PLC用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。本文是一篇中級(jí)工程師論文范文，主要論述了PLC實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)在10kV配電系統(tǒng)中的應(yīng)用研究。

　　摘 要:10kV目前是我國(guó)配電系統(tǒng)中最低的配電電壓，研究10kV配電系統(tǒng)的安全、有效運(yùn)行和維護(hù)，是實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)的基礎(chǔ)和前提，對(duì)人們安全用電具有重要的意義和作用。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，PLC技術(shù)在我國(guó)配電系統(tǒng)中的應(yīng)用變得越來越廣泛、越來越重要。做好10kV配電系統(tǒng)的繼電保護(hù)工作，能夠?yàn)樯鐣?huì)生產(chǎn)和人們生活的正常進(jìn)行提供有力的保障，并且能夠推動(dòng)我國(guó)整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化。本文首先就介紹了配電系統(tǒng)中的PLC技術(shù)，其次分析了PLC應(yīng)用實(shí)現(xiàn)10kV配電系統(tǒng)中的繼電保護(hù)。

　　【關(guān)鍵詞】PLC,10kV配電系統(tǒng),繼電保護(hù)

　　所謂繼電保護(hù)，就是當(dāng)配電系統(tǒng)或電力元件發(fā)生故障而對(duì)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行造成威脅時(shí)，能夠及時(shí)發(fā)出警告，并直接向斷路器發(fā)出跳閘指令，立即終止故障發(fā)展的一種自動(dòng)化裝置，它能最大程度的減小故障對(duì)配電系統(tǒng)的影響和危害，將電力設(shè)備的損壞度降到最低。10kV配電系統(tǒng)要想實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)，就必須在系統(tǒng)中安裝一定的保護(hù)裝置，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)10kV配電系統(tǒng)的監(jiān)控、測(cè)量和保護(hù)。因此，必須采用PLC技術(shù)來實(shí)現(xiàn)10kV配電系統(tǒng)的繼電保護(hù)。

　　1 應(yīng)用在配電系統(tǒng)中的PLC技術(shù)介紹

　　PLC的核心是單片機(jī)，一種專門用在實(shí)現(xiàn)工業(yè)過程自動(dòng)化控制的新型電腦器件。近幾年，PLC技術(shù)及其網(wǎng)絡(luò)在配電系統(tǒng)中應(yīng)用越來越廣泛，它的應(yīng)用在很大程度上提高了10kV配電系統(tǒng)的工作效率。

　　在PLC中，常用的是SIMATICS7-300系列，這個(gè)系列的PLC系統(tǒng)是由德國(guó)西門子公司在1995年推出的，且性價(jià)比較高。SIMATICS7-300系列PLC系統(tǒng)提供了許多種性能逐漸增高的CPU，以及各種豐富的具有多種功能的I/O功能擴(kuò)展模塊，這些功能模塊能有效滿足和適應(yīng)自動(dòng)控制系統(tǒng)，用戶可以根據(jù)自身實(shí)際需要，選擇適合的功能模塊。而且隨著控制任務(wù)復(fù)雜性的提高，可以隨時(shí)附加功能模塊對(duì)其進(jìn)行擴(kuò)展，非常靈活方便。S7-300PLC系統(tǒng)具有0.1-0.6微秒的高速指令處理，其性能的優(yōu)良，使得其在機(jī)床、電力自動(dòng)化、機(jī)械工程、控制系統(tǒng)等領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛。

　　2 繼電保護(hù)在10kV配電系統(tǒng)中存在的問題

　　2.1 過于飽和的電流互感器

　　隨著我國(guó)配電系統(tǒng)規(guī)模的不但擴(kuò)大，導(dǎo)致在10kV的配電系統(tǒng)中，電流發(fā)生短路的幾率大大增加。如果是在配電站的出口處發(fā)生了短路，則短路電流通常會(huì)很大，有時(shí)甚至?xí)�超過電流互感器的額定電流。

　　在配電系統(tǒng)中如果出現(xiàn)了一次短路，那么電流互感器的變比誤差會(huì)隨著一次短路電流的變大而變大，這樣會(huì)導(dǎo)致在靈敏度較低的電流速斷保護(hù)器中，可能出現(xiàn)拒絕動(dòng)作的情況。在10kV的配電系統(tǒng)中，一旦發(fā)生短路，會(huì)因?yàn)殡娏骰ジ衅鞯倪^于飽和，而導(dǎo)致二次側(cè)的電流可能無法對(duì)故障電流做出真實(shí)反應(yīng)。這種情況的發(fā)生導(dǎo)致了電流速斷保護(hù)裝置無法正常工作，從而做出拒絕反應(yīng)。

