【正文】 操作欲啟動(dòng)油泵的啟動(dòng)和停止按鈕,就能啟動(dòng)調(diào)速器油泵,主用泵的選擇主用泵可以由 PLC按各自的運(yùn)行小時(shí)來自動(dòng)選擇主用泵或手動(dòng)設(shè)定，在機(jī)組現(xiàn)地控制單元的觸摸屏上可以完成主用泵的選擇方式的設(shè)定；當(dāng) PLC重新啟動(dòng)后，將會(huì)默認(rèn)主用泵。 在電力系統(tǒng)自動(dòng)化的控制中，經(jīng)常要用到閉環(huán)控制方式來實(shí)現(xiàn)溫度、壓力、流量、速度等連續(xù)變化的模擬量控制。 其定時(shí)單元由機(jī)電式或晶體管式時(shí)間繼電器構(gòu)成, 誤差大且調(diào)整不方便,影響上下級(jí)保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)限的配合；裝置的功能單一,不利于實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)自動(dòng)化,且體積大, 有色金屬消耗多, 噪音大。因此，可以利用自動(dòng)重合閘裝置在線路發(fā)生故障通過繼電保護(hù)裝置跳閘后，延時(shí)操作斷路器重新合閘以恢復(fù)輸電線路供電，提高輸電線路綜合供電質(zhì)量水平，隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民物質(zhì)文化生活水平的不斷提高，對(duì)電力需求愈來愈大，促使電力事業(yè)迅速發(fā)展，電網(wǎng)不斷擴(kuò)大，用戶對(duì)供電質(zhì)量和供電可靠性要求越來越高，甚至連發(fā)生電源的瞬時(shí)中斷也不能忍受?；赑LC的自動(dòng)重合閘設(shè)計(jì) 專 業(yè)： 電氣工程及其自動(dòng)化 學(xué) 號(hào)： 學(xué)生姓名： 2013年 11 月 8日11《電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置》課程論文評(píng)分表序號(hào)評(píng)分項(xiàng)分?jǐn)?shù)1論文的結(jié)構(gòu)與格式15分2語言組織10分3切題（符合課程）25分4內(nèi)容合理能用20論文總成績目錄緒論 1（一）課題研究現(xiàn)狀 1（二）課題研究背景 1（三）課題發(fā)展趨勢 3摘 要 4一、PLC控制系統(tǒng)及自動(dòng)重合閘裝置 5（一）可編程控制器PLC介紹 5（二）自動(dòng)重合閘裝置 5二、重合閘系統(tǒng)設(shè)計(jì) 7（一）自動(dòng)重合閘（ZCH）裝置 7（二）三相自動(dòng)重合閘 7（三）重合閘動(dòng)作時(shí)限的選擇原則 9（四）自動(dòng)重合閘與繼電保護(hù)的配合 10（五）單相自動(dòng)重合閘 10（六）電氣一次自動(dòng)重合閘裝置的工作原理（如圖39） 12（七）電氣式一次自動(dòng)重合閘 12（八）控制過程流程圖分析 15結(jié)論 17參考文獻(xiàn) 182緒論（一）課題研究現(xiàn)狀近幾年來, 工業(yè)企業(yè)對(duì)供電可靠性及電能質(zhì)量的要求越來越高?！半娏Ψā焙汀俺兄Z制”的公布和貫徹執(zhí)行，要求電力供應(yīng)部門提供安全、經(jīng)濟(jì)、可靠和高質(zhì)量的電能。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)。初期的 PLC在閉環(huán)控制方面并不擅長，而當(dāng)前新型的 PLC也兼有閉環(huán)控制功能，并且已十分成熟。