【正文】 判別元件一般 I0、 U0。相間短路無 I0、 U0，直接三相。接地短路，再由選相元件判別 d(1)、 d()。選相元件：在 d(1)時，選出故障相。 應(yīng)考慮潛供電流的影響： 相間電容、相間電感提供潛供電流，使熄弧時間長，所以單相重合閘動作時間一般應(yīng)比三相重合閘的動作時間長。 應(yīng)考慮非全相運行狀態(tài)的影響 。 10 3 PLC 在輸電線路自動重合閘裝置中的應(yīng)用 應(yīng)用背景 近幾年來，工業(yè)企業(yè)對供電可靠性及電能質(zhì)量的要求越來越高．由于計算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，一些大型工業(yè)企業(yè)已實現(xiàn)了對其各級變電站進(jìn)行遠(yuǎn)方集中控制 ，企業(yè)內(nèi)部的分散變電站實現(xiàn)了無人值班，這給自動重合閘裝置提供了廣闊的應(yīng)用空間．傳統(tǒng)的輸電線路三相自動重合閘裝置常采用繼電器控制方式，由于繼電器元件應(yīng)用較多，而且是有觸點元件，運行中會造成觸點的拒動作、誤動作、粘連和卡住現(xiàn)象，使自動重合閘裝置的工作可靠性差．利用 PLC構(gòu)成自動重合閘裝置的控制系統(tǒng)，可以克服傳統(tǒng)控制方式的不足，而且具有連線簡單，工作可靠，便于調(diào)試、調(diào)整和維護(hù)，還可以和計算機(jī)聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)程集中控制等優(yōu)點。 PLC 自動重合閘裝置控制系統(tǒng)設(shè)計 對自動重合閘的基本要求 當(dāng)值班人員手動操 作或由遙控裝置將斷路器斷開時，自動重合閘裝置不應(yīng)動作；當(dāng)斷路器因繼電保護(hù)動作引起跳閘時，自動重合閘裝置應(yīng)動作，使斷路器重新合閘；自動重合閘裝置的動作次數(shù)應(yīng)符合預(yù)先設(shè)定的次數(shù)，本文采用一次式自動重合閘裝置，即當(dāng)重合于永久性故障而再次跳閘后，就不會再動作；自動重合閘動作以后，如故障消除，能自動復(fù)歸，準(zhǔn)備好下一次再動作；如果重合于永久性故障，則必須手動復(fù)位．自動重合閘裝置應(yīng)能夠在重合閘以前或重合閘以后加速保護(hù)動作，以便更好地和繼電保護(hù)配合，加速故障切除的時間． 控制過程分析 根據(jù)以上要求，輸電線路 PLC三相自動重合閘裝置的控制過程如圖 32 所示．當(dāng)線路發(fā)生故障時， PLC 先根據(jù)外部信號判斷是執(zhí)行前加速保護(hù)還是執(zhí)行后加速保護(hù)，然后按各自的保護(hù)程序動作；若重合閘成功，則置重合閘成功信號 ，若不成功，則閉鎖重合閘，不允許系統(tǒng)再次合閘，同時向主控室報警。 11 圖 31 PLC自動重合閘控制過程 自動重合閘 PLC 的控制程序設(shè)計 PLC 采用三菱電機(jī)公司的 FX2N 系列小型 PLC。 SA1 為重合閘閉鎖復(fù)位按鈕， SA2 為手動跳閘按鈕， SA3 為手動合閘按鈕， 外部接線如圖 32 所示。 圖 32 PLC接線圖 12 梯形圖如圖 33所示，說明如下，當(dāng)斷路器合閘時，其常開輔助觸點 DL(X000)閉合；線路發(fā)生故障時，過流保護(hù)繼電器 LJ(X001)常開觸點閉合。當(dāng)開關(guān) XK2(X003)閉合，自動重合閘工作于前加速保護(hù)狀態(tài)，線路發(fā)生故障時， X001 閉合， Y031 通過 X003 和 M_201的常閉觸點得電跳閘，斷路器輔助常閉觸點 X000 接通 1D，經(jīng)過 1D 延時， Y000 得電合閘；合閘后 M201 得電并自鎖，其常閉觸點斷開快速跳閘回路；如故障消除，經(jīng) T1延時時間到后，自動復(fù)歸快速跳閘回路；如永久性故障，則在本級他過流保護(hù)延時到后，接通 Y001 跳閘 ，同時置位 M101，閉鎖延時合閘 1D 回路并報警。 圖 33 自動重合閘程序控制梯形圖 當(dāng)開關(guān) XK2(X003)斷開，自動重合閘工作于后加速保護(hù)狀態(tài)，線路發(fā)生故障時， X001閉合，在本級 T2 過流保護(hù)延時到后，接通 Y001 跳閘，隨后延時合閘，合閘后 M201 得電并自鎖，同時 M201 與 X003 的常閉觸點接通快速跳閘回路，如故障消除，自動復(fù)歸快速跳閘回路；如永久性故障，當(dāng)過流保護(hù)繼電器 X001 再次閉合后， Y001 得電快速跳閘，同時置位 M101，閉鎖延時合閘 1D 回路并報警。