母聯(lián)備自投PLC改造

1、 母聯(lián)備自投plc改造一 緒論隨著社會經(jīng)濟的高速發(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)運行應(yīng)該盡量縮短設(shè)備檢修或故障時對外停電時間，提高供電可靠性。備用電源自動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投入工作,使原來的動作電源被斷開的用戶能迅速護膚供電的一種自動控制裝置.傳統(tǒng)的備用電源自動投入裝置采用各種繼電器 ，接觸器，開關(guān)及觸點，根據(jù)不同的 運行方式構(gòu)成相應(yīng)的備自投

2、回路，其特點是價格便宜但體積大，開關(guān)動作慢，功能較少，接線復(fù)雜 ，觸點容易損壞，靈活性較差 。近幾年普遍采用的是微機備用電源自投裝置，其特點是有完善的故障邏輯判別，和可靠的故障響應(yīng)，維護方便。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)，綜合了計算機技術(shù)，半導(dǎo)體集成技術(shù)，自動控制技術(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)自動化控制裝置。該裝置采用可編程控制的存儲器存儲用戶指令，用軟件編程實現(xiàn)確定的邏輯，順序，定時，計數(shù)，運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，靈活性好，接線簡單，可靠性高，抗干擾強等特點 。由plc構(gòu)成的備用電源投入裝置相對靈活，多變，可根據(jù)電力系統(tǒng)的運行方式，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,還可以進行故障判斷和閉鎖自投功能,從而提高設(shè)備的安全運行水平.母聯(lián)備自投原理 （1） 圖1為單母線分段，兩臺變壓器互為備投的暗備用方案：正常運行時兩臺變壓器分

4、別帶i ,ii段 母線運行，qf1，qf2在合閘位置，qf3在分閘位置。當某一臺變壓器失電或有故障時，相應(yīng) 的進線斷路器跳閘，母聯(lián)斷路器qf3合閘，另一臺變壓器 帶i,ii段母線運行。（2）兩臺變壓器暗備用切換要求1兩臺變壓器供電正常,qf1,qf2應(yīng)在合閘位置，qf3在分閘位置 ，兩臺變壓器分別帶i,ii段母線運行。2當某臺變壓器 無論什么原因失電時，應(yīng)首先分開本側(cè)進線斷路器后，再合上母聯(lián)斷路器qf3，由另一臺變壓器帶i，ii段母線運行；當該臺變壓器恢復(fù)來電后 ，應(yīng)首先分開母聯(lián)斷路器qf3后，再合上該側(cè)進線斷路器，i，ii段母線分列運行。 3當兩臺變壓器都失電時，三臺斷路器都應(yīng)分閘；當變壓器

5、 恢復(fù)來電后，進線斷路器應(yīng)自動投入，帶上相應(yīng)的母線運行 。4任一臺斷路器故障跳閘，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電壓檢測任一相斷線時，plc不應(yīng)誤動作；人工手動操作斷路器時，plc不應(yīng)動作。7任何情況下應(yīng)保證最多兩臺斷路器合閘。 圖 1（3）圖 2為單母線不分段，兩臺變壓器明備用方案：正常運行情況下主用變壓器帶母線運行，qf在合閘位置，qf2在分閘位置。當主用變壓器失電或有故障時，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行。（4）兩臺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行。2當主用變壓器無論什么原因失電時，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行；當主用變壓器恢復(fù)來電時，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行。4任一臺斷路器故障跳閘，應(yīng)閉鎖另一臺斷路器自動投入。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電壓檢測任一相斷線時，plc不應(yīng)誤動作；人工手動操作斷路器時，plc不應(yīng)動作。7任何情況下保證只能一臺斷路器合閘。 圖2（5）主接線圖 6kv主變電站接線圖二 控制要求 1 運行故障時，按要求切換備用電源這也是本裝置最

7、主要實現(xiàn)的功能。當運行變壓器故障時，備用變壓器能夠按照預(yù)定的要求快速投入。具體的講，就是當一臺變壓器內(nèi)部故障時，三側(cè)的斷路器跳開，備用變壓器能夠快速實現(xiàn)三側(cè)快速互投。當變壓器后備保護動作時，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，當然，首先合上高壓側(cè)開關(guān)。當運行變壓器的低壓側(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 能夠自動區(qū)分運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，能夠可靠地閉鎖本裝置的動作。4 本裝置只能動作一次，失敗則不再自動互投，并給出相應(yīng)信號，告訴值班人員。5 當備用變壓器投在故障時

