母联备自投PLC改造

1、 母联备自投plc改造一 绪论随着社会经济的高速发展,现代化高精度的工业生产都需要电网提供高质量的电能 。连续供电是优质电能的充分条件，电网运行应该尽量缩短设备检修或故障时对外停电时间，提高供电可靠性。备用电源自动投入是保证配电系统连续可靠供电的重要措施.因此,备用电源自投已成为变电站综合自动化系统的基本功能之一.。 备用电源自投装置是因电力系统故障或其他原因使工作电源被断开后,能迅速将备用电源或备用设备或其他正常的电源自动投入工作,使原来的动作电源被断开的用户能迅速护肤供电的一种自动控制装置.传统的备用电源自动投入装置采用各种继电器 ，接触器，开关及触点，根据不同的 运行方式构成相应的备自投

2、回路，其特点是价格便宜但体积大，开关动作慢，功能较少，接线复杂 ，触点容易损坏，灵活性较差 。近几年普遍采用的是微机备用电源自投装置，其特点是有完善的故障逻辑判别，和可靠的故障响应，维护方便。随着现代电力工业的发展和电网建设的改造，电力系统的规模也越来越大 ，结构也越来越复杂，性能要求越来越高 ，备用电源自动投入装置的逻辑关系也越来越复杂。plc是以微处理器为基础，综合了计算机技术，半导体集成技术，自动控制技术，数字技术和通信网络技术发展起来的一种通用工业自动化控制装置。该装置采用可编程控制的存储器存储用户指令，用软件编程实现确定的逻辑，顺序，定时，计数，运算和一些特定的功能，通过数字量或模拟

3、量的输入输出来控制各种类型的生产过程。具有通用性强，灵活性好，接线简单，可靠性高，抗干扰强等特点 。由plc构成的备用电源投入装置相对灵活，多变，可根据电力系统的运行方式，通过编程完成各种复杂的逻辑和功能，最大限度的满足不同的现场需要。而基于plc控制的备用自投控制系统,可以集成常用的明暗用和暗备用双电源控制方案,其可靠性高,操作方便,动作迅速,外部接线简单,不同的方案只需通过转换开关就能方便的选择相应的控制程序,不但能提高供电的可靠性,还可以进行故障判断和闭锁自投功能,从而提高设备的安全运行水平.母联备自投原理 （1） 图1为单母线分段，两台变压器互为备投的暗备用方案：正常运行时两台变压器分

4、别带i ,ii段 母线运行，qf1，qf2在合闸位置，qf3在分闸位置。当某一台变压器失电或有故障时，相应 的进线断路器跳闸，母联断路器qf3合闸，另一台变压器 带i,ii段母线运行。（2）两台变压器暗备用切换要求1两台变压器供电正常,qf1,qf2应在合闸位置，qf3在分闸位置 ，两台变压器分别带i,ii段母线运行。2当某台变压器 无论什么原因失电时，应首先分开本侧进线断路器后，再合上母联断路器qf3，由另一台变压器带i，ii段母线运行；当该台变压器恢复来电后 ，应首先分开母联断路器qf3后，再合上该侧进线断路器，i，ii段母线分列运行。 3当两台变压器都失电时，三台断路器都应分闸；当变压器

5、 恢复来电后，进线断路器应自动投入，带上相应的母线运行 。4任一台断路器故障跳闸，应闭锁自投断路器。5变压器超温跳闸 ，应闭锁该侧断路器，待变压器超温故障解除后方可投入。6电压检测任一相断线时，plc不应误动作；人工手动操作断路器时，plc不应动作。7任何情况下应保证最多两台断路器合闸。 图 1（3）图 2为单母线不分段，两台变压器明备用方案：正常运行情况下主用变压器带母线运行，qf在合闸位置，qf2在分闸位置。当主用变压器失电或有故障时，主用断路器qf1分闸，备用断路器qf2合闸，备用变压器器带母线运行。（4）两台变压器明备用切换要求 1主变压器和备用变压器都正常有电，qf1应在合闸位置 ，

6、qf2应在 分闸位置，主用变压器带母线运行。2当主用变压器无论什么原因失电时，应首先分开主用断路器qf1后，再合上备用断路器qf2，由备用变压器带母线运行；当主用变压器恢复来电时，应首先分开备用断路器qf2后，再合上主用断路器qf1，由主用变压器带母线运行。4任一台断路器故障跳闸，应闭锁另一台断路器自动投入。5变压器超温跳闸 ，应闭锁该侧断路器，待变压器超温故障解除后方可投入。6电压检测任一相断线时，plc不应误动作；人工手动操作断路器时，plc不应动作。7任何情况下保证只能一台断路器合闸。 图2（5）主接线图 6kv主变电站接线图二 控制要求 1 运行故障时，按要求切换备用电源这也是本装置最

