張麗娟，羅丹羽，崔均亮

(鄭州電力高等?？茖W(xué)校，河南 鄭州 450000)

小型PLC在變配電站電源自動切換控制中的應(yīng)用

張麗娟，羅丹羽，崔均亮

(鄭州電力高等?？茖W(xué)校，河南 鄭州 450000)

介紹了小型PLC(Programmable Logic Controller)在變配電站400V供電系統(tǒng)兩進線一母聯(lián)電源自動切換控制中的應(yīng)用。詳細分析了自投自復(fù)和自投手復(fù)兩種模式下的PLC切換邏輯及操作步驟。

小型PLC；供電模式；切換邏輯；操作步驟

1 引言

本文介紹400V兩進線一母聯(lián)的供電系統(tǒng)的電源自動切換方法，采用可編程控制器PLC來實現(xiàn)電源的自動切換。該項目采用的自動切換裝置是具有40個開關(guān)量輸入輸出(24個開關(guān)量輸入/16個開關(guān)量輸出)的小型一體化PLC。

2 供電模式

供電模式如圖1所示，采用兩進線一母聯(lián)的供電方式。正常情況下，I段進線和II段進線斷路器合閘，母聯(lián)斷路器分閘。當(dāng)任何一路進線失電時，合上母聯(lián)斷路器由另一路進線供所有負荷。電源的切換靠安裝在母聯(lián)柜內(nèi)的PLC來實現(xiàn)。

PLC需要檢測的信號如圖2所示，包括：

(1)進線一及進線二需輸入信號

斷路器故障信號：故障跳閘信號；

斷路器狀態(tài)信號：斷路器的合分閘狀態(tài)；

斷路器合閘按鈕：開關(guān)柜面板上的合閘按鈕信號；

欠壓信號：通過欠壓繼電器獲得進線欠壓信號。

圖1 一次系統(tǒng)示意圖

(2)母聯(lián)柜需輸入信號

斷路器故障信號：故障跳閘信號；

斷路器狀態(tài)信號：斷路器的合分閘狀態(tài)；

斷路器合閘按鈕：開關(guān)柜面板上的合閘按鈕信號；

自投自復(fù)及自投手復(fù)：安裝在母聯(lián)柜上的轉(zhuǎn)換開關(guān)狀態(tài)。

PLC輸出信號：PLC的6個輸出繼電器分別接到進線一進線二及母聯(lián)柜的開關(guān)合分閘回路里，用于合開關(guān)和分開關(guān)。正常情況下，PLC會根據(jù)內(nèi)部切換邏輯執(zhí)行分進線一斷路器，合進線一斷路器，分進線二斷路器，合進線二斷路器，分母聯(lián)斷路器，合母聯(lián)斷路器或保持狀態(tài)不變。

圖2 PLC接線端子圖

3 切換邏輯及操作步驟

該系統(tǒng)切換方式包括自投自復(fù)和自投手復(fù)兩種方式。自投自復(fù)是指當(dāng)一路電源失壓時自動投入另一路電源，當(dāng)失壓的一段來電時，靠PLC自動恢復(fù)原來的供電方式。自投手復(fù)是指當(dāng)一路電源失壓時自動投入令一路電源，當(dāng)失壓的一段來電時，PLC不執(zhí)行任何動作，靠操作人員手動來恢復(fù)供電。

3.1 自投自復(fù)

圖3是自投自復(fù)——允許自投邏輯。

圖3

圖4是自投自復(fù)——自投分進線一或進線二合母聯(lián)邏輯。

圖4

圖5是自投自復(fù)——允許自復(fù)邏輯。

圖5

圖6是自投自復(fù)——自復(fù)分母聯(lián)合進線一或進線二邏輯。

圖6

自投自復(fù)操作步驟：

(1)初始狀態(tài)：投切控制轉(zhuǎn)換開關(guān)在手動位置，模式開關(guān)在備自投模式。

進線一送電，進線一斷路器合閘狀態(tài)

進線二送電，進線二斷路器合閘狀態(tài)

母聯(lián)斷路器分閘狀態(tài)

