PLC在雙電源備自投控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

計(jì)算機(jī)控制技術(shù)與應(yīng)用課程設(shè)計(jì)題目：PLC在雙電源備自投控制系統(tǒng)中的應(yīng)用系別：電氣工程與自動化專業(yè)：電氣工程及其自動化：荊毅**：B14043314PLC在雙電源備自投控制系統(tǒng)中的應(yīng)用容摘要:低壓雙電源各自投控制系統(tǒng)常采用各類繼電器組合控制,存在切換不夠快速、可靠性差、維護(hù)量大,很大程度上影響著供電的連續(xù)性。而基于PLC控制的各自投控制系統(tǒng),可以集成常用的明備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,不但能提高供電可靠性,還可以進(jìn)展故障判斷和閉鎖自投功能,從而提高設(shè)備的平安運(yùn)行水平。關(guān)鍵詞:PLC、雙電源、備自投、閉鎖目錄前言...............................................1雙電源系統(tǒng)一次方案和切換要求....................................................2兩臺變壓器暗備用方式..............................3兩臺變壓器明備用方式.............................4第二章控制系統(tǒng)......................................52.1變壓器電壓的檢測..................................62.2斷路器的控制......................................72.3進(jìn)線斷路器的控制接線...............................82.4PLC的選擇及I/0分配...............................9第三章邏輯框圖及邏輯關(guān)系3.1邏輯功能圖.........................................103.2梯形圖.............................................11第四章完畢語........................................12參考文獻(xiàn).............................................13前言隨著科學(xué)技術(shù)的迅速開展和國民經(jīng)濟(jì)的現(xiàn)代化,人們的工作生活對電能的依賴越來越高,對供電可靠性、連續(xù)性的要求越來越嚴(yán)。常見的雙電源各自投控制系統(tǒng)采用各類繼電器組合實(shí)現(xiàn),由子元件多、接點(diǎn)多,其維護(hù)量大、切換不夠快速、可靠性差,在一定程度上影響著人們用電的連續(xù)性。而基于PLC控制的備自投控制系統(tǒng),可以集成常用的明各用和暗各用雙電源控制方案,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)就能方使的選擇相應(yīng)的控制程序,不但能提高供電可靠性,還可以進(jìn)展故障判斷和閉鎖自投功能,從而提高設(shè)備的平安運(yùn)行水平。第一章雙電源系統(tǒng)一次方案和切換要求最常用的低壓雙電源供電方案有兩臺變壓器暗各用方式和兩臺變壓器明備用方式。1.1兩臺變壓器暗備用方式1.1.1兩臺變壓器暗各用一次方案圖1為單母線分段,兩臺變壓器互為各投的暗備用方案:正常運(yùn)行情況下兩臺變壓器分別帶I、II段母線運(yùn)行,QF1、QF2在合閘位置,QF3在分閘位置。當(dāng)*一臺變壓器失電或有故障時,相應(yīng)的進(jìn)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(yùn)行。