PLC將 2臺(tái)油泵的啟動(dòng)優(yōu)先權(quán)輸出到優(yōu)先權(quán)選擇繼電器。原有繁瑣的二次接線及邏輯電路現(xiàn)被 PLC的內(nèi)部元件取代，無需再配備專門的閃光電源，原有硬件參數(shù)的調(diào)整（如動(dòng)作時(shí)間等）也改由程序參數(shù)設(shè)定，只要編制符合要求的控制程序，通過簡單的接線即可達(dá)到要求。由于 PLC具有數(shù)據(jù)處理和邏輯判斷的功能，使 PLC型備自投裝置不僅能完成備自投裝置規(guī)定的操作，而且能在操作時(shí)考慮系統(tǒng)運(yùn)行情況以及系統(tǒng)的其他操作要求，裝置可通過顯示窗口顯示主要設(shè)備的運(yùn)行情況。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)鍵問題就在于通用化的硬件平臺(tái)，PLC的融入?；谶@一特點(diǎn)，將PLC 引入繼電保護(hù)裝置中,一方面可以大大改善裝置的動(dòng)作準(zhǔn)確性和可靠性；另一方面，又可兼容傳統(tǒng)的繼電保護(hù)設(shè)計(jì)思想和技術(shù)方法,尤其是對(duì)于自動(dòng)重合閘這樣的邏輯關(guān)系較復(fù)雜的控制功能，應(yīng)用PLC 軟件編程能很快設(shè)計(jì)出最簡明的符合規(guī)程的方案，并能與饋電線路的其他保護(hù)控制方案在同一程序中進(jìn)行設(shè)計(jì)、相互配合。重合閘裝置課按預(yù)先整定的動(dòng)作順序進(jìn)行多次分、合閘的循環(huán)操作。重合閘裝置的分類按照不同的的分類標(biāo)準(zhǔn)，重合閘裝置有如下一些分類：（1）按相分類——單相和三相。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。它的功能是將自然界的一次能源通過發(fā)電動(dòng)力裝置轉(zhuǎn)化成電能，再經(jīng)輸電、變電和配電將電能供應(yīng)到各用戶。手動(dòng)（停電時(shí)間長）效果不顯著，自動(dòng)重合，效果明顯。對(duì)自動(dòng)重合閘的基本要求：（1）動(dòng)作迅速一般“”。起動(dòng)方式：兩種，控制開關(guān)KK位置與斷路器位置不對(duì)應(yīng)（優(yōu)先采用），保護(hù)裝置起動(dòng)。有快速動(dòng)作的DL，如快速空氣斷路器。(7)兩點(diǎn)說明：有上述分析可見，M側(cè)DL如重合于永久性故障，就將連續(xù)兩次切斷短路電流，所以工作條件比N側(cè)惡劣，為此，通常兩側(cè)都裝設(shè)低電壓繼電器和同步檢定繼電器，利用連結(jié)片定期切換其工作方式，以使兩側(cè)工作條件接近相同。優(yōu)點(diǎn)：快速切出故障，設(shè)備少。應(yīng)用于35KV以上的高壓網(wǎng)絡(luò)中。相間短路無I0、U0，直接三相。對(duì)會(huì)誤動(dòng)的保護(hù)采取閉鎖措施等重合閘系統(tǒng)框圖如圖38所示。手動(dòng)跳閘時(shí)，按下跳閘按鈕SB2，使跳閘線圈YR通電動(dòng)作，使斷路器QF跳閘。當(dāng)一次電路發(fā)生短路故障而使斷路器QF自動(dòng)跳閘時(shí)，斷路器輔助觸點(diǎn)QF 12閉合，而控制開關(guān)SA1仍處在合閘位置，從而接通KAR的起動(dòng)回路，使KAR中的時(shí)間繼電器KT經(jīng)其本身的動(dòng)斷觸點(diǎn)KT 12而動(dòng)作。