基于PLC的低壓配電系統(tǒng)功能改造

基于PLC的低壓配電系統(tǒng)功能改造

Summary：本文通過對低壓400V三類負荷總開關分閘邏輯回路進行優(yōu)化改造，降低三級負荷開關因控制電源失電或波動造成開關誤跳閘的風險，提高400V供電設備的可靠性和穩(wěn)定性。Keys：三級負荷開關

誤跳閘

邏輯改造

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存在的缺陷控制PLC是整個低壓400V設備的控制中樞，所有主開關的分合閘命令、開關分合位位置狀態(tài)反饋、自投自復功能以及901、902開關的聯跳切除功能都經過其控制實現。三類負荷總開關901、902的分閘回路均設置兩個判據條件：進線801或802主開關的分閘上升沿和合閘下降沿均會觸發(fā)901和902開關跳閘。在這種情況下，當控制電源失電瞬間或波動可能會觸發(fā)產生進線801或802主開關的合閘下降沿信號，造成901和902開關誤跳閘，影響三類負荷的正常供電。2

控制邏輯介紹

由三級負荷開關901、902分閘邏輯梯形圖分析可知，任意進線開關分閘1次就會觸發(fā)三級負荷開關分閘1次，如圖1邏輯梯形圖所示，主開關四個觸發(fā)狀態(tài)信號對三級負荷開關分閘觸發(fā)過程分別如下：圖1三級負荷開關邏輯梯形圖（1）“信號1”代表的是801開關的合閘下降沿觸發(fā)，即801在合閘信號消失時會觸發(fā)901、902分閘；（2）“信號2”代表的是801開關的分閘上升沿觸發(fā)，即801在收到分閘信號的瞬間會觸發(fā)901、902分閘；（3）“信號3”代表的是802開關的合閘下降沿觸發(fā)，即802在合閘信號消失時會觸發(fā)901、902分閘；（4）“信號4”代表的是802開關得分閘上升沿觸發(fā)，即802在收到分閘信號的瞬間會觸發(fā)901、902分閘?！靶盘?”、“信號2”、“信號3”、“信號4”任何一個信號都會導致901、902分閘。采用這種設計實現在801、802正常切換時901、902被聯跳后，可以遠方或者就地電氣將901、902重新合上，因此將901、902的聯跳信號設計為上升沿和下降沿觸發(fā)的形式，而不是普通的常開、常閉信號，這類觸發(fā)信號不會一直保持，只在信號上升或者下降的瞬間有效。3

改良優(yōu)化實施情況3.1改造措施為防止控制電源失電或波動會產生信號1和信號3這種合閘下降沿信號（合閘信號消失），造成901和902開關誤跳閘，通過研究在并聯控制回路中將信號1和信號3刪除，保留信號2和信號4。在不影響設計功能要求的前提下，801分閘產生信號2，802分閘產生信號4，均可正常聯跳901和902。3.2改造后功能測試修改控制PLC程序后，為保證正常供電及調度遠方正常操作不受影響，按照表1PLC功能優(yōu)化測試表進行測試，測試結果均正常，原有設計功能不變。表1

PLC功能優(yōu)化測試表序號失壓情況自投“投入/撤出”選擇旋鈕處于“投入”位，即自投自復功能投入自投“投入/撤出”選擇旋鈕處于“撤出”位，即自投自復功能退出動作現象各開關狀態(tài)動作現象各開關狀態(tài)11#進線失壓，2#進線有電801延時5秒分閘,801分閘后803延時1秒合閘，801分閘同時901、902分閘801分、802合、803合，901、902分801延時5秒分閘,803不自投，801分閘同時901、902分閘801分，802合，803分，901、902分22#進線失壓，1#進線有電802延時5秒分閘,802分閘后803延時1秒合閘，802分閘同時901、902分閘802分、801合、803合，901、902分802延時5秒分閘,803不自投，802分閘同時901、902分閘802分，801合，803分，901、902分3.3故障模擬測試為驗證改造后的三級負荷開關不受控制電源波動影響，開展模似電源不穩(wěn)定得對照測試，通過模似電源接觸不良，斷開控制電源瞬間來觀察三類負荷總開關901和902動作情況。優(yōu)化修改程序前，模擬電壓波動，901及902會造成誤跳閘，模似20次電壓波動，有6次誤跳閘，誤跳率30%；優(yōu)化修改程序后，模擬電壓波動20次，未出現一次誤跳閘。優(yōu)化修改程序前，斷開控制電源瞬間，901及902會造成誤跳閘，分斷20次開關控制電源，斷開控制電源瞬間有8次誤跳閘，誤跳率40%；優(yōu)化修改程序后，分斷20次開關控制電源，斷開控制電源瞬間未出現一次誤跳閘。故障模擬測試結果表明，本次三類負荷總開關分閘回路經過優(yōu)化升級后，在控制電源失電瞬間或波動情況下，三類負荷總開關出現誤跳閘的幾率大大下降。4

結語通過對三級負荷總開關901、902分閘邏輯分析，取消進線主開關的合閘下降沿觸發(fā)信號，完成控制PLC程序的優(yōu)化。經過功能測試和模擬故障驗證，在原有設計功能不變情況下，對比改造前后，三級負荷總開關因控制電源不穩(wěn)定造成的誤跳閘率大大降低，此次基于PLC的低壓配電系統(tǒng)功能改造有效避免三級負荷主開關因控制電源失電或波動造