【正文】 機(jī)可以構(gòu)成各種各樣的應(yīng)用系統(tǒng)，不同廠家的PLC有相同的工作原理，類似的功能和指標(biāo)，有一定的互換性，通用性，可靠性 ，單片機(jī)開發(fā)成本低，一個(gè)單片機(jī)十幾塊到幾十塊，上百不等，但開發(fā)起來(lái)，麻煩，PLC 開發(fā)周期短，見效快，可靠性高。④10KV配電線路：安裝在電桿上，并配有裝用電源給重合閘裝置供交流220V電源。重合閘裝置控制所用微機(jī)為單片機(jī)，其主要優(yōu)點(diǎn)是體積小，功能強(qiáng)，重合器的分閘電流、分閘次數(shù)、操作順序、分閘時(shí)延、合閘間隔、復(fù)位時(shí)間等特性的整定，都可以簡(jiǎn)單地在控制箱上通過(guò)控制面板整定，使用極為方便，這對(duì)改善保護(hù)配合，提高供電可靠性，提高運(yùn)行自動(dòng)化程度意義很大。液壓控制的缺點(diǎn)，是保護(hù)特性無(wú)法做到足夠穩(wěn)定、精確和快速，選擇范圍窄，受溫度影響較大，特性調(diào)整不方便等。③SF6重合閘裝置將干燥的SF6充入密閉的開關(guān)本體中，作為開關(guān)設(shè)備的絕緣和滅弧介質(zhì)?，F(xiàn)在來(lái)看其技術(shù)相對(duì)落后，國(guó)內(nèi)已基本淘汰。分布式重合閘裝置采用低電壓（220V）操動(dòng)機(jī)構(gòu)，這樣避免了高壓電源進(jìn)行調(diào)試的復(fù)雜性和危險(xiǎn)性，安裝、檢修都較為方便。（2）按結(jié)構(gòu)分類——整體式和分布式。但是，當(dāng)重合于永久性故障上時(shí)，它也將帶來(lái)一些不利的影響，如:（1）使電力系統(tǒng)又一次受到故障的沖擊。大大提高供電的可靠性，減少線路停電的次數(shù)。若重合失敗，則閉鎖在分閘狀態(tài)，把事故區(qū)段隔開；當(dāng)故障接觸后，需要手動(dòng)復(fù)位才能解除閉鎖。（二）自動(dòng)重合閘裝置自動(dòng)重合閘裝置（ZCH）又稱自動(dòng)重合器，是用于配電網(wǎng)自動(dòng)化的一種智能化開關(guān)設(shè)備，它能夠檢測(cè)到故障電流、在給定時(shí)間內(nèi)斷開故障電流并能進(jìn)行給定次數(shù)重合的一種“自具”能力的控制開關(guān)。用PLC實(shí)現(xiàn)自動(dòng)重合閘，可用其內(nèi)部已定義的各種輔助繼電器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機(jī)械觸點(diǎn)繼電器,通過(guò)軟件編程方式用內(nèi)部邏輯關(guān)系代替實(shí)際的硬件連接線,從根本上簡(jiǎn)化動(dòng)作的物理鏈條。用PLC實(shí)現(xiàn)自動(dòng)重合閘，可用其內(nèi)部已定義的各種輔助繼電器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機(jī)械觸點(diǎn)繼電器,通過(guò)軟件編程方式用內(nèi)部邏輯關(guān)系代替實(shí)際的硬件連接線,從根本上簡(jiǎn)化動(dòng)作的物理鏈條。二、PLC控制系統(tǒng)及自動(dòng)重合閘裝置（一）可編程控制器PLC介紹用內(nèi)部已定義的各種輔助繼電器代替機(jī)械觸點(diǎn)繼電器，通過(guò)軟件編程方式用內(nèi)部邏輯關(guān)系代替實(shí)際的硬件連接導(dǎo)線，這些內(nèi)部繼電器的節(jié)點(diǎn)變位時(shí)間可理想化地認(rèn)為等于零，因此只需考慮它的01狀態(tài)而無(wú)需考慮傳統(tǒng)繼電器所固有的返回系數(shù)。要提高 PLC控制系統(tǒng)可靠性，一方面生產(chǎn)廠家要提高 PLC的抗干擾能力；另一方面，要在設(shè)計(jì)、安裝和使用維護(hù)中引起高度重視，多方配合，減少及消除干擾對(duì) PLC的影響加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化,當(dāng)前最廣泛應(yīng)用于發(fā)電廠的集散型控制系統(tǒng) DCS經(jīng)歷了 30多年的發(fā)展，技術(shù)日益成熟，取得了豐富的經(jīng)驗(yàn)。裝置本身具有很強(qiáng)的抗干擾能力，使其可靠性高于電磁型裝置。PLC采集一次設(shè)備的正常運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)，作為備自投的啟動(dòng)條件和閉鎖條件，通過(guò)編程來(lái)實(shí)現(xiàn)不同的功能，以適應(yīng)不同的運(yùn)行方式。同時(shí)由于修改程序方便，只需選擇合適型號(hào)的 PLC，修改控制程序，便能實(shí)現(xiàn)變電所中多臺(tái)斷路器的控制及信號(hào)顯示功能。為保證變電所設(shè)備的安全運(yùn)行及方便運(yùn)行人員監(jiān)視，高壓斷路器控制電路通常需滿足以下要求：可進(jìn)行正常的手動(dòng)分、合閘操作；操作正常分、合閘完畢，給出相應(yīng)指示信號(hào)；不能正常操作時(shí)應(yīng)給出相應(yīng)指示信號(hào)；正常分、合閘完畢應(yīng)自動(dòng)切斷分、合閘回路；事故時(shí)可自動(dòng)分閘，并給出事故的音響和閃光信號(hào)；具備必要的閉鎖措施 ,防止斷路器 “跳躍 ”。為實(shí)現(xiàn)各種邏輯電路，采用了大量的電磁元件。在機(jī)旁屏手動(dòng)啟動(dòng)調(diào)速器油泵，只需將欲啟動(dòng)油泵的控制開關(guān)打至ON位即可。直接應(yīng)用 PID指令來(lái)實(shí)現(xiàn)基于 PLC的 PID控制，是一種易于實(shí)現(xiàn)且經(jīng)濟(jì)實(shí)用的方法。由于 PLC的本質(zhì)是用內(nèi)部已定義的各種輔助繼電器代替機(jī)械觸點(diǎn)繼電器，這些內(nèi)部繼電器的節(jié)點(diǎn)變位時(shí)間可理想化地認(rèn)為等于零，只需考慮它的 01狀態(tài)而無(wú)需考慮傳統(tǒng)繼電器所固有的返回系數(shù)，所以用 PLC來(lái)進(jìn)行開關(guān)量控制是非常合適的。如何使 DCS仍然可以大跨步地繼續(xù)向前發(fā)展，其中一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題就在于通用化的硬件平臺(tái)，PLC的融入。（二）課題研究背景傳統(tǒng)的自動(dòng)重合閘裝置由各種繼電器及控制開關(guān)構(gòu)成,由于連接導(dǎo)線繁多,繼電器的壽命有限, 容易發(fā)生裝置的誤動(dòng)和拒動(dòng), 影響電力系統(tǒng)的可靠性。先進(jìn)PLC的發(fā)展代表著國(guó)家的綜合科技實(shí)力和水平，目前許多先進(jìn)工業(yè)國(guó)家都已將PLC技術(shù)列為21世紀(jì)高科技發(fā)展計(jì)劃。但在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，220KV輸電線路所發(fā)生的絕大部分故障均是臨時(shí)或者瞬時(shí)性的，對(duì)于這類瞬時(shí)性故障而跳閘的線路, 如能在故障消失后迅速恢復(fù)送電, 則可大大提高供電的可靠性。220kV輸電線路，由于其具有電能輸送效率高、輸送距離較適中等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用到區(qū)域配電網(wǎng)建設(shè)中，成為區(qū)域經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)發(fā)展的重要能源支柱。以原理為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)出各個(gè)系統(tǒng)的子程序。在此基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)于自動(dòng)重合閘系統(tǒng)的具體分析，首先確定系統(tǒng)的各個(gè)單元的組成。通過(guò)對(duì)PLC自動(dòng)重合閘的學(xué)習(xí)與分析，可以掌握任何一種PLC應(yīng)用都有共同的一面，不同的只是具體的控制與執(zhí)行的差別。在此系統(tǒng)中,再設(shè)計(jì)一些由單片機(jī)構(gòu)成的微機(jī)測(cè)量、輸出環(huán)節(jié),并且使PLC與單片機(jī)建立起通訊,則可以實(shí)現(xiàn)整套保護(hù)測(cè)量的任務(wù)（如圖313）。為了使PLC能可靠正確地識(shí)別比較器后的階躍信號(hào),還必須通過(guò)一接口電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。濾波器采用典型的0型濾波。如圖312所示。 