圖310所示的電器一次自動(dòng)重合閘裝置電路中，采用了兩項(xiàng)“防跳”措施：在KAR的中間繼電器KM的電流圈回路（及其自保持回路）中，串接了它自身的兩對(duì)動(dòng)合觸點(diǎn)KM34和KM56，這樣，萬一其中一對(duì)動(dòng)合觸點(diǎn)被粘住，另一對(duì)動(dòng)合觸點(diǎn)仍能正常工作，不致發(fā)生斷路器“跳動(dòng)”現(xiàn)象。硬件系統(tǒng)中前向通道的信號(hào)由電流互感器、電壓互感器而來。而完成整個(gè)保護(hù)功能的任務(wù)則由PLC來完成。軟硬件設(shè)計(jì)部分:這也是本文的核心部分。參考文獻(xiàn)[1] [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,[2] 耿毅. 工業(yè)企業(yè)供電[M ]. 北京: 冶金工業(yè)出版社,1994. 216 222.[3] 任彥碩，[M].北京：北京郵電大學(xué)出版社,[4] [M] .北京: 人民郵電出版社, 2004[5] [M] .北京: 中國鐵道出版社, 1998[6] [M].北京：中國電力出版社, .[7] [M] .北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 2002[8] [M] .北京: 中國電力出版社, 2007[9] [M] .北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, [10] [M] .天津大學(xué)出版社, 2001.目錄一、緒論 1（一）課題研究現(xiàn)狀 1（二）課題研究背景 1（三）課題發(fā)展趨勢 3二、PLC控制系統(tǒng)及自動(dòng)重合閘裝置 4（一）可編程控制器PLC 4（二）自動(dòng)重合閘裝置 4（三）設(shè)計(jì)方案的論證 6三、重合閘系統(tǒng)設(shè)計(jì) 9（一）自動(dòng)重合閘 9（二）三相自動(dòng)重合閘 9（三）重合閘動(dòng)作時(shí)限的選擇原則 11（四）自動(dòng)重合閘與繼電保護(hù)的配合 12（五）單相自動(dòng)重合閘 12（六）電氣一次自動(dòng)重合閘裝置 14（七）電氣式一次自動(dòng)重合閘 14四、PLC在自動(dòng)重合閘控制中的應(yīng)用 19（一）對(duì)自動(dòng)重合閘的一些基本要求 19（二）PLC型號(hào)選擇及I/O端子分配 19（三）控制過程流程圖分析 21（四）PLC控制的自動(dòng)重合閘梯形圖設(shè)計(jì) 22（五）工作原理分析 23（六）時(shí)限參數(shù)整定 24五、梯形圖仿真 25結(jié)論 27致謝 28參考文獻(xiàn) 29一、緒論（一）課題研究現(xiàn)狀近幾年來, 工業(yè)企業(yè)對(duì)供電可靠性及電能質(zhì)量的要求越來越高?！半娏Ψā焙汀俺兄Z制”的公布和貫徹執(zhí)行，要求電力供應(yīng)部門提供安全、經(jīng)濟(jì)、可靠和高質(zhì)量的電能。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)。初期的 PLC在閉環(huán)控制方面并不擅長，而當(dāng)前新型的 PLC也兼有閉環(huán)控制功能，并且已十分成熟。PLC將 2臺(tái)油泵的啟動(dòng)優(yōu)先權(quán)輸出到優(yōu)先權(quán)選擇繼電器。原有繁瑣的二次接線及邏輯電路現(xiàn)被 PLC的內(nèi)部元件取代，無需再配備專門的閃光電源，原有硬件參數(shù)的調(diào)整（如動(dòng)作時(shí)間等）也改由程序參數(shù)設(shè)定，只要編制符合要求的控制程序，通過簡單的接線即可達(dá)到要求。