器帶母線運(yùn)行，qf在合閘位置，qf2在分閘位置。當(dāng)主用變壓器失電或有故障時(shí)，主用斷路器qf1分閘，備用斷路器qf2合閘，備用變壓器器帶母線運(yùn)行。（4）兩臺(tái)變壓器明備用切換要求 1主變壓器和備用變壓器都正常有電，qf1應(yīng)在合閘位置 ，

6、qf2應(yīng)在 分閘位置，主用變壓器帶母線運(yùn)行。2當(dāng)主用變壓器無論什么原因失電時(shí)，應(yīng)首先分開主用斷路器qf1后，再合上備用斷路器qf2，由備用變壓器帶母線運(yùn)行；當(dāng)主用變壓器恢復(fù)來電時(shí)，應(yīng)首先分開備用斷路器qf2后，再合上主用斷路器qf1，由主用變壓器帶母線運(yùn)行。4任一臺(tái)斷路器故障跳閘，應(yīng)閉鎖另一臺(tái)斷路器自動(dòng)投入。5變壓器超溫跳閘 ，應(yīng)閉鎖該側(cè)斷路器，待變壓器超溫故障解除后方可投入。6電壓檢測(cè)任一相斷線時(shí)，plc不應(yīng)誤動(dòng)作；人工手動(dòng)操作斷路器時(shí)，plc不應(yīng)動(dòng)作。7任何情況下保證只能一臺(tái)斷路器合閘。 圖2（5）主接線圖 6kv主變電站接線圖二 控制要求 1 運(yùn)行故障時(shí)，按要求切換備用電源這也是本裝置最

7、主要實(shí)現(xiàn)的功能。當(dāng)運(yùn)行變壓器故障時(shí)，備用變壓器能夠按照預(yù)定的要求快速投入。具體的講，就是當(dāng)一臺(tái)變壓器內(nèi)部故障時(shí)，三側(cè)的斷路器跳開，備用變壓器能夠快速實(shí)現(xiàn)三側(cè)快速互投。當(dāng)變壓器后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)，切除中低側(cè)開關(guān)，備用變壓器能夠合上相應(yīng)側(cè)的斷路器。也就是運(yùn)行變壓器的中壓側(cè)開關(guān)斷開，備用變壓器的相應(yīng)中壓側(cè)開關(guān)合上，當(dāng)然，首先合上高壓側(cè)開關(guān)。當(dāng)運(yùn)行變壓器的低壓側(cè)開關(guān)斷開，備用變壓器的相應(yīng)低壓側(cè)開關(guān)合上。2 能夠自動(dòng)區(qū)分運(yùn)行變壓器的斷路器是由于故障斷開還是偷跳。3 某側(cè)母線故障時(shí)，能夠可靠地閉鎖本裝置的動(dòng)作。4 本裝置只能動(dòng)作一次，失敗則不再自動(dòng)互投，并給出相應(yīng)信號(hào)，告訴值班人員。5 當(dāng)備用變壓器投在故障時(shí)

8、，斷路器能夠?qū)崿F(xiàn)快速后加速。6 正常時(shí)能夠檢測(cè)變壓器經(jīng)濟(jì)負(fù)荷曲線，按照經(jīng)濟(jì)負(fù)荷曲線自動(dòng)切換變壓器。三設(shè)計(jì)方案1硬件選型設(shè)計(jì)硬件介紹 硬件包括：電源（ps） 中央處理器（cpu） 數(shù)字塊和模擬塊（di，do，ai，ao） 通訊（rs-485）（2）選型依據(jù)（性能價(jià)格比） 安全可靠操作，維護(hù)與維修方便實(shí)時(shí)性強(qiáng)通用性好經(jīng)濟(jì)效益高（3）硬件具體選型；選用simatic s7-200系列的cpu224.cpu224模塊有數(shù)字量14i/10o點(diǎn)，可連接7個(gè)擴(kuò)展模塊，具有13k字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間，30khz的高速計(jì)算器6個(gè)，還具有pid控制功能，1個(gè)rs485通信編程端口，具有ppi點(diǎn)點(diǎn)通信協(xié)議多點(diǎn)端口

9、通信協(xié)議和自由方式通信能力 。電壓允許范圍為5250vac，課直接帶220v的負(fù)載 ，繼電器開關(guān)延時(shí)最大為 10毫秒，使用壽命長。2 軟件編程（1）i/o點(diǎn)選取 i/0點(diǎn): 11個(gè)輸入點(diǎn),6個(gè)輸出點(diǎn)輸入繼電器型號(hào)1#電壓進(jìn)線檢測(cè) i0.02#電壓進(jìn)線檢測(cè) i0.11#進(jìn)線斷路器qf1輔助節(jié)點(diǎn) i0.22進(jìn)線斷路器qf1輔助節(jié)點(diǎn) i0.3母線斷路器qf0輔助節(jié)點(diǎn) i0.41#進(jìn)線微機(jī)保護(hù)出口節(jié)點(diǎn)i0.52進(jìn)線微機(jī)保護(hù)出口節(jié)點(diǎn) i1.3母聯(lián)微機(jī)保護(hù)出口節(jié)點(diǎn) i1.41#進(jìn)線保護(hù)動(dòng)作復(fù)位 i1.02進(jìn)線保護(hù)動(dòng)作復(fù)位 i1.1母聯(lián)保護(hù)動(dòng)作復(fù)位 i1.2輸入繼電器型號(hào)1#進(jìn)線跳閘q0.02進(jìn)線跳閘q0.

