摘要：主要研究PLC在10KV高壓回路的繼電保護、控制系統(tǒng)中的應用
關鍵詞：繼電器保護、控制系統(tǒng)、可編程控制器PLC
1、 引言
隨著社會經濟的發(fā)展，工業(yè)的迅速興起，使得一些10KV配電系統(tǒng)大幅度增加，配電系統(tǒng)的簡便性、可靠性、安全性、節(jié)能性、性價比顯得尤其重要。
目前，傳統(tǒng)的10KV配電系統(tǒng)還是采用繼電器系統(tǒng)和分布監(jiān)測計量、分布控制方式，而采用PLC（可編程序控制器）系統(tǒng)集中控制和集中監(jiān)測計量方式，有利于提高配電系統(tǒng)的運行管理自動化水平，保證配電的安全穩(wěn)定，還能減少運行人員的工作強度提，安全可靠。
2、 繼電器系統(tǒng)和PLC系統(tǒng)的比較
PLC（可編程序控制器）是近幾十年來發(fā)展起來的一種新型工業(yè)控制器，由于它編程靈活，功能齊全，應用廣泛比繼電器系統(tǒng)的控制簡單，使用方便，抗干擾力強，性價比高，工作壽命高，而其本身具有體積小，重量輕，耗電省等特點。繼電器系統(tǒng)有明顯的缺點：體積大，可靠性低，工作壽命短，查找故障困難，特別是由于它是靠硬連線邏輯構成系統(tǒng)，所以接線復雜，對于生產工藝的變化的適應性差，不便實現(xiàn)集中控制；而PLC的安裝和現(xiàn)場接線簡便，可以應用其內部的軟繼電器簡化繼電器系統(tǒng)的繁雜中間環(huán)節(jié)，實現(xiàn)軟接線邏輯構成系統(tǒng)，方便集中控制，除此之外，PLC還具有自診斷、故障報警、故障報警種類顯示及網絡通訊功能，便于操作和維修人員檢查。
3、 集中控制、集中監(jiān)測計量在10KV配電一次系統(tǒng)中的應用舉例
在一個10KV配電一次系統(tǒng)中，有兩臺1000KVA變壓器并聯(lián)運行。圖1為該配電一次系統(tǒng)的原理圖。
圖1 10KV配電一次系統(tǒng)原理圖
3.1 PLC在集中控制中的地位
在配電一次系統(tǒng)中繼電器系統(tǒng)主要集中在總受柜和變壓器配出柜內，應用PLC系統(tǒng)來代替繼電器系統(tǒng)，可以減少柜與柜之間的硬連線，省去很多繼電器，簡化工藝，降低系統(tǒng)制作成本，提高配電系統(tǒng)的可靠性，安全性和節(jié)能性。PLC系統(tǒng)框圖如圖2所示。
圖2 PLC系統(tǒng)框圖
PLC是整個系統(tǒng)的神經中樞，所有控制，保護，工作狀態(tài)指示都通過PLC內部的虛擬繼電器通過軟連線配合外部給定開關量和信號來完成?？刂齐妷涸诎踩妷阂韵?，可以提高工作的安全性，遠離高壓室進行操作，可以避免工作人員的誤操作，一站式控制，可以提高工作效率，減少工作人員的勞動強度。用兩條現(xiàn)場總線就可以實現(xiàn)整個系統(tǒng)的信號傳輸，通過PLC的工作狀態(tài)和報警指示，便于工作和維修人員的故障排除。另外，與繼電器相比，PLC的免維護性高，工作壽命長。
3.2 PLC的I/O分配
10KV配電一次系統(tǒng)中，除了上電斷電控制外，還有對變壓器的過流，欠壓和瓦斯保護。我們以歐姆龍CAMP2AH40點的PLC為例進行I/O分配，如表1所示。上斷電控制是開關量，選用控制按鈕即可，過流，欠壓和瓦斯保護涉及自動檢測技術，選用智能傳感器來實現(xiàn)，可以提高保護的可靠性。
| 輸入端口分配 | 輸出端口分配 | ||
| 0.00 | 總受柜開 | 10.00 | 總受柜開停 |
| 0.01 | 總受柜停 | 10.01 | 1#配出柜開停 |
| 0.02 | 1#配出柜開 | 10.02 | 2#配出柜開停 |
| 0.03 | 1#配出柜停 | 10.03 | 總受過流報警指示 |
| 0.04 | 2#配出柜開 | 10.04 | 總受欠壓報警指示 |
| 0.05 | 2#配出柜停 | 10.05 | 1#過流報警指示 |
| 0.06 | 總受過流檢測 | 10.06 | 1#欠壓報警指示 |
| 0.07 | 總受欠壓檢測 | 10.07 | 1#輕瓦斯報警指示 |
| 0.08 | 1#過流檢測 | 11.00 | 1#重瓦斯報警指示 |
| 0.09 | 1#欠壓檢測 | 11.01 | 2#過流報警指示 |
| 0.10 | 1#輕瓦斯檢測 | 11.02 | 2#欠壓報警指示 |
| 0.11 | 1#重瓦斯檢測 | 11.03 | 2#輕瓦斯報警指示 |
| 1.00 | 2#過流檢測 | 11.04 | 2#重瓦斯報警指示 |
| 1.01 | 2#欠壓檢測 | 11.05 | 事故音響 |
| 1.02 | 2#輕瓦斯檢測 | 11.06 | 備用 |
| 1.03 | 2#重瓦斯檢測 | 11.07 | 備用 |
| 1.04 | 備用 | ||
| 1.05 | 備用 | ||
| 1.06 | 備用 | ||
| 1.07 | 備用 | ||
| 1.08 | 備用 | ||
| 1.09 | 備用 | ||
| 1.10 | 備用 | ||
| 1.11 | 備用 | ||
表1 PLCI/O分配表
3.3 10KV配電一次系統(tǒng)集中控制、集中監(jiān)測計量的設計
配電系統(tǒng)是供電網的神經中樞。配電系統(tǒng)的正常工作和我們的生活保障及工作秩序密不可分，這就要求它有更高的可靠性；配電系統(tǒng)的智能化、節(jié)能、操作簡便、方便維護是經濟高速發(fā)展的需要；配電系統(tǒng)操作和維護對工作人員的安全系數(shù)要求更高、勞動強度更低和設備的性價比更高是用戶所希望的。綜合以上幾點，我們對10KV配電一次系統(tǒng)作了如下改進，應用PLC對系統(tǒng)的總受柜、配出柜實現(xiàn)集中控制，應用數(shù)字儀表對系統(tǒng)進行集中監(jiān)測計量。改進后的10KV配電一次系統(tǒng)框圖如圖3所示。
圖3 10KV配電一次系統(tǒng)框圖
改進后，以綜合柜為工作平臺，在值班室，工作人員可以對高壓室運行狀態(tài)進行控制，既方便又安全；工作人員可以隨時對監(jiān)測儀表和計量儀表以及工作或報警狀態(tài)進行記錄，巡查，既方便又及時明了，還可以減少勞動強度。
總之，采用微型計算機PLC實現(xiàn)繼電保護和控制系統(tǒng)的操作，大大提高系統(tǒng)的自動化水平和可靠性，同時更加便于系統(tǒng)的集中控制和監(jiān)測，方便了系統(tǒng)的信息化管理，大大降低成本，提高了工作的效率，具有一定的推廣意義。
（轉載）