當(dāng)開關(guān) XK1(X002)閉合時，程序工作在自動重合閘方式，并閉鎖手動控制方式；反之亦然．此信 號和手動操作信號可來自主控室，對自動重合閘裝置進(jìn)行遠(yuǎn)程控制．當(dāng)自動重合閘裝置閉鎖和報警后，必須按開關(guān) SA1復(fù)位，自動重合閘裝置才能再次工作。復(fù)位信號可來自主控室。 13 時限參數(shù)的整定 動作時限 自動重合閘的動作時限就是延時合閘 (t0)的延時時間，原則上應(yīng)越短越好，但必須考慮以下兩個因素： 1)要使故障點的絕緣強(qiáng)度來得及恢復(fù)，即動作時限應(yīng)大于故障點介質(zhì)的去游離時間； 2)斷路器觸頭周圍介質(zhì)絕緣強(qiáng)度的恢復(fù)及滅弧室充滿油的時間，以及操作機(jī)構(gòu)恢復(fù)原位做好 合閘準(zhǔn)備的時間。根據(jù)運行經(jīng)驗，一般取 t0=。 返回時限 返回時限是指在重合閘成功后，斷路器能夠進(jìn)行下一個跳閘一合閘的間隔時間 (t )。這需要考慮斷路器切斷能力的恢復(fù)。根據(jù)運行經(jīng)驗，一般取 t=15～ 25s。 過流保護(hù)的動作時限 在過流保護(hù)裝置中，當(dāng)被保護(hù)元件中的電流超過預(yù)先整定的某一數(shù)值后，經(jīng)過一定的延時時間 (t： )，才使斷路器跳閘，過流保護(hù)的動作時限就是指這一延時時間。由于電網(wǎng)中過流保護(hù)裝置的動作時限是按照時間階梯的原則來選擇的，即從電網(wǎng)的最末端的過流保護(hù)裝置數(shù)起，向電源 方向沿短路電流流經(jīng)的路徑，逐級增加一個時間階段△ f，形成一個階梯形的時限特性，因此，過流保護(hù)裝置的動作時限應(yīng)根據(jù)自動重合閘機(jī)構(gòu)安裝在電網(wǎng)的哪一級來確定。 14 結(jié)論 本 問所設(shè)計的內(nèi)容， 不僅滿足了繼電器式自動重合閘裝置的基本控制功能，還應(yīng)用PLC 的定時器、中間繼電器等指令實現(xiàn)了自動重合閘裝置所需延時時間的調(diào)整和自動復(fù)位，提高了系統(tǒng)控制能力和靈活性；在硬件上有安裝接線簡單，工作可靠等優(yōu)點，系統(tǒng)具有通用性和實用性。 根據(jù)運行資料統(tǒng)計，自動重合閘的成功率為 6O％ 一 90％，有很高的經(jīng)濟(jì)效益。 今天 的 PLC 在處理模擬量、數(shù)字運算、人機(jī)接口和網(wǎng)絡(luò)的各方面能力都已大幅提高，成為工業(yè)控制領(lǐng)域的主流控制設(shè)備，在各行各業(yè)發(fā)揮著越來越大的作用 電力系統(tǒng)采用自動重合閘裝置，極大地提高了供電的可靠性，減少了停電損失，而且還提高了電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定水平，增強(qiáng)了線路的送電容量。 15 致謝 本課題在選題及研究過程中得到 指導(dǎo) 老師的悉心指導(dǎo)。 指導(dǎo) 老師多次詢問研究進(jìn)程，并為我指點迷津，幫助我開拓研究思路，精心點撥、熱忱鼓勵。 指導(dǎo) 老師一絲不茍的作風(fēng)，嚴(yán)謹(jǐn)求實的態(tài)度，踏踏實實的精神，不僅授 我以文，而且教我做人，雖歷時三載，卻給以終生受益無窮之道。在 論文 即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進(jìn)入課題到 論文 的順利完成，有多少可敬的師長、同學(xué)、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意 感謝 指導(dǎo) 老師等對我的 教育 培養(yǎng)。他們細(xì)心指導(dǎo)我的 學(xué)習(xí) 與研究，在此，我要向諸位老師深深地鞠上一躬。 16 參考 文獻(xiàn) [1]高欽和．可編程控制器應(yīng)用技術(shù)與設(shè)計實例 [M]．北京：人民郵電出版社， 2021． [2]徐永根 .卞鎧生，王劍芳．工業(yè)與民用配電設(shè)計手冊 [3]北京：中 國電力出版社， 1994 [4]耿毅．工業(yè)企業(yè)供電．北京：冶金工業(yè)出版社， 1994 [5]陳宇，段鑫．可編程控制器基礎(chǔ)及編程技巧 [M]．廣州：華南理工大學(xué)出版社， 2021