由于 PLC具有數(shù)據(jù)處理和邏輯判斷的功能，使 PLC型備自投裝置不僅能完成備自投裝置規(guī)定的操作，而且能在操作時(shí)考慮系統(tǒng)運(yùn)行情況以及系統(tǒng)的其他操作要求，裝置可通過顯示窗口顯示主要設(shè)備的運(yùn)行情況。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)鍵問題就在于通用化的硬件平臺(tái)，PLC的融入。PLC控制方式既克服了使用傳統(tǒng)繼電器所帶來的種種弊端,又兼容傳統(tǒng)繼電器的設(shè)計(jì)思想和技術(shù)方案。當(dāng)線路發(fā)生短路故障時(shí)，它按順序及時(shí)間間隔進(jìn)行開斷及重合的操作。在架空線路上采用重合閘，可以暫緩架設(shè)雙回線路，以節(jié)約投資。整體式重合閘裝置采用高壓（10KV）操動(dòng)機(jī)頭，可用于戶外10KV電桿上，無需另外的操作電源，直接由所控制的10KV線路供給；但因?yàn)椴捎酶邏汉祥l線圈，對(duì)絕緣水平要求高，有時(shí)會(huì)因絕緣水平難以保證導(dǎo)致線圈發(fā)熱，匝間絕緣損壞，造成重合閘裝置爆炸的事故。真空滅弧室的有點(diǎn)是開斷壽命長，無需檢修，無火災(zāi)危險(xiǎn)。分立式電子電路與集成式電路相比，其優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格便宜，元件耐用，維修簡單；其缺點(diǎn)是體積大，功能少，插件多，選擇范圍窄，調(diào)整不便，可靠性差。②對(duì)于短路器本身由于機(jī)構(gòu)不良或繼電保護(hù)誤動(dòng)作引起的跳閘，也能起糾正的作用。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)。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)以下為常用的幾種類型的基本原理及特點(diǎn)：積分型、逐次逼近型、并行比較型/串并行型、ΣΔ調(diào)制型、電容陣列逐次比較型及壓頻變換型。由于轉(zhuǎn)換速率極高，n位的轉(zhuǎn)換需要2n1個(gè)比較器，因此電路規(guī)模也極大，價(jià)格也高，只適用于視頻AD轉(zhuǎn)換器等速度特別高的領(lǐng)域。電容陣列逐次比較型電容陣列逐次比較型AD在內(nèi)置DA轉(zhuǎn)換器中采用電容矩陣方式，也可稱為電荷再分配型。分辯率又稱精度，通常以數(shù)字信號(hào)的位數(shù)來表示。通常是1 個(gè)或半個(gè)最小數(shù)字量的模擬變化量，表示為1LSB、1/2LSB。A/D轉(zhuǎn)換后，輸出的數(shù)字信號(hào)可以有8位、10位、12位和16位等。此時(shí)，若保護(hù)動(dòng)——熄弧——故障消除——合斷路器——恢復(fù)供電。據(jù)運(yùn)行資料統(tǒng)計(jì)，ZCH成功率6090%，經(jīng)濟(jì)效益很高——廣泛應(yīng)用。重合閘起動(dòng)合三相閘一次合閘脈沖元件與控制開關(guān)KK執(zhí)行元件圖31單側(cè)電源線路的三相一次重合閘示意圖 （1）起動(dòng)元件：當(dāng)DL跳閘之后，使延時(shí)元件起動(dòng)。其特點(diǎn)是快速，須具備下列條件：線路兩側(cè)均裝有全線瞬時(shí)保護(hù)。a、重合成功，N側(cè)同步檢定繼電器在兩側(cè)電源符合同步條件后再進(jìn)行重合，恢復(fù)正常供電；b、重合不成功，保護(hù)再次動(dòng)作，跳開M側(cè)DL不再重合，N側(cè)不重合。