小型PLC在变配电站电源自动切换控制中的应用

张丽娟，罗丹羽，崔均亮

(郑州电力高等专科学校，河南 郑州 450000)

小型PLC在变配电站电源自动切换控制中的应用

张丽娟，罗丹羽，崔均亮

(郑州电力高等专科学校，河南 郑州 450000)

介绍了小型PLC(Programmable Logic Controller)在变配电站400V供电系统两进线一母联电源自动切换控制中的应用。详细分析了自投自复和自投手复两种模式下的PLC切换逻辑及操作步骤。

小型PLC；供电模式；切换逻辑；操作步骤

1 引言

本文介绍400V两进线一母联的供电系统的电源自动切换方法，采用可编程控制器PLC来实现电源的自动切换。该项目采用的自动切换装置是具有40个开关量输入输出(24个开关量输入/16个开关量输出)的小型一体化PLC。

2 供电模式

供电模式如图1所示，采用两进线一母联的供电方式。正常情况下，I段进线和II段进线断路器合闸，母联断路器分闸。当任何一路进线失电时，合上母联断路器由另一路进线供所有负荷。电源的切换靠安装在母联柜内的PLC来实现。

PLC需要检测的信号如图2所示，包括：

(1)进线一及进线二需输入信号

断路器故障信号：故障跳闸信号；

断路器状态信号：断路器的合分闸状态；

断路器合闸按钮：开关柜面板上的合闸按钮信号；

欠压信号：通过欠压继电器获得进线欠压信号。

图1 一次系统示意图

(2)母联柜需输入信号

断路器故障信号：故障跳闸信号；

断路器状态信号：断路器的合分闸状态；

断路器合闸按钮：开关柜面板上的合闸按钮信号；

自投自复及自投手复：安装在母联柜上的转换开关状态。

PLC输出信号：PLC的6个输出继电器分别接到进线一进线二及母联柜的开关合分闸回路里，用于合开关和分开关。正常情况下，PLC会根据内部切换逻辑执行分进线一断路器，合进线一断路器，分进线二断路器，合进线二断路器，分母联断路器，合母联断路器或保持状态不变。

图2 PLC接线端子图

3 切换逻辑及操作步骤

该系统切换方式包括自投自复和自投手复两种方式。自投自复是指当一路电源失压时自动投入另一路电源，当失压的一段来电时，靠PLC自动恢复原来的供电方式。自投手复是指当一路电源失压时自动投入令一路电源，当失压的一段来电时，PLC不执行任何动作，靠操作人员手动来恢复供电。

3.1 自投自复

图3是自投自复——允许自投逻辑。

图3

图4是自投自复——自投分进线一或进线二合母联逻辑。

图4

图5是自投自复——允许自复逻辑。

图5

图6是自投自复——自复分母联合进线一或进线二逻辑。

图6

自投自复操作步骤：

(1)初始状态：投切控制转换开关在手动位置，模式开关在备自投模式。

进线一送电，进线一断路器合闸状态

进线二送电，进线二断路器合闸状态

母联断路器分闸状态

(2)投切动作：

投切控制转换开关在自投自复位置，模式开关在备自投模式。

进线一失电保持3s，进线一断路器自动分闸，母联断路器自动合闸；

进线一来电保持3s，母联断路器自动分闸，进线一断路器自动合闸；

进线二进线失电保持3s，进线二断路器自动分闸，母联断路器自动合闸；

进线二来电保持3s，母联断路器自动分闸，进线二断路器自动合闸；

闭锁条件：进线一断路器、进线二断路器、母联断路器故障跳闸。

闭锁解除条件：投切控制转换开关不在自投自复位置。

3.2 自投手复

图7是自投手复——允许自投逻辑。

图7

图8是自投手复——自投分进线一或进线二合母联逻辑。

图8

图9是自投手复——允许手复逻辑。

图9

图10是自投手复——手复分母联合进线一或进线二逻辑。

自投手复操作步骤：

(1)初始状态：投切控制转换开关打在手动位置，模式开关在备自投模式。

进线一送电，进线一断路器合闸状态

进线二送电，进线二断路器合闸状态

母联断路器分闸状态

(2)投切动作：投切控制转换开关在自投手复位置，模式开关在备自投模式。

进线一失电保持3s，进线一断路器自动分闸，母联断路器自动合闸；

图10

进线一来电保持3s，按下母联柜分闸按钮后，母联断路器分闸，按下进线柜一合闸按钮后，进线一断路器合闸；

进线二失电保持3s，进线二断路器自动分闸，母联断路器自动合闸；

进线二来电保持3s，按下母联柜分闸按钮后，母联断路器分闸，按下进线二柜合闸按钮后，进线二断路器合闸。

闭锁条件：进线一断路器、进线二断路器、母联断路器故障跳闸。

闭锁解除条件：投切控制转换开关不在自投手复位置。

3.3 进线一进线二均失电

图11是进线一、进线二均失电逻辑。

图11

进线一进线二均失电操作步骤：当断路器故障时或者当进线一进线二同时失电时投切控制转换开关要打在手动位置，排除故障后再重新投入运行。

3 结论

根据项目对供电系统电源切换的具体要求，设计采用小型40点PLC应用在电源切换系统中。分析了在自投自复和自投手复两种模式下PLC对400V两进线一母联供电系统电源进行自动切换的逻辑及操作步骤。经过项目实际运行验证，该PLC电源切换系统可以安全可靠的保证供电系统的正常运行，完全按照设定好的切换逻辑进行电源的切换。

[1] http://baike.baidu.com/view/1861869.htm.

Application of Miniature PLC in Power Supply Automatic Switching and Control of Distribution Station

ZHANGLi-juan,LUODan-yu,CUIJun-liang

(Zhengzhou Electric Power College,Zhengzhou 450000，China)

It presents the application of miniature PLC in power supply automatic switching and control of two income and one bus coupler 400V distribution station.And it analyses PLC switching logic and operation steps under automatic switching-automatic recover mode and automatic switching-manual recover mode.

Miniature PLC;power supply mode;switching logic;operation steps

1004-289X(2016)03-0100-04

TM63

B

2015-09-06

张丽娟(1982-)，女，汉，硕士研究生，讲师，主要研究方向为电力电子及电气控制方向; 罗丹羽(1981-)，女，汉，硕士研究生，讲师，主要研究方向为电工技术及电机控制; 崔均亮(1974-)，男，汉，硕士研究生，讲师，主要研究方向为智能仪器。