7、主要实现的功能。当运行变压器故障时，备用变压器能够按照预定的要求快速投入。具体的讲，就是当一台变压器内部故障时，三侧的断路器跳开，备用变压器能够快速实现三侧快速互投。当变压器后备保护动作时，切除中低侧开关，备用变压器能够合上相应侧的断路器。也就是运行变压器的中压侧开关断开，备用变压器的相应中压侧开关合上，当然，首先合上高压侧开关。当运行变压器的低压侧开关断开，备用变压器的相应低压侧开关合上。2 能够自动区分运行变压器的断路器是由于故障断开还是偷跳。3 某侧母线故障时，能够可靠地闭锁本装置的动作。4 本装置只能动作一次，失败则不再自动互投，并给出相应信号，告诉值班人员。5 当备用变压器投在故障时

8、，断路器能够实现快速后加速。6 正常时能够检测变压器经济负荷曲线，按照经济负荷曲线自动切换变压器。三设计方案1硬件选型设计硬件介绍 硬件包括：电源（ps） 中央处理器（cpu） 数字块和模拟块（di，do，ai，ao） 通讯（rs-485）（2）选型依据（性能价格比） 安全可靠操作，维护与维修方便实时性强通用性好经济效益高（3）硬件具体选型；选用simatic s7-200系列的cpu224.cpu224模块有数字量14i/10o点，可连接7个扩展模块，具有13k字节程序和数据存储空间，30khz的高速计算器6个，还具有pid控制功能，1个rs485通信编程端口，具有ppi点点通信协议多点端口

9、通信协议和自由方式通信能力 。电压允许范围为5250vac，课直接带220v的负载 ，继电器开关延时最大为 10毫秒，使用寿命长。2 软件编程（1）i/o点选取 i/0点: 11个输入点,6个输出点输入继电器型号1#电压进线检测 i0.02#电压进线检测 i0.11#进线断路器qf1辅助节点 i0.22进线断路器qf1辅助节点 i0.3母线断路器qf0辅助节点 i0.41#进线微机保护出口节点i0.52进线微机保护出口节点 i1.3母联微机保护出口节点 i1.41#进线保护动作复位 i1.02进线保护动作复位 i1.1母联保护动作复位 i1.2输入继电器型号1#进线跳闸q0.02进线跳闸q0.

10、1母联合闸q0.2母联分闸q0.3（2）接线图控制接线图如下：（2） plc控制梯形图 根据上述系统设计分别将6kv1#进线,2#进线的plc控制的跳闸信号引入断路器控制回路中,为防止手动对进线断路器进行分闸操作时引起母联自动投入控制回路误动作,在进线手动分闸回路中转入1对转换开关接点,设定为手动操作时该接点接通,同时在plc控制的母联自动投入回路断路器合闸回路中也串入1对接点,设定为非手动操作时该接点接通, 继电保护装置也已改为微机保护装置，母联的继电保护在母联合闸后经延时一段时间后取消保护。如果母联继电保护动作，则自动投入装置将不能再进行母联合闸操作，2条进线的微机保护出口接点分别引入pl

11、c内，进线在过流跳闸时，母联不会自动投入。四小结 本次设计试验中，将我在工厂供电中学到的理论知识同实际运用相结合，设计中发现所学知识仅仅是皮毛，有大部分知识需要查阅资料，向老师请教，同同学探讨，这一过程中虽然花费了许多时间，但锻炼了自己将理论与实际相结合的能力 ，将学到的知识运用现实生活中，是一种磨练，也是一种进步与提高，激发了自己对实践的兴趣。设计中，将自己的许多困惑在别人帮助下得到解决，是一种自己能力的提高，又感到自己的诸多不足之处，让自己明白学无止境。 本次设计的是母联备自投plc改造，一个很新的题目 ，乍一听真是满头雾水，经过不断的查阅资料，与同学交流，明白了其原理，将一个陌生的概念熟

12、悉化，渐渐地加深对其理解，在设计中更能体会其内涵。设计过程中当然充满了困难，一是这样的设计机会太少 ，不熟悉应该如何处理问题；二是平时学的都是纯理论知识，真的与实践相联系，不知该如何下手。设计过程中明白了，知识与经验是一点一点积累的，而不是一蹴而就的，只有头脑知识充实了，才能使困难变得容易些。设计中解决了一些课堂上学到的东西，也学到了一些自己从不知道的东西，总之，这个过程对自己是一种提高。设计过程中给自己印象最深的是，查阅资料，一遍一遍的翻书，使我加深对对其内容的更深一步理解，其实这个过程是必不可少的，学习就是一种探索过程。其次是与同学探讨，这个过程中令自己明白了自己还有太多的不足，学的含糊 ，理解的肤浅，钻研的太浅，因此，我会记的这次经历，努力学习，弥补那诸多的不足。设计中也培养了了自己科学的严谨性 ，科学容不得半点马虎，否则后果是极其严重的 ，严谨的精神是必不可少的。本次设计开阔了自己的视野，扩展了自己的知识面 ，将所学知