硬件設(shè)計(jì)（如圖311）:圖311硬件設(shè)計(jì)示意圖為保護(hù)PLC輸出觸點(diǎn)、合閘、分閘信號(hào)經(jīng)微型大功率繼電器KAKA2 轉(zhuǎn)換后接到斷路器的合閘線圈和分閘線圈。在KAR的出口回路中串聯(lián)信號(hào)繼電器KS是為了記錄KAR的動(dòng)作，并未對(duì)KAR動(dòng)作發(fā)出燈光信號(hào)和音響信號(hào)。時(shí)間繼電器KT動(dòng)作后，經(jīng)一定延時(shí)，其延時(shí)閉合的動(dòng)合觸點(diǎn)KT34閉合，這時(shí)電容C對(duì)KAR中的中間繼電器KM的電壓線圈放電，使KM動(dòng)作，中間繼電器KM動(dòng)作后，其動(dòng)斷觸點(diǎn)KM 12斷開，使指示燈HL熄滅，這表示KAR已經(jīng)動(dòng)作，其出口回路已經(jīng)接通。圖310電氣式一次自動(dòng)重合閘裝置示意圖電氣式一次自動(dòng)重合閘裝置示例電氣式一次自動(dòng)重合閘裝置的工作原理：線路正常運(yùn)行時(shí)，控制開關(guān)SA1和選擇開關(guān)SA2都扳倒合閘（ON）位置，自動(dòng)合閘裝置投入工作。與此同時(shí)，斷路器輔助觸點(diǎn)QF34閉合，而且重合閘繼電器KAR起動(dòng)，經(jīng)整定的時(shí)間后其延時(shí)閉合的動(dòng)作觸點(diǎn)閉合，使合閘接觸器KO通電動(dòng)作，從而使斷路器QF重合閘。圖38重合閘系統(tǒng)框圖示意圖（六）電氣一次自動(dòng)重合閘裝置的工作原理（如圖39）YR跳閘線圈；YO合閘線圈；KO合閘接觸器；KAR重合閘繼電器； KM—保護(hù)裝置出口觸點(diǎn)；SB1—合閘按鈕；SB2—跳閘按鈕。自動(dòng)重合閘裝置由啟動(dòng)回路、延時(shí)回路、執(zhí)行回路等組成。（2）零序電流對(duì)通信的影響：對(duì)鄰近的通信線路直接產(chǎn)生干擾，可能造成通信設(shè)備的過(guò)電壓，對(duì)鐵路閉塞信號(hào)也會(huì)產(chǎn)生影響。選相元件：在d時(shí)，選出故障相。若是相間短路，跳三相不重合。此時(shí)，若只跳開故障相，其余兩相仍繼續(xù)運(yùn)行，可提高供電的可靠性和系統(tǒng)并聯(lián)運(yùn)行的穩(wěn)定性，還可減少相間故障的發(fā)生。優(yōu)點(diǎn)：第一次跳閘時(shí)有選擇性的，再次切除故障的時(shí)間加快，有利于系統(tǒng)并聯(lián)運(yùn)行的穩(wěn)定性。主要用于35KV以下的網(wǎng)絡(luò)。兩側(cè)電源線路的三相重合閘:（如圖34）除上述要求外，還須考慮時(shí)間配合，按最不利情況考慮：本側(cè)先跳，對(duì)側(cè)后跳。這樣，在上述情況下，同步檢定繼電器工作，可將誤跳閘的DL重新合閘。(6)工作過(guò)程：當(dāng)線路短路時(shí)，兩側(cè)DL斷開，線路失去電壓，M側(cè)低電壓繼電器動(dòng)作，經(jīng)ZCH重合。（2）非同期重合閘方式：就是不考慮系統(tǒng)是否同步而進(jìn)行自動(dòng)重合閘的方式（期望系統(tǒng)自動(dòng)拉入同步，須校驗(yàn)沖擊電流，防止保護(hù)誤動(dòng)）。兩側(cè)電源線路上的主要合閘方式：（1）快速自動(dòng)重合方式：當(dāng)線路上發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)快速動(dòng)作而后進(jìn)行自動(dòng)重合。（3）一次合閘脈沖元件：保證重合閘裝置只重合一次。通常三相一次自動(dòng)重合閘裝置由起動(dòng)元件、延時(shí)元件、一次合閘脈沖元件和執(zhí)行元件四部分組成。（2）不允許任意多次重合，即動(dòng)作次數(shù)應(yīng)符合預(yù)先的規(guī)定，如一次或兩次。所以若重合于永久性故障時(shí)，其不利影響：（1）使電力系統(tǒng)又一次受到故障的沖擊；（2）使斷路器的工作條件惡化（因?yàn)樵诙虝r(shí)間內(nèi)連續(xù)兩次切斷短路電流）。（2）對(duì)兩側(cè)電源線路，可提高系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性，從而提高線路的輸送容量。（3）通過(guò)鳥類身體（或樹枝）放電。②AD轉(zhuǎn)換：AD轉(zhuǎn)換就是模數(shù)轉(zhuǎn)換，顧名思義，就是把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。