PLC可編程控制器在低壓配電系統(tǒng)控制的應(yīng)用研究

孫鐵軍

摘 要：在信息化時(shí)代背景下，低壓配電系統(tǒng)控制日趨智能化，PLC可編程控制器優(yōu)勢(shì)作用鮮明，頻繁應(yīng)用到電氣控制中，能夠有效滿足低壓配電系統(tǒng)控制層面要求，最大化提升低壓配電系統(tǒng)運(yùn)行安全性、穩(wěn)定性與經(jīng)濟(jì)性。因此，本文從不同角度入手客觀闡述了PLC可編程控制器在低壓配電系統(tǒng)控制的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：PLC可編程控制器；低壓配電系統(tǒng)；控制；應(yīng)用；研究

在計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)高速發(fā)展中，低壓配電系統(tǒng)控制已被提出更高層次要求。線路復(fù)雜化、節(jié)點(diǎn)較多、故障發(fā)生率高等是傳統(tǒng)繼電器控制的顯著特征，很難滿足低壓配電系統(tǒng)控制要求，要巧用PLC可編程控制器，對(duì)低壓配電系統(tǒng)進(jìn)行有效編程控制，降低故障發(fā)生率的同時(shí)使其處于高效運(yùn)轉(zhuǎn)中。

1、PLC可編程控制器

自動(dòng)化控制是PLC可編程控制器明顯的優(yōu)勢(shì)特征，使用與操作方便，不需要投入大量的人力與物力，只需要操控PLC編程器，下達(dá)相關(guān)的指令，自動(dòng)化控制順利實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，PLC各線路在邏輯控制技術(shù)作用下實(shí)現(xiàn)鏈接，日常維護(hù)簡(jiǎn)單化，不同程序代碼可以滿足不同自動(dòng)化控制以及環(huán)境要求，可以自動(dòng)化顯示工作要求、故障信息等，實(shí)時(shí)高效解決故障問(wèn)題。PLC可編程控制器自我保護(hù)能力、抗干擾能力都比較強(qiáng)，這是因?yàn)榫帉?xiě)程序的同時(shí)可以加入相關(guān)的抗干擾程序，便于其能夠更好地適應(yīng)復(fù)雜化的環(huán)境，實(shí)現(xiàn)高效自動(dòng)化控制。在此基礎(chǔ)上，PLC可編程控制器有著傳統(tǒng)繼電器無(wú)法比擬的優(yōu)越性，簡(jiǎn)化了大量中間繼電器、時(shí)間繼電器以及布線，分立元器件較少，可靠性、安全性、精準(zhǔn)性等較高。

2、PLC可編程控制器在低壓配電系統(tǒng)控制的應(yīng)用

1、實(shí)例

以400V低壓配電系統(tǒng)為例，其最常用的一次供電系統(tǒng)由變壓器、饋電回路、無(wú)功補(bǔ)償柜等組成。其供電方案是兩臺(tái)變壓器同時(shí)向1 #進(jìn)線斷路器、2 #進(jìn)線斷路器供電，在斷路器控制作用下，電源分別送到I段和II段匯流母線，在回流母線作用下，各饋電回路獲取電源的同時(shí)借助斷路器，實(shí)現(xiàn)負(fù)載供電。一組電容無(wú)功補(bǔ)償柜設(shè)在兩段匯流母線段，對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行針對(duì)性無(wú)功補(bǔ)償。在正常供電情況下，兩臺(tái)變壓器必須向兩段匯流母線進(jìn)行供電的同時(shí)要分列運(yùn)行，確保一段電源出現(xiàn)欠壓、失壓等異常情況后，可以借助人工或者自動(dòng)控制形式，及時(shí)斷開(kāi)單元異常進(jìn)線斷路器，再將聯(lián)絡(luò)斷路器合上。另一段母線進(jìn)行供電，一臺(tái)變壓器同時(shí)向兩段母線供電，直到400V低壓配電系統(tǒng)異常電源恢復(fù)正常，才能讓母線分列運(yùn)行，在變壓器作用下實(shí)現(xiàn)負(fù)荷供電。相應(yīng)地，下面便是400V配電系統(tǒng)常用的一次供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

400V低壓配電系統(tǒng)常用的一次供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

2、低壓配電系統(tǒng)控制中PLC可編程控制器的應(yīng)用

2.1 PLC可編程控制器應(yīng)用概述

要以供電方案為基點(diǎn)，借助PLC可編程控制器編制出各類程序，滿足其供電控制客觀要求，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)兩路進(jìn)線電源、聯(lián)絡(luò)斷路器等運(yùn)行狀態(tài)，確保兩路進(jìn)線電源不斷向?qū)?yīng)的母線供電，處于良好分列運(yùn)行情況。一旦一路進(jìn)線電源出現(xiàn)異常情況，PLC可編程控制器將會(huì)第一時(shí)間發(fā)出相關(guān)的指令，及時(shí)斷開(kāi)運(yùn)行異常的回路進(jìn)線斷路器，再發(fā)出對(duì)應(yīng)指令，將聯(lián)絡(luò)柜斷路器合上，讓正常的進(jìn)線電源同時(shí)向兩段母線供電，自動(dòng)化控制供電全過(guò)程的同時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)異常電源。恢復(fù)正常以后，及時(shí)發(fā)出指令，斷開(kāi)應(yīng)用到400V低壓配電系統(tǒng)中的聯(lián)絡(luò)柜斷路器，合閘進(jìn)線斷路器，讓母線處于分列運(yùn)行狀態(tài)。在此基礎(chǔ)上，可以借助轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，手動(dòng)操作進(jìn)線柜以及母聯(lián)柜開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)多樣化功能。