(2)投切動作：

投切控制轉(zhuǎn)換開關(guān)在自投自復(fù)位置，模式開關(guān)在備自投模式。

進線一失電保持3s，進線一斷路器自動分閘，母聯(lián)斷路器自動合閘；

進線一來電保持3s，母聯(lián)斷路器自動分閘，進線一斷路器自動合閘；

進線二進線失電保持3s，進線二斷路器自動分閘，母聯(lián)斷路器自動合閘；

進線二來電保持3s，母聯(lián)斷路器自動分閘，進線二斷路器自動合閘；

閉鎖條件：進線一斷路器、進線二斷路器、母聯(lián)斷路器故障跳閘。

閉鎖解除條件：投切控制轉(zhuǎn)換開關(guān)不在自投自復(fù)位置。

3.2 自投手復(fù)

圖7是自投手復(fù)——允許自投邏輯。

圖7

圖8是自投手復(fù)——自投分進線一或進線二合母聯(lián)邏輯。

圖8

圖9是自投手復(fù)——允許手復(fù)邏輯。

圖9

圖10是自投手復(fù)——手復(fù)分母聯(lián)合進線一或進線二邏輯。

自投手復(fù)操作步驟：

(1)初始狀態(tài)：投切控制轉(zhuǎn)換開關(guān)打在手動位置，模式開關(guān)在備自投模式。

進線一送電，進線一斷路器合閘狀態(tài)

進線二送電，進線二斷路器合閘狀態(tài)

母聯(lián)斷路器分閘狀態(tài)

(2)投切動作：投切控制轉(zhuǎn)換開關(guān)在自投手復(fù)位置，模式開關(guān)在備自投模式。

進線一失電保持3s，進線一斷路器自動分閘，母聯(lián)斷路器自動合閘；

圖10

進線一來電保持3s，按下母聯(lián)柜分閘按鈕后，母聯(lián)斷路器分閘，按下進線柜一合閘按鈕后，進線一斷路器合閘；

進線二失電保持3s，進線二斷路器自動分閘，母聯(lián)斷路器自動合閘；

進線二來電保持3s，按下母聯(lián)柜分閘按鈕后，母聯(lián)斷路器分閘，按下進線二柜合閘按鈕后，進線二斷路器合閘。

閉鎖條件：進線一斷路器、進線二斷路器、母聯(lián)斷路器故障跳閘。

閉鎖解除條件：投切控制轉(zhuǎn)換開關(guān)不在自投手復(fù)位置。

3.3 進線一進線二均失電

圖11是進線一、進線二均失電邏輯。

圖11

進線一進線二均失電操作步驟：當(dāng)斷路器故障時或者當(dāng)進線一進線二同時失電時投切控制轉(zhuǎn)換開關(guān)要打在手動位置，排除故障后再重新投入運行。

3 結(jié)論

根據(jù)項目對供電系統(tǒng)電源切換的具體要求，設(shè)計采用小型40點PLC應(yīng)用在電源切換系統(tǒng)中。分析了在自投自復(fù)和自投手復(fù)兩種模式下PLC對400V兩進線一母聯(lián)供電系統(tǒng)電源進行自動切換的邏輯及操作步驟。經(jīng)過項目實際運行驗證，該PLC電源切換系統(tǒng)可以安全可靠的保證供電系統(tǒng)的正常運行，完全按照設(shè)定好的切換邏輯進行電源的切換。

[1] http://baike.baidu.com/view/1861869.htm.

Application of Miniature PLC in Power Supply Automatic Switching and Control of Distribution Station

ZHANGLi-juan,LUODan-yu,CUIJun-liang

(Zhengzhou Electric Power College,Zhengzhou 450000，China)

It presents the application of miniature PLC in power supply automatic switching and control of two income and one bus coupler 400V distribution station.And it analyses PLC switching logic and operation steps under automatic switching-automatic recover mode and automatic switching-manual recover mode.

Miniature PLC;power supply mode;switching logic;operation steps

1004-289X(2016)03-0100-04

TM63

B

2015-09-06

張麗娟(1982-)，女，漢，碩士研究生，講師，主要研究方向為電力電子及電氣控制方向; 羅丹羽(1981-)，女，漢，碩士研究生，講師，主要研究方向為電工技術(shù)及電機控制; 崔均亮(1974-)，男，漢，碩士研究生，講師，主要研究方向為智能儀器。