浅析gqh系列站用电系统运行维护

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1、浅析GQH系列站用电系统运行维护摘要：文章阐述了采用PLC控制实现的GQH站用电系统及其系列产品在变电站现场实际运行、维护情况，并提出了一些建议及改进探讨。关键词：检测；控制器；转换开关1概述泰昂公司的GQH站用电系统，由于采用了工业PLC可编程控制器，控制ATS双位置转换开关进行主、备电源切换自投，现场抗干扰性好，动作切换可靠性高。可实现主、备电源的“可逆互投”，避免了常规站用电备自投动作后，系统恢复正常状态需运行人员手动切换，不仅工作繁琐且易发生操作出错等。GQH站用电系统及其二代产品在山西省内变电站投运以来，现

2、场投切情况基本良好，但也存在一些不足之处，结合现场运行情况，作者提出一些维护建议及改进探讨，以供参考。2PLC控制系统系统PLC采用西门子公司推出的新一代S7-200系列中的224型可编程控制器，具有40多条布尔、200多条功能块指令，编程简单方便，性价比高。具有24路开关量1/0(14路输入/10路输出)，可选择6路30Hz高速计数输入，2路20Hz脉冲输出，并支持PID控制调节功能等。现场PLC配置为224型基本型，不含扩展模块，实际设置I/O开关量输入、输出各7路。其中I/O开入量包括3路电压监视摸块输入接点，

3、4路转换开关位置节点；I/O开出量包括3路ATS开关控制输出及4路光字信号。人机界面，系统利用224型PLC内部一个RS485串口，扩展了一个TD200中文文本记录器。这是一种西门子PLC小型专用后台，设有4行中文文本，8个用户功能键，并设有口令密码保护等。用户可在就地进行系统参数设置修改、信息显示及事件记录。这种TD200中文人机界面设计独特、运行操作简便。3运行维护中的一些问题及改进(1)GQH系统控制回路设有两个电源监视继电器，由于运行中工作时间较长，线包呈长期带电状态，加上该继电器为国产型号，质量欠佳，易发生

4、监视继电器损坏现象。建议采用进口继电器替换。(2)系统PLC输入现场设置开关量7路。其中PLC10.0〜10.2输入端三路开入量分别取自3块DPB-71型电压检测模块(分别用于检测工作、备用电源进线电压及母线电压)11、12、13KU节点，作为PLC动作還辑的主要判据。这种DPB-71检测模块其内部电压继电器最大允许检测电压上、下限值为172V〜268V。维护人员在对DPB-71模块定值整定时应充分考虑实际电压波动范围，否则运行中会引起模块内部继电器动作并产生异常告警现象。此外对电压模拟量输入，建议可采用对PLC扩展

5、模拟量模块或直接选用带模拟量输入型PLC，则可省去DPB-71检测模块3块，进一步提高系统整体动作的可靠性。（3）系统PLC输出口为晶体管输出型，现场设置7路。这种晶体管输出口的特点是：导通压降较大，带负载能力较小（单点最大容量0.75A），输出响应时间（最大延时130us）相比继电器输出型ms级要快（但较双向可控硅输出型ns级慢），适合于动作较为频繁的直流小负载场合。根据该站用电系统切换动作速度较低的特点，建议可选用继电器输出型PLC取代晶体管输出型，在不影响系统性能指标条件下进一步降低运行成本。为防止由于外部短路

6、造成PLC输出模块的损坏，原设计在PLCQ0.0〜0.6输出端分别设置采用了1KA1、2-7共7个中间继电器隔离控制，以提高输出回路运行的可靠性。但224PLC这种输出方式在吕梁500kV变电站运行中，还是出现过输出系统故障告警现象，对于此类问题，一般PLC模块本身硬件损坏的可能性不大，可以通过对PLC装置进行复位或采用软件程序升级的办法处理。另外针对本系统PLC输出为直流感性负载，运行中易产生过电压或出现打火放电现象，建议维护中可在感性负载两端直接并接续流二极管或采用二极管与齐纳二极管的串联电路(见图1)以限制电压

7、升高，以提高PLC输出关断速度。顺便指出对于224这种小型PLC控制器，厂家出于成本考虑，其内部结构一般不采用模块化插件组装，这样对于系统内任何包括输入、输出等子系统一旦发生硬件损坏，只有通过更换PLC控制器本体。(4)与常规微机备自投装置相比，PLC可编程控制器价格较为昂贵，并且附加保护功能较少，其次PLC动作逻辑不判进线电流，易受PT断线影响等，这些都是制约GQH系统进一步推广应用的主要因素。朔州500kV变电站采用了泰昂公司IPC-03二代站用电系统，控制模块由PLC控制器改为常规的单片机控制系统，并增加了零序

8、过流、过负荷保护等附加功能，使系统智能化程度有了进一步提高。结合现场使用情况可进行以下一些探讨改进：如IPC-03系统内部低压侧保护现场仅用于后台发信，不作为跳闸。针对站用变保护通常装设在高压侧，且仅限跳高压侧开关。对站用变低压侧故障，仅在低压侧开关本体机构配置简易过流、过载脱扣等保护，灵敏度较低。可选择IPC-03系统内部保护长延时跳低压侧开