2.2 PLC可編程控制器具體應(yīng)用

2.2.1 手動(dòng)操作

在PLC可編程控制器過(guò)程中，可以在手動(dòng)位置設(shè)置聯(lián)絡(luò)柜3SA轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，促使進(jìn)線柜和聯(lián)絡(luò)柜面板上的按鈕相互作用，實(shí)現(xiàn)人為合閘與分閘，高效控制400V低壓配電系統(tǒng)供電全過(guò)程。在PLC可編程控制器閉鎖功能發(fā)揮過(guò)程中，深化控制進(jìn)線柜、聯(lián)絡(luò)柜，避免400V低壓配電系統(tǒng)運(yùn)行中兩臺(tái)變壓器都出現(xiàn)合環(huán)、反送電情況，在源頭上降低故障發(fā)生率。

2.2.2 自投不自復(fù)與自投自復(fù)

在母線正常分列運(yùn)行過(guò)程中，PLC可編程控制器可以動(dòng)態(tài)化監(jiān)控各路電源情況，第一時(shí)間發(fā)出異常信號(hào)的同時(shí)斷開(kāi)對(duì)應(yīng)的回路斷路器，將聯(lián)絡(luò)柜斷路器合上。電源恢復(fù)正常之后，可以直接利用3SA轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)功能切換，正確解鎖的同時(shí)進(jìn)行手動(dòng)操作。在此基礎(chǔ)上，如果一路電源出現(xiàn)異常情況，可以借助PLC可編程控制器，在發(fā)出信號(hào)的基礎(chǔ)上轉(zhuǎn)換低壓配電系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，避免電源故障范圍進(jìn)一步擴(kuò)大的同時(shí)確保供電有序進(jìn)行。

2.2.3 輸入和輸出編寫(xiě)的程序控制圖

在控制400V低壓配電系統(tǒng)過(guò)程中，PLC可編程控制器可以根據(jù)系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，自動(dòng)化編寫(xiě)程序控制圖，確保系統(tǒng)操控人員隨時(shí)了解供電情況。手動(dòng)操作時(shí)，PLC可編程控制器輸入接口、輸入接口會(huì)及時(shí)輸入或者輸出編寫(xiě)的程序控制圖，分閘按鈕實(shí)現(xiàn)分閘，自動(dòng)化控制低壓配電系統(tǒng)運(yùn)行的同時(shí)發(fā)出故障信號(hào)，確保相關(guān)人員發(fā)現(xiàn)之后，及時(shí)對(duì)低壓配電系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行合理化操作的同時(shí)準(zhǔn)確定位故障發(fā)生位置，系統(tǒng)化分析的同時(shí)采取可行的措施，實(shí)時(shí)處理出現(xiàn)的故障問(wèn)題，確保低壓配電系統(tǒng)可以正常供電。自投時(shí)，PLC可編程控制器可以在輸入、輸出程序控制圖中，動(dòng)態(tài)監(jiān)控電源等異常情況的同時(shí)自動(dòng)斷開(kāi)、合閘系統(tǒng)設(shè)備，保證正常供電。

2.3 PLC可編程控制器應(yīng)用效果

在控制低壓配電系統(tǒng)過(guò)程中PLC可編程控制器應(yīng)用效果明顯，可以大幅度提高設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性、安全性，滿足無(wú)人值班情況下自動(dòng)化控制客觀要求，有效提高工作效率與質(zhì)量。PLC可編程控制器的應(yīng)用能夠?qū)Φ蛪号潆娤到y(tǒng)進(jìn)行全過(guò)程控制，在源頭上有效防控各類故障，及時(shí)更換老化或者故障嚴(yán)重的零部件，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行合理化更新升級(jí)，降低運(yùn)行成本的同時(shí)提高低壓配電系統(tǒng)運(yùn)行效益，滿足地區(qū)電能需求。

3、結(jié)語(yǔ)

總而言之，低壓配電系統(tǒng)高效運(yùn)轉(zhuǎn)離不開(kāi)行之有效的控制，要在把握運(yùn)行現(xiàn)狀基礎(chǔ)上優(yōu)化利用PLC可編程控制器，在發(fā)揮優(yōu)勢(shì)作用過(guò)程中自動(dòng)化控制低壓配電系統(tǒng)運(yùn)行全過(guò)程，將設(shè)備故障造成的經(jīng)濟(jì)損失降到最低，順利實(shí)現(xiàn)低壓配電系統(tǒng)運(yùn)行效益的同時(shí)最大化提高PLC可編程控制器控制效果。

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