1.1.2兩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ll11]位置,兩臺變壓器分別帶I、II段母線運(yùn)行(2)當(dāng)*臺變壓器無論什么原因失電時,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,由另一臺變壓器帶I、II段母線;·1行;當(dāng)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(jìn)線斷路器,I、II段母線分列1行(3)當(dāng)兩臺變壓器都失電時,三臺斷路器都.應(yīng)分1l11]當(dāng)變.壓器恢復(fù)來電后,進(jìn)線斷路器應(yīng)自動投入,帶上相.應(yīng)的母線;·1行〔4)任一臺斷路器故障跳ll11],應(yīng)閉鎖自投斷路器(5)變壓器超溫跳ll",應(yīng)閉鎖該側(cè)斷路器,待變.壓器超溫故障解除前方可投入。(6)電壓檢測的任一相斷線時,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。1.2兩臺變壓器明備用方式1.21兩臺變壓器明備用一次方案圖2為單母線不分段,兩臺變壓器一用一各的明備用方案:正常運(yùn)行情況下主用變壓器(如1*變壓器)帶母線運(yùn)行,QF1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,主用斷路器QF1分閘,各用斷路器QF2合閘,各用變壓器(如2*變壓器)帶母線運(yùn)行。1.2.2兩臺變壓器明備用切換要求(1)主用變壓器和各用變壓器都正常有電,QF1應(yīng)在合閘位置,QF2在分閘位置,主用理器帶母線運(yùn)行。(2)當(dāng)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,由各用變壓器帶母線運(yùn)行;當(dāng)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(yùn)行。(3)當(dāng)兩臺變壓器都失電時,兩臺斷路器都應(yīng)分閘;當(dāng)變壓器恢復(fù)來電后,斷路器應(yīng)自動投入,帶上母線運(yùn)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前方可投入.(6)電壓檢測的任一相斷線時,PLC不應(yīng)誤動作;人工手動操作斷路器時PLC應(yīng)動作.(7)任何情況下應(yīng)保證只能一臺斷路器合閘.第二章控制系統(tǒng)2.1變壓器電壓的檢測圖3為變壓器電壓檢測用繼電器接線圖,KA1、KA2接在QF1進(jìn)線端,KA3、KA4接在QF2進(jìn)線端,變壓器有電時,繼電器吸合,常閉觸點(diǎn)翻開,變壓器失電時,繼電器返回,常閉觸點(diǎn)閉合,為了防止電.壓檢測回路斷線引起PLC誤動作,把其常閉觸點(diǎn)串聯(lián)后引至PLC作為電壓檢測輸入信號。2.2斷路器的控制目前市場上用在低壓配電系統(tǒng)中的主斷路器控制原理根本相似,而暗備用方式和明備用方式控制接裝也絕大局部一樣,為了簡單分析,現(xiàn)就暗備用方式采用施耐德配電電器的MT型斷路器進(jìn)展原理分析。2.3進(jìn)線斷路器的控制接線圖4為QF1(QF2)進(jìn)線斷路器控制接線圖,由子控制原理一樣,括號外為QF1接線,括號為QF2接續(xù),虛續(xù)框QF3和QF2(QF1)輔助分別來自另兩臺斷路器的狀態(tài)信號,串在本臺斷路器上進(jìn)展電氣互鎖,確保任何時候最多只能合兩臺斷路器。虛線框K0(K4)觸點(diǎn)來自PLC的自動合閘信號。虛線框1WT(2WT)分別來自兩臺變壓器的溫度監(jiān)控儀信號,變壓器運(yùn)行溫度超過設(shè)定值時,其常開觸點(diǎn)閉合接通跳閘線圏切除相應(yīng)的斷路器,以保護(hù)變壓器,實(shí)線框?yàn)閿嗦菲鞅倔w部元件和觸點(diǎn),MN為失壓線圈,變壓器電壓消失時,失壓線圈失電跳開斷路器1*F為合閘線圏,M*1為分勵線圈,MCH為電動儲能機(jī)構(gòu),0F為斷路器合分狀態(tài)觸點(diǎn),SDE為斷路器故障跳ll11]信號觸點(diǎn),SA1、SA2為手動、自動控制斷路器選擇開關(guān),打到“手動〞位置時閉鎖PLC自動控制該臺斷路器,但可以手動操作斷路器1打到“自動〞位置時閉鎖手動操作斷路器,由PLC自動控制斷路器,SF1、SF2為手動合閘按鈕,ss1、ss2為手動分閘按鈕。