8、，斷路器能夠?qū)崿F(xiàn)快速后加速。6 正常時能夠檢測變壓器經(jīng)濟負荷曲線，按照經(jīng)濟負荷曲線自動切換變壓器。三設(shè)計方案1硬件選型設(shè)計硬件介紹 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)（性能價格比） 安全可靠操作，維護與維修方便實時性強通用性好經(jīng)濟效益高（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，可連接7個擴展模塊，具有13k字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲空間，30khz的高速計算器6個，還具有pid控制功能，1個rs485通信編程端口，具有ppi點點通信協(xié)議多點端口

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的負載 ，繼電器開關(guān)延時最大為 10毫秒，使用壽命長。2 軟件編程（1）i/o點選取 i/0點: 11個輸入點,6個輸出點輸入繼電器型號1#電壓進線檢測 i0.02#電壓進線檢測 i0.11#進線斷路器qf1輔助節(jié)點 i0.22進線斷路器qf1輔助節(jié)點 i0.3母線斷路器qf0輔助節(jié)點 i0.41#進線微機保護出口節(jié)點i0.52進線微機保護出口節(jié)點 i1.3母聯(lián)微機保護出口節(jié)點 i1.41#進線保護動作復(fù)位 i1.02進線保護動作復(fù)位 i1.1母聯(lián)保護動作復(fù)位 i1.2輸入繼電器型號1#進線跳閘q0.02進線跳閘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)計分別將6kv1#進線,2#進線的plc控制的跳閘信號引入斷路器控制回路中,為防止手動對進線斷路器進行分閘操作時引起母聯(lián)自動投入控制回路誤動作,在進線手動分閘回路中轉(zhuǎn)入1對轉(zhuǎn)換開關(guān)接點,設(shè)定為手動操作時該接點接通,同時在plc控制的母聯(lián)自動投入回路斷路器合閘回路中也串入1對接點,設(shè)定為非手動操作時該接點接通, 繼電保護裝置也已改為微機保護裝置，母聯(lián)的繼電保護在母聯(lián)合閘后經(jīng)延時一段時間后取消保護。如果母聯(lián)繼電保護動作，則自動投入裝置將不能再進行母聯(lián)合閘操作，2條進線的微機保護出口接點分別引入pl

11、c內(nèi)，進線在過流跳閘時，母聯(lián)不會自動投入。四小結(jié) 本次設(shè)計試驗中，將我在工廠供電中學(xué)到的理論知識同實際運用相結(jié)合，設(shè)計中發(fā)現(xiàn)所學(xué)知識僅僅是皮毛，有大部分知識需要查閱資料，向老師請教，同同學(xué)探討，這一過程中雖然花費了許多時間，但鍛煉了自己將理論與實際相結(jié)合的能力 ，將學(xué)到的知識運用現(xiàn)實生活中，是一種磨練，也是一種進步與提高，激發(fā)了自己對實踐的興趣。設(shè)計中，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)計的是母聯(lián)備自投plc改造，一個很新的題目 ，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，將一個陌生的概念熟

12、悉化，漸漸地加深對其理解，在設(shè)計中更能體會其內(nèi)涵。設(shè)計過程中當然充滿了困難，一是這樣的設(shè)計機會太少 ，不熟悉應(yīng)該如何處理問題；二是平時學(xué)的都是純理論知識，真的與實踐相聯(lián)系，不知該如何下手。設(shè)計過程中明白了，知識與經(jīng)驗是一點一點積累的，而不是一蹴而就的，只有頭腦知識充實了，才能使困難變得容易些。設(shè)計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，這個過程對自己是一種提高。設(shè)計過程中給自己印象最深的是，查閱資料，一遍一遍的翻書，使我加深對對其內(nèi)容的更深一步理解，其實這個過程是必不可少的，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，我會記的這次經(jīng)歷，努力學(xué)習(xí)，彌補那諸多的不足。設(shè)計中也培養(yǎng)了了自己科學(xué)的嚴謹性 ，科學(xué)容不得半點馬虎，否則后果是極其嚴重的 ，嚴謹?shù)木袷潜夭豢缮俚摹１敬卧O(shè)計開闊了自己的視野，擴展了自己的知識面 ，將所學(xué)知