（2）下面是本系統(tǒng)中各部分組成。根據(jù)不同保護(hù)對(duì)象(主變差動(dòng)保護(hù)、母線保護(hù)、電容器保護(hù)、線路保護(hù)、電動(dòng)機(jī)保護(hù)等) 由不同保護(hù)功能的繼電器組組合使裝置分成若干個(gè)標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)，其中所有的單一保護(hù)元件均遵循正邏輯法，,則在PLC 中定義為動(dòng)作節(jié)點(diǎn)。②集控態(tài)勢(shì)安裝：室內(nèi)集中控制，安裝在集控臺(tái)內(nèi)。（3）按滅弧介質(zhì)分——油、真空、SF6。但是，當(dāng)重合于永久性故障上時(shí)，它也將帶來(lái)一些不利的影響，如:（1）使電力系統(tǒng)又一次受到故障的沖擊。大大提高供電的可靠性，減少線路停電的次數(shù)。若重合失敗，則閉鎖在分閘狀態(tài)，把事故區(qū)段隔開；當(dāng)故障接觸后，需要手動(dòng)復(fù)位才能解除閉鎖。（二）自動(dòng)重合閘裝置自動(dòng)重合閘裝置（ZCH）又稱自動(dòng)重合器，是用于配電網(wǎng)自動(dòng)化的一種智能化開關(guān)設(shè)備，它能夠檢測(cè)到故障電流、在給定時(shí)間內(nèi)斷開故障電流并能進(jìn)行給定次數(shù)重合的一種“自具”能力的控制開關(guān)。此類重合閘抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高，程序簡(jiǎn)單易學(xué)，安裝簡(jiǎn)單，維修方便，體積小，重量輕，具有豐富的I/O接口模塊，擴(kuò)展能力強(qiáng)，特別適合在高壓輸電線跨越林區(qū)及一些環(huán)境復(fù)雜的地區(qū)使用，較傳統(tǒng)的重合閘裝置使用壽命長(zhǎng)，拒動(dòng)、誤動(dòng)率低。摘 要在電力系統(tǒng)得故障中，大多數(shù)的故障是送電線路（特別是架空線路）的故障。要提高 PLC控制系統(tǒng)可靠性，一方面生產(chǎn)廠家要提高 PLC的抗干擾能力；另一方面，要在設(shè)計(jì)、安裝和使用維護(hù)中引起高度重視，多方配合，減少及消除干擾對(duì) PLC的影響加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化,當(dāng)前最廣泛應(yīng)用于發(fā)電廠的集散型控制系統(tǒng) DCS經(jīng)歷了 30多年的發(fā)展，技術(shù)日益成熟，取得了豐富的經(jīng)驗(yàn)。裝置本身具有很強(qiáng)的抗干擾能力，使其可靠性高于電磁型裝置。PLC采集一次設(shè)備的正常運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)，作為備自投的啟動(dòng)條件和閉鎖條件，通過(guò)編程來(lái)實(shí)現(xiàn)不同的功能，以適應(yīng)不同的運(yùn)行方式。同時(shí)由于修改程序方便，只需選擇合適型號(hào)的 PLC，修改控制程序，便能實(shí)現(xiàn)變電所中多臺(tái)斷路器的控制及信號(hào)顯示功能。為保證變電所設(shè)備的安全運(yùn)行及方便運(yùn)行人員監(jiān)視，高壓斷路器控制電路通常需滿足以下要求：可進(jìn)行正常的手動(dòng)分、合閘操作；操作正常分、合閘完畢，給出相應(yīng)指示信號(hào)；不能正常操作時(shí)應(yīng)給出相應(yīng)指示信號(hào)；正常分、合閘完畢應(yīng)自動(dòng)切斷分、合閘回路；事故時(shí)可自動(dòng)分閘，并給出事故的音響和閃光信號(hào)；具備必要的閉鎖措施 ,防止斷路器 “跳躍 ”。為實(shí)現(xiàn)各種邏輯電路，采用了大量的電磁元件。在機(jī)旁屏手動(dòng)啟動(dòng)調(diào)速器油泵，只需將欲啟動(dòng)油泵的控制開關(guān)打至ON位即可。直接應(yīng)用 PID指令來(lái)實(shí)現(xiàn)基于 PLC的 PID控制，是一種易于實(shí)現(xiàn)且經(jīng)濟(jì)實(shí)用的方法。