2.4PLC的選擇及I/0分配根據(jù)上述控制要求,選擇三菱公司的F*2n一32MR型PLC,輸入輸出各16點(diǎn),AC220V電源,取自母聯(lián)斷路器的控制電源,完全精足控制要求,其I/0分配地址見圖6KA1~KA4為變壓器電壓檢測信號,QF1~QF3為斷路器合分狀態(tài)信號SDE1-SDE3為斷路器故障跳閘信號,SA1-SA3為手動操作斷路器信號,IWT~2WT為變壓器超溫跳閘信號,都是用來閉i班PLC自投斷路器,SA4用來切換PLC自動控制的投入及其控制方式的選擇,為防止輸出接點(diǎn)損壞,采用繼電器擴(kuò).展其觸點(diǎn)容量,K0為QF1斷路器合閘繼電器,K4和K5分別為QF2斷路器合分閘繼電器,K10和K11分別為QF3斷路器合分l11111繼電器,Y14為暗備用方式PLC自動控制投入指示,Y15為明各用方式PLC自動控制投入指示,Y16為自投閉鎖指示,Y17為故障(變壓器超溫跳閘、故障跳閘)指示。第三章邏輯框圖及邏輯關(guān)系3.1邏輯功能圖依據(jù)上述控制要求,繪制邏輯功能圖,如圖7、圖8、圖9、圖10。3.2梯形圖依據(jù)上述邏輯要求,編制梯形圖,如圖11,PLC通過SA4開關(guān)選擇暗備用明備用和退出運(yùn)行方式。具體說明如下。3.2程序說明〔1〕來電自投:PLC在自動控制位置,斷路器無閉鎖,斷路器在分閘位置,兩臺變壓器電壓都消失又來電后,PLC由KM根據(jù)兩臺變壓器有電情況提供工作電源,自動運(yùn)行,電壓檢測繼電器KA常閉蝕點(diǎn)翻開,*0(*1)轉(zhuǎn)換,T0(T1)延時0.5s,起動Y0(Y4),接通QF1(QF2)合閘回路自動投入電源。(2)備自投:PLC在暗備用位置,如1*變壓器失電或超溫故障,QF1跳閘,2*變壓器有電,QF2在合閘位置,且QF3無閉鎖,起動T2,延時0.5s,起動Y10,從而接通QF3合閘回路。PLC在明備用位置,主用變壓器失電或超溫故障,QF1跳閘,備用變壓器有電,QF2無閉鎖,起動T1,延時0.5s,起動Y4,從而接通QF2合閘回路。(3)自恢復(fù)接通(2)暗備用,QF3合閘后,如1*變壓器恢復(fù)正常,QF1無閉鎖,QF1在分閘位置,QF3在自動位置,起動T3,延時0.5s,起動Y11,從而接通QF3分閘回路1確認(rèn)QF3分閘后,起動T0,延時0.5s,起動Y0,從而接通QF1合閘回路,恢復(fù)1*變壓器供電,接(2)明備用,QF2合閘后,如主用變壓器恢復(fù)正常后,QF1無閉鎖,QF1在分閘位置,QF2在自動位置,起動T2,延時0.5s,起動Y5,從而接通QF2分閘回路1確認(rèn)QF2分閘后,起動T0,延時0.5s,起動Y0,從而接通QF1合閘回路,恢復(fù)主用變壓器供電(4)如果斷路器故障跳閘,SDE故障信號使*5(*6、*7)觸點(diǎn)轉(zhuǎn)換,閉鎖PLC自投各用電源斷路器,防止自投到故障上,擴(kuò)大停電圍或損壞設(shè)各1如果變壓器超溫跳閘,IWT(2WT)超溫信號使*13(*14)觸點(diǎn)轉(zhuǎn)換,閉鎖PLC自投該側(cè)斷路器,防止該斷路器來回投切,必須待故障排除或溫度降低后,PLC自動解除閉鎖，這樣才能保證設(shè)備平安運(yùn)行。(5)當(dāng)需人工操作斷路器時,SA1(SA2SA3)必1l打到"手動位置使'*10(*11、*12)觸點(diǎn)轉(zhuǎn)換,閉鎖PLC自投:正常運(yùn)行清況下,SA1、SA2、SA3在自動位置,SA4在暗備用或明備用位置。第四章完畢語該控制系統(tǒng)是針對*個供電局大樓的低壓雙電源備自投控制系統(tǒng)進(jìn)展優(yōu)化改良的，其接線簡單，構(gòu)造緊湊，造價低，兼容性強(qiáng)，可與各種帶電動操作的斷路器進(jìn)展組合，不僅可以應(yīng)用在兩臺變壓器的雙電源方案中，還可以應(yīng)用到其它形式的雙電源方案中，如雙線路、市電與自備發(fā)電的雙電源供電系統(tǒng)?？刂瓶煽浚袚Q快速方便，可以到達(dá)無人值班要求，應(yīng)用前景