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1、基础自动化1999年第6卷第4期设计与应用BASICAUTOMATION1999Vol.6No.4X基于PLC构成电流保护装置的软件设计康金辉(陕西工学院电气系·汉中,723003)摘要电流保护的构成元件有电磁感应型,晶体管型,微型机。通过分析电流保护的特征,设计了一种新型的采用PLC为核心的电流保护装置。原有保护装置所具有的逻辑部分可以通过用PLC的编程来实现。软件设计所完成的保护功能有:电流保护,自动重合闸保护,后加速保护预设的零序保护以及灯光报警等。适用于中、低压,辐射式网络结构。这样就用逻辑编程代替了原有系统的硬件接线
2、及硬件逻辑,因此,在可靠性、成本、体积、实施的控制策略,工作方式,易于操作、维护等方面都显示出独特的优点。关键词PLC,电流保护,逻辑控制中国图书馆图书分类号TM587.41引言2硬件设计方案PLC以其优良的可靠性和易于控制的系统设计方案如图1所示。硬件系统中特点在工业控制领域内取得广泛应用。在电前向通道的信号由电流互感器、电压互感器力系统中,为保护系统不致因短路、断线等故而来。交流采样,信号变换回路是把由系统而障引起系统停电,在低压(35kV、10kV)系来的100V、5A交流信号进一步变换至统中通常装有电流电压保护等。对一
3、般保护15V,2A左右。滤波器采用典型的0型滤系统,它包含测量、整形、放大、比较、执行等波。在比较回路中输入整定值,与系统而来的几个环节。其中,系统逻辑控制部分构成元件电压值进行比较。比较回路是具有典型继电可以是:电磁感应型、晶体管型、微型计算机器特性的比较器构成,并且可使系统返回系等。本文提出也可以由PLC构成。用PLC构数、灵敏系数均可调。采用的元件是集成运放成时,在硬件方面作了大幅度的调整,大大简比较器。为了使PLC能可靠正确地识别比较化了原有保护系统的硬件接线。而实现逻辑器后的阶跃信号,还必须通过一接口电路来控制的任务
4、则由PLC梯形图编程完成。这样实现。这就是采用PLC时前向通道的特点。处理的特点是:PLC本身可靠性很高,可以而完成整个保护功能的任务则由PLC来完直接应用于工业现场。另一方面,电流保护中成。况且PLC采用继电器输出时其较大容量〔2〕采用了类似于PLC“软继电器”的逻辑或物的节点可直接应用于跳闸回路等。在此系理元件。图1系统设计方案X收稿日期:1998212210康金辉男,1967年生。讲师。主要从事电气控制及自动化方面的研究工作。1999年第6卷第4期康金辉:基于PLC构成电流保护装置的软件设计·55·统中,再设计一些由单片
5、机构成的微机测量、X401,X402分别为É段,Ê段,Ë段电流保输出环节,并且使PLC与单片机建立起通护的输入,X404为预设的零序保护的输入,〔3〕讯,则可以实现整套保护测量的任务。X403为无压检测输入Y430跳闸,Y431为信号。Y432三相一次重合闸输出。3系统软件设计在上述梯形图中,实现3段式电流保护系统软件设计完全由PLC梯形图来编及零序保护的过程比较简单,不再论述。下面程完成。其梯形图如图2所示。其中,X400,述及的是三相一次重合闸及重合闸后加速保护的实现方法。10kV,35kV单支线路重合闸时一定要进行无压检
6、测。当线路发生相间短路故障或其他故障,若断路器跳闸,则Y430的常开触点闭合,产生标准脉冲M101,一方面通过M102闭锁使M102的常开触点接通T452延时(0.5s依系统情况来定)后,并且此时进行了无压检测,则X403通,欲使Y432带电启动重合。另一方面Y430通后使M101产生脉冲。此脉冲使移位寄存器(继电器)的移位过程见表1。亦即M141在系统跳闸后(Y430通后)为“ON”,故“重合闸输出”回路接通,使Y432重合闸回路输出。表1M140移位继电器在各种情况下的状态M140M141M142上电100M101一次01
7、0复归成功100复归不成功001重合闸重合后发生2种情况:①重合闸重合后,Y432通,产生脉冲M102使“后加速形成”支路闭锁,也使第5条支路中M104闭合,为后“加速保护”作准备,也使M103闭锁,经T453延时后(2s随系统情况而定),使M140移位继电器复归。也使“后加速、跳闸”回路M104复归。也就是说当重合后一定时间内无跳闸,则说明重合闸重合成功。②若重合闸重合于永久性故障,同样Y432通后,产生的标准脉冲M102使M104图1实现电网电流保护的PLC梯形图支路闭锁,(用T453的常用解锁)也使M103支路闭锁,但由
8、于此时T435计时未到不能·56·设计与应用基础自动化使M104解锁。但由于重合于永久性故障,若实际装置上以三相线路为对象进行了多次模前向通道送来保护动作信号,X401,X402将拟试验。测试在监控态分元件的监控和支路通,M104是为后加速作准备的触点其状态的监控进行,其功能