由于 PLC的本質(zhì)是用內(nèi)部已定義的各種輔助繼電器代替機(jī)械觸點(diǎn)繼電器，這些內(nèi)部繼電器的節(jié)點(diǎn)變位時(shí)間可理想化地認(rèn)為等于零，只需考慮它的 01狀態(tài)而無(wú)需考慮傳統(tǒng)繼電器所固有的返回系數(shù)，所以用 PLC來(lái)進(jìn)行開關(guān)量控制是非常合適的。如何使 DCS仍然可以大跨步地繼續(xù)向前發(fā)展，其中一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題就在于通用化的硬件平臺(tái)，PLC的融入。（二）課題研究背景傳統(tǒng)的自動(dòng)重合閘裝置由各種繼電器及控制開關(guān)構(gòu)成,由于連接導(dǎo)線繁多,繼電器的壽命有限, 容易發(fā)生裝置的誤動(dòng)和拒動(dòng), 影響電力系統(tǒng)的可靠性。先進(jìn)PLC的發(fā)展代表著國(guó)家的綜合科技實(shí)力和水平，目前許多先進(jìn)工業(yè)國(guó)家都已將PLC技術(shù)列為21世紀(jì)高科技發(fā)展計(jì)劃。但在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，220KV輸電線路所發(fā)生的絕大部分故障均是臨時(shí)或者瞬時(shí)性的，對(duì)于這類瞬時(shí)性故障而跳閘的線路, 如能在故障消失后迅速恢復(fù)送電, 則可大大提高供電的可靠性。220kV輸電線路，由于其具有電能輸送效率高、輸送距離較適中等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用到區(qū)域配電網(wǎng)建設(shè)中，成為區(qū)域經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)發(fā)展的重要能源支柱。電網(wǎng)容量和電壓等級(jí)也不斷擴(kuò)大，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)也變得越來(lái)越復(fù)雜。由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展, 一些大型工業(yè)企業(yè)已實(shí)現(xiàn)了對(duì)其各級(jí)變電站進(jìn)行遠(yuǎn)方集中控制, 企業(yè)內(nèi)部的分散變電站實(shí)現(xiàn)了無(wú)人值班。傳統(tǒng)的技術(shù)和管理手段已無(wú)法適應(yīng)新的形勢(shì)，PLC自動(dòng)重合閘就是為了這一目的而提出來(lái)的這給自動(dòng)重合閘裝置提供了良好的發(fā)展平臺(tái)。要提高PLC控制系統(tǒng)可靠性，一方面生產(chǎn)廠家要提高PLC的抗干擾能力；另一方面，要在設(shè)計(jì)、安裝和使用維護(hù)中引起高度重視，多方配合，減少及消除干擾對(duì)PLC的影響。然而目前 DCS的發(fā)展開始減緩和停滯。所以今后的發(fā)展趨勢(shì)大體上是分散型控制系統(tǒng) DCS將逐漸更新?lián)Q代為全數(shù)字現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng) FCS。各 PLC生產(chǎn)廠家推出的中、小型 PLC模塊均提供了 PID指令，可以實(shí)現(xiàn) PID控制，這種模塊的 PID控制程序是 PLC生產(chǎn)廠家設(shè)計(jì)的，并存放在模塊中，用戶使用時(shí)序只需要設(shè)置一些參數(shù)，使用起來(lái)非常方便，一個(gè)模塊可以控制幾路甚至幾十路閉環(huán)回路。自動(dòng)啟動(dòng)條件為調(diào)速器壓油罐壓力下降到時(shí)啟動(dòng)主用泵，如果壓油罐壓力繼續(xù)下降到整定值時(shí)，備用泵跟著啟動(dòng)，向壓油罐打油。PLC程序輸出油泵的啟動(dòng)命令后與優(yōu)先權(quán)繼電器配合來(lái)選擇啟動(dòng)相應(yīng)的油泵斷路器控制,在傳統(tǒng)的發(fā)電廠和變電所中，高壓斷路器控制及信號(hào)電路均采用電磁型繼電器為主要元件。PLC本身的可靠性很高 ,用來(lái)控制斷路器也具有高可靠性。對(duì)于斷路器的操動(dòng)機(jī)構(gòu)而言，其輔助開關(guān)數(shù)目也可簡(jiǎn)化。為了加強(qiáng)供電可靠性，備用電源自動(dòng)投入裝置，早期應(yīng)用的電磁型備用電源自投裝置是由若干繼電器根據(jù)不同的運(yùn)行方式構(gòu)成相應(yīng)的備自投回路，其缺點(diǎn)是改變