10、1母聯(lián)合閘q0.2母聯(lián)分閘q0.3（2）接線圖控制接線圖如下：（2） plc控制梯形圖 根據(jù)上述系統(tǒng)設(shè)計(jì)分別將6kv1#進(jìn)線,2#進(jìn)線的plc控制的跳閘信號(hào)引入斷路器控制回路中,為防止手動(dòng)對(duì)進(jìn)線斷路器進(jìn)行分閘操作時(shí)引起母聯(lián)自動(dòng)投入控制回路誤動(dòng)作,在進(jìn)線手動(dòng)分閘回路中轉(zhuǎn)入1對(duì)轉(zhuǎn)換開關(guān)接點(diǎn),設(shè)定為手動(dòng)操作時(shí)該接點(diǎn)接通,同時(shí)在plc控制的母聯(lián)自動(dòng)投入回路斷路器合閘回路中也串入1對(duì)接點(diǎn),設(shè)定為非手動(dòng)操作時(shí)該接點(diǎn)接通, 繼電保護(hù)裝置也已改為微機(jī)保護(hù)裝置，母聯(lián)的繼電保護(hù)在母聯(lián)合閘后經(jīng)延時(shí)一段時(shí)間后取消保護(hù)。如果母聯(lián)繼電保護(hù)動(dòng)作，則自動(dòng)投入裝置將不能再進(jìn)行母聯(lián)合閘操作，2條進(jìn)線的微機(jī)保護(hù)出口接點(diǎn)分別引入pl

11、c內(nèi)，進(jìn)線在過流跳閘時(shí)，母聯(lián)不會(huì)自動(dòng)投入。四小結(jié) 本次設(shè)計(jì)試驗(yàn)中，將我在工廠供電中學(xué)到的理論知識(shí)同實(shí)際運(yùn)用相結(jié)合，設(shè)計(jì)中發(fā)現(xiàn)所學(xué)知識(shí)僅僅是皮毛，有大部分知識(shí)需要查閱資料，向老師請(qǐng)教，同同學(xué)探討，這一過程中雖然花費(fèi)了許多時(shí)間，但鍛煉了自己將理論與實(shí)際相結(jié)合的能力 ，將學(xué)到的知識(shí)運(yùn)用現(xiàn)實(shí)生活中，是一種磨練，也是一種進(jìn)步與提高，激發(fā)了自己對(duì)實(shí)踐的興趣。設(shè)計(jì)中，將自己的許多困惑在別人幫助下得到解決，是一種自己能力的提高，又感到自己的諸多不足之處，讓自己明白學(xué)無止境。 本次設(shè)計(jì)的是母聯(lián)備自投plc改造，一個(gè)很新的題目 ，乍一聽真是滿頭霧水，經(jīng)過不斷的查閱資料，與同學(xué)交流，明白了其原理，將一個(gè)陌生的概念熟

12、悉化，漸漸地加深對(duì)其理解，在設(shè)計(jì)中更能體會(huì)其內(nèi)涵。設(shè)計(jì)過程中當(dāng)然充滿了困難，一是這樣的設(shè)計(jì)機(jī)會(huì)太少 ，不熟悉應(yīng)該如何處理問題；二是平時(shí)學(xué)的都是純理論知識(shí)，真的與實(shí)踐相聯(lián)系，不知該如何下手。設(shè)計(jì)過程中明白了，知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)是一點(diǎn)一點(diǎn)積累的，而不是一蹴而就的，只有頭腦知識(shí)充實(shí)了，才能使困難變得容易些。設(shè)計(jì)中解決了一些課堂上學(xué)到的東西，也學(xué)到了一些自己從不知道的東西，總之，這個(gè)過程對(duì)自己是一種提高。設(shè)計(jì)過程中給自己印象最深的是，查閱資料，一遍一遍的翻書，使我加深對(duì)對(duì)其內(nèi)容的更深一步理解，其實(shí)這個(gè)過程是必不可少的，學(xué)習(xí)就是一種探索過程。其次是與同學(xué)探討，這個(gè)過程中令自己明白了自己還有太多的不足，學(xué)的含糊 ，理解的膚淺，鉆研的太淺，因此，我會(huì)記的這次經(jīng)歷，努力學(xué)習(xí)，彌補(bǔ)那諸多的不足。設(shè)計(jì)中也培養(yǎng)了了自己科學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性 ，科學(xué)容不得半點(diǎn)馬虎，否則后果是極其嚴(yán)重的 ，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)木袷潜夭豢缮俚摹１敬卧O(shè)計(jì)開闊了自己的視野，擴(kuò)展了自己的知識(shí)面 ，將所學(xué)知