一種基于plc實(shí)現(xiàn)的變電站用電源備投裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于PLC實(shí)現(xiàn)的變電站用電源備投裝置，包括可編程控制器，分別與可編程控制器連接的母線檢測(cè)電路、進(jìn)線電源檢測(cè)電路、斷路器控制電路、斷路器位置信號(hào)采集電路、斷路器控制中間繼電器電路、斷路器分合閘指示電路和備投動(dòng)作復(fù)歸電路，以及與所述斷路器控制中間繼電器電路連接的斷路器電路。本發(fā)明所述基于PLC實(shí)現(xiàn)的變電站用電源備投裝置，可以克服現(xiàn)有技術(shù)中故障率高、可靠性低和安全性差等缺陷，以實(shí)現(xiàn)故障率低、可靠性高和安全性好的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】—種基于PLC實(shí)現(xiàn)的變電站用電源備投裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地，涉及一種基于PLC實(shí)現(xiàn)的變電站用電源備投裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]備投是備用電源自動(dòng)投入的簡(jiǎn)稱，是一種旨在提高供電可靠性的安全自動(dòng)裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)用電側(cè)在主供電源中斷供電后迅速切換至備用電源供電的功能。變電站站用電源的安全可靠運(yùn)行是變電站安全穩(wěn)定運(yùn)行的前提和基礎(chǔ)。變電站站用電源備投系統(tǒng)可以在兩路站用電源任一路供電中斷的情況下，自動(dòng)迅速切換至另一路站用電源供電，保證對(duì)變電站站用負(fù)荷的不間斷供電，因此，變電站站用電源備投系統(tǒng)對(duì)變電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。
[0003]變電站站用電源供電系統(tǒng)通常采用單母線分段接線方式(見圖1)，兩路站用電源分別接在兩段母線上，通常有兩種運(yùn)行方式:
運(yùn)行方式1:兩段母線分列運(yùn)行(分段斷路器QF3斷開)，兩路站用電源分別向兩段母線供電并帶站用負(fù)荷(兩路進(jìn)線斷路器QF1、QF2合上)。
[0004]運(yùn)行方式2:兩段母線并列運(yùn)行(分段斷路器QF3合上)，兩路站用電源任一路運(yùn)行帶全部站用負(fù)荷，另一路站用電源備用(兩路進(jìn)線斷路器QFl合上、QF2斷開或QFl斷開、QF2合上)。
[0005]為保證變電站站用電源的可靠供電，電力系統(tǒng)IlOkV及以上變電站均設(shè)計(jì)有站用電源備投系統(tǒng)。
[0006]目前，變電站站用電源備投系統(tǒng)多數(shù)為繼電型裝置，由于設(shè)計(jì)、安裝方面存在的問題，或隨著運(yùn)行年限的增加，個(gè)別變電站站用電源備投系統(tǒng)自變電站投運(yùn)之初就存在問題，多數(shù)變電站用電源備投系統(tǒng)在變電站投運(yùn)數(shù)年后故障，嚴(yán)重影響著變電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行。繼電型變電站站用電源備投裝置所用元器件多，安裝接線復(fù)雜，運(yùn)行可靠性低。
[0007]在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在故障率高、可靠性低和安全性差等缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于，針對(duì)上述問題，提出一種基于PLC實(shí)現(xiàn)的變電站用電源備投裝置，以實(shí)現(xiàn)故障率低、可靠性高和安全性好的優(yōu)點(diǎn)。
[0009]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種基于PLC實(shí)現(xiàn)的變電站用電源備投裝置，包括可編程控制器，分別與可編程控制器連接的母線檢測(cè)電路、進(jìn)線電源檢測(cè)電路、斷路器控制電路、斷路器位置信號(hào)采集電路、斷路器控制中間繼電器電路、斷路器分合閘指示電路和備投動(dòng)作復(fù)歸電路，以及與所述斷路器控制中間繼電器電路連接的斷路器電路。