　　2.2 定值無法有效配合

　　在10kV的配電系統(tǒng)中，大多采用微機(jī)技術(shù)的電流電壓保護(hù)，通常會(huì)將一些裝置的值設(shè)為定值，例如將變電所饋電線路的速斷時(shí)間設(shè)定為0s，過流時(shí)間級(jí)差設(shè)定為0.3-0.5s，速斷保護(hù)出口的時(shí)間設(shè)定為40ms。

　　由于受某些地區(qū)的位置和負(fù)荷密度等因素的影響，當(dāng)輸配電的距離較近時(shí)，由于電纜很短，導(dǎo)線電阻小，以及負(fù)載電流比較大，如果在所饋線上發(fā)生了故障，那么便會(huì)由于電流速斷保護(hù)器沒有設(shè)置過度時(shí)間，很可能因?yàn)槔^電保護(hù)裝置本身定值無法有效配合，從而為立即切除故障、啟動(dòng)從故障點(diǎn)向兩級(jí)線路的電流速斷保護(hù)的開關(guān)跳閘而造成越級(jí)跳閘，增大故障的影響，使大量用戶停電。

　　3 PLC實(shí)現(xiàn)10kV配電系統(tǒng)繼電保護(hù)的應(yīng)用分析

　　3.1 PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

　　對(duì)PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，首先要保證能夠滿足控制要求，并在此基礎(chǔ)上努力提高產(chǎn)品質(zhì)量，明確系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路。系統(tǒng)設(shè)計(jì)要對(duì)工作原理、實(shí)現(xiàn)的功能和控制要求進(jìn)行掌握。對(duì)硬件的設(shè)計(jì)要包括繪制電氣接線圖、PLC的選型、輸入/輸出地址的分配等等。PLC控制系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)要包括程序的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、流程圖設(shè)計(jì)、控制程序的設(shè)計(jì)等等。系統(tǒng)設(shè)計(jì)好之后還需對(duì)其進(jìn)行調(diào)試，以使系統(tǒng)設(shè)計(jì)的性能達(dá)到最佳。

　　3.2 PLC遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的原理

　　利用遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)10kV配電系統(tǒng)設(shè)備中出現(xiàn)的故障和異常，從而對(duì)故障和異常進(jìn)行迅速排除，保證10kV配電系統(tǒng)的繼電保護(hù)正常運(yùn)行。

　　應(yīng)用PLC技術(shù)構(gòu)成的10kV配電系統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置，擁有遠(yuǎn)程監(jiān)控功能，通過分別監(jiān)視10kV配電系統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置的總受樞、變壓器配出樞及其三相電流是否過流或三相電壓是否欠壓等。如果10kV配電系統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置運(yùn)行出現(xiàn)異常，或出現(xiàn)故障，遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)會(huì)立即啟動(dòng)報(bào)警裝置，使工作人員及時(shí)對(duì)設(shè)備的異常或故障做出相應(yīng)的處理，從而防止電力事故發(fā)生。PLC通過在10kV配電系統(tǒng)中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了繼電保護(hù)裝置對(duì)參數(shù)的提取和傳輸，并將這些數(shù)據(jù)發(fā)送至上位機(jī)進(jìn)行處理，最終實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理。

　　4 總結(jié)

　　PLC在10kV配電系統(tǒng)中的應(yīng)用，很好的實(shí)現(xiàn)了繼電保護(hù)作用，使繼電保護(hù)裝置的功能更加強(qiáng)大。隨著人們生活水平的提高，用戶對(duì)配電系統(tǒng)供電的質(zhì)量要求也在逐漸的提高，并且更加重視用電的安全性。所以加強(qiáng)配電系統(tǒng)的建設(shè)，改善繼電保護(hù)裝置的設(shè)備，增加并提高電器設(shè)備的功能和性能，是當(dāng)前配電系統(tǒng)發(fā)展與建設(shè)的重點(diǎn)內(nèi)容。PLC技術(shù)在這方面就發(fā)揮了巨大的作用，它的使用使得10KV配電系統(tǒng)的繼電保護(hù)功能更加完善。

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