圖34動(dòng)作時(shí)限配合示意圖不對(duì)應(yīng)起動(dòng)方式保護(hù)起動(dòng)（四）自動(dòng)重合閘與繼電保護(hù)的配合兩者關(guān)系極為密切，保護(hù)可利用重合閘提供的便利條件，加速切出故障，一般有如下兩種配合方式：重合閘前加速保護(hù)（簡稱“前加速”如圖35）圖35自動(dòng)重合閘前加速保護(hù)示意圖LLL3上任一點(diǎn)故障，保護(hù)1速斷動(dòng)，跳1DL——ZCH重合，若成功，恢復(fù)正常供電；若不成功，按選擇性動(dòng)作。缺點(diǎn)：第一次動(dòng)作時(shí)間可能對(duì)時(shí)限。特點(diǎn)：需裝設(shè)故障判別元件和故障選相元件：判別元件一般I0、U0。接地短路，再由選相元件判別d、d。（五）單相自動(dòng)重合閘220KV500KV系統(tǒng)中，由于線間距離大，經(jīng)驗(yàn)表明，絕大多數(shù)故障為單相接地故障d。缺點(diǎn)：永久性故障，再次切除故障的時(shí)間可能很長；裝ZCH的DL動(dòng)作次數(shù)多，若DL拒動(dòng)，將擴(kuò)大停電范圍。在正常工作情況下，由于某種原因（保護(hù)誤動(dòng)、誤碰跳閘機(jī)構(gòu)等）使檢無壓側(cè)（M側(cè)）誤跳閘時(shí)，因線路上仍有電壓，無法進(jìn)行重合（缺陷），為此，在檢無壓側(cè)也同時(shí)投入同步檢定繼電器，使兩者的觸點(diǎn)并聯(lián)工作。沖擊電流允許值。（2）延時(shí)元件。tu——故障點(diǎn)去游離，tz——斷路器消弧室及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)準(zhǔn)備好再次動(dòng)作。作用：（1）對(duì)暫時(shí)性故障，可迅速恢復(fù)供電，從而能提高供電的可靠性。數(shù)字濾波器：數(shù)字濾波器是一個(gè)離散時(shí)間系統(tǒng)（按預(yù)定的算法，將輸入離散時(shí)間信號(hào)轉(zhuǎn)換為所要求的輸出離散時(shí)間信號(hào)的特定功能裝置）通訊接口：在安防監(jiān)控系統(tǒng)中的通訊接口主要是對(duì)視頻、音頻的輸入輸出來說的。滿刻度誤差滿度輸出時(shí)對(duì)應(yīng)的輸入信號(hào)與理想輸入信號(hào)值之差。積分型AD的轉(zhuǎn)換時(shí)間是毫秒級(jí)屬低速AD，逐次比 較型AD是微秒級(jí)屬中速AD，全并行/串并行型AD可達(dá)到納秒級(jí)。如果用電容陣列取代電阻陣列，可以用低廉成本制成高精度單片AD轉(zhuǎn)換器。還有分成三步或多步實(shí)現(xiàn)AD轉(zhuǎn)換的叫做分級(jí)型AD，而從轉(zhuǎn)換時(shí)序角度 又可稱為流水線型AD，現(xiàn)代的分級(jí)型AD中還加入了對(duì)多次轉(zhuǎn)換結(jié)果作數(shù)字運(yùn)算而修正特性等功能。其優(yōu)點(diǎn)是用簡單電路就能獲得高分辨率， 但缺點(diǎn)是由于轉(zhuǎn)換精度依賴于積分時(shí)間，因此轉(zhuǎn)換速率極低。當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生任何故障時(shí)，故障信息引起功能繼電器組動(dòng)作于PLC并同時(shí)傳回主控機(jī)，主控機(jī)經(jīng)分析后發(fā)送信息給PLC。方案一基于單片機(jī)的自動(dòng)重合閘設(shè)計(jì)；單片機(jī)是一種可編程的集成芯片，換句話來說，PLC就是由單片機(jī)加上外圍電路做成的 ，單片機(jī)開發(fā)式底層開發(fā)，比較麻煩，程序編寫用匯編或者c語言比如延時(shí)用單片機(jī)做程序，要從晶振來計(jì)算，廠家都提供一個(gè)編程軟件，可以用梯形