[0010]進(jìn)一步地，所述母線檢測(cè)電路，包括分別連接至所述可編程控制器的母線有壓檢測(cè)電路和母線失壓檢測(cè)電路。
[0011 ] 進(jìn)一步地，所述進(jìn)線電源檢測(cè)電路，包括連接至所述可編程控制器的進(jìn)線電源有壓檢測(cè)電路。
[0012]進(jìn)一步地，所述斷路器控制電路，包括分別連接至所述可編程控制器的斷路器QFl手動(dòng)分合閘控制電路、斷路器QF2手動(dòng)分合閘控制電路、以及斷路器QF3手動(dòng)分合閘控制電路。
[0013]進(jìn)一步地，所述斷路器位置信號(hào)采集電路，包括分別連接至所述可編程控制器的斷路器QFl位置信號(hào)檢測(cè)電路、斷路器QF2位置信號(hào)檢測(cè)電路、以及斷路器QF3位置信號(hào)檢測(cè)電路。
[0014]進(jìn)一步地，所述斷路器控制中間繼電器電路，包括分別與所述可編程控制器連接的斷路器QFl分合閘控制中間繼電器、斷路器QF2分合閘控制中間繼電器、以及斷路器QF3分合閘控制中間繼電器。
[0015]進(jìn)一步地，所述斷路器電路，包括分別與所述斷路器QFl分合閘控制中間繼電器、斷路器QF2分合閘控制中間繼電器、以及斷路器QF3分合閘控制中間繼電器連接的斷路器QFl、斷路器QF2和斷路器QF3。
[0016]進(jìn)一步地，所述斷路器QFl，具體為進(jìn)線斷路器QFl ;所述斷路器QF2，具體為進(jìn)線斷路器QF2 ;所述斷路器QF3，具體為分段斷路器QF3。
[0017]進(jìn)一步地，所述斷路器分合閘指示電路，包括分別與所述可編程控制器連接的斷路器QFl分合閘指示電路、斷路器QF2分合閘指示電路、以及斷路器QF3分合閘指示電路。
[0018]所述備投動(dòng)作復(fù)歸電路，包括分別與所述可編程控制器連接的備投動(dòng)作信號(hào)復(fù)歸電路和備投動(dòng)作指示電路。
[0019]進(jìn)一步地，所述可編程控制器的型號(hào)為FX2N-48MR。
[0020]本發(fā)明各實(shí)施例的基于PLC實(shí)現(xiàn)的變電站用電源備投裝置，由于包括可編程控制器，分別與可編程控制器連接的母線檢測(cè)電路、進(jìn)線電源檢測(cè)電路、斷路器控制電路、斷路器位置信號(hào)采集電路、斷路器控制中間繼電器電路、斷路器分合閘指示電路和備投動(dòng)作復(fù)歸電路，以及與斷路器控制中間繼電器電路連接的斷路器電路；可以實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站站用系統(tǒng)運(yùn)行方式的自適應(yīng)，確保變電站站用電源的不間斷供電和安全穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站站用系統(tǒng)的操作控制；從而可以克服現(xiàn)有技術(shù)中故障率高、可靠性低和安全性差的缺陷，以實(shí)現(xiàn)故障率低、可靠性高和安全性好的優(yōu)點(diǎn)。
[0021]本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實(shí)施本發(fā)明而了解。
[0022]下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本發(fā)明的實(shí)施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中:
圖1為現(xiàn)有變電站用電源供電系統(tǒng)的接線圖；
圖2為本發(fā)明基于PLC實(shí)現(xiàn)的變電站用電源備投裝置中電壓繼電器實(shí)現(xiàn)的失壓檢測(cè)電路接線圖； 圖3為本發(fā)明基于PLC實(shí)現(xiàn)的變電站用電源備投裝置中進(jìn)線斷路器QFl (或QF2)分閘動(dòng)作邏輯圖；
圖4為本發(fā)明基于PLC實(shí)現(xiàn)的變電站用電源備投裝置中進(jìn)線斷路器QFl (或QF2)合閘動(dòng)作邏輯圖；
圖5為本發(fā)明基于PLC實(shí)現(xiàn)的變電站用電源備投裝置中分段斷路器QF3合閘動(dