低壓雙電源備自投供電系統(tǒng)的實現(xiàn)方案研究及討論

宋曉菲

摘 要：當發(fā)生突發(fā)狀況主電源停電時，利用PLC自動切換兩回路電源，不但可以提高供電的安全性、可靠性，還能靈活調(diào)節(jié)，成本低。

關(guān)鍵詞：雙電源備自投；供電系統(tǒng)；備用電源；斷路器

中圖分類號：TM762 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.21.098

1 供電系統(tǒng)方案

目前，我校的供電系統(tǒng)是雙電源供電系統(tǒng)，供電系統(tǒng)備用電源投切如圖1所示。備用電源正常連接的時候，會適當斷開聯(lián)絡(luò)斷路器QF3，兩端母線上都帶有一定負載，而且并列運行。如果一次進線出現(xiàn)失電，例如進線1失電，此時，需要斷開斷路器QF1，合上斷路器QF3，從而恢復(fù)母線供電。利用人工方式來實現(xiàn)供電調(diào)度，存在靈活性較差、停電時間較長的問題，而利用PLC來調(diào)度供電可以很好地解決這一問題。

切換電源的基本條件是：①電源一側(cè)進線，不管是什么原因?qū)е码妷合В琍LC都能快速恢復(fù)供電。此外，只有在斷開失電電源斷路器以后，才能連接QF3斷路器。②自動投切時間盡可能短。③PLC需要保證每一次只動作一次。④斷路器出現(xiàn)故障跳閘以后，不能連接QF3斷路器。⑤熔斷任何一個電壓互感器熔斷器的時候，PLC不能誤動作，手動停電操作的時候，PLC也不能動作。

圖1 供電系統(tǒng)備用電源投切圖

2 設(shè)計系統(tǒng)方案

2.1 控制斷路器接線

現(xiàn)階段，在低壓配電系統(tǒng)中，一般都是采用框架式斷路器來連接主斷路器，控制功能基本相同。設(shè)計本系統(tǒng)時，主要依據(jù)目前我校使用的施耐德的M開關(guān)來闡述。假設(shè)圖1中的斷路器QF1、QF2、QF3都是M開關(guān)，那么在電壓繼電器的基礎(chǔ)上檢測失壓，在QF2進線端連接KV3、KV4，在QF1進線端連接KV1、KV2，在PLC上適當引出電壓繼電器常閉觸點，有電的時候，斷開常閉觸點，失電的時候閉合。QF1、QF2進線端斷路器控制接線如圖2所示。

在圖2中，虛線框內(nèi)部是來自其他斷路器和PLC的信號，實線框內(nèi)是斷路器本體線圈和觸點；MN是失壓線圈，如果進線端失去電壓，斷路器就會跳開，XF是合閘線圈，MX是分閘線圈，M是電動儲能結(jié)構(gòu)。PLC中發(fā)出的控制信號Y0、Y1能夠使QF1（QF2）自動合閘。因為PLC是容量較小的觸點，所以啟動合閘單元的元件是KM1（KM2）。跳閘按鈕和手動合閘是SBF和SBS，手動合閘最少具有兩個常開觸點。QF2（QF1）和QF3的常閉觸點能進行電氣聯(lián)鎖，確保2臺斷路器能同時合閘。斷路器QF3的控制類似于斷路器QF1（QF2），利用PLC的Y3和手動按鈕SBS來控制QF3跳閘，不會出現(xiàn)相應(yīng)的欠壓線圈。QF3的控制電源主要來源就是QF3的出線端和進線端。在系統(tǒng)設(shè)計過程中，可利用KM來達到選擇連接電源的目的，用PLC的Y2來實現(xiàn)自動合閘。

圖2 QF1、QF2進線端斷路器控制接線圖

2.2 分配I/O地址和選擇PLC

依據(jù)實際設(shè)計需求和標準，選擇三菱公司的FX2N-48MR PLC。I/O地址線是二十四輸出和二十四輸入的點，以繼電器形式輸出，能夠充分滿足設(shè)計控制需求，但不能擴展模塊。工作的PLC電源是AC220 V，電源主要來源是QF3開關(guān)。把QF3聯(lián)絡(luò)斷路器和PLC安裝在同一臺開關(guān)柜內(nèi)，為了避免出現(xiàn)KV斷線的問題，需要把兩個常閉觸點KV連接到PLC上，斷開以后才能重新啟動，以免誤動作的出現(xiàn)。QF1、QF2、QF3是來自不同斷路器的信號，SBS1、SBS2、SBS3是斷路器手動跳閘過程中的輔助按鈕觸點，SDE1、SDE2、SDE3用于輸出故障斷路器信號，出現(xiàn)故障以后電氣進行閉合。利用SBS和SDE閉鎖電源自投，能夠避免手動跳閘和故障的時候，電源失去電壓。投入QF3閉鎖的時候，自投指示燈會亮起，然后利用SB按鈕來解除閉鎖。QT是一種紐子開關(guān)，需要手動控制PLC的投入和斷開。

3 結(jié)束語

總而言之，現(xiàn)階段，一些重要的用電單位一般采用的都是雙電源供電系統(tǒng)。本文主要設(shè)計了一種能夠?qū)崿F(xiàn)低壓雙電源供電的自動控制系統(tǒng)，并基于FX2N-48MR建立了一種能夠?qū)崿F(xiàn)接線、控制過程的系統(tǒng)，其具有靈活性、可靠性和安全性，能夠滿足我們的實際需求。

參考文獻

[1]廖裕中.低壓雙電源備自投供電系統(tǒng)的實現(xiàn)過程[J].內(nèi)江科技，2010（7）.

[2]李紅偉，王洪城，譚雪峰，等.基于PLC實現(xiàn)的低壓雙電源備自投系統(tǒng)[J].電氣應(yīng)用，2011（6）.

[3]袁有擴.基于GPRS的雙電源備自投及配電參數(shù)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D].包頭：內(nèi)蒙古科技大學(xué)，2014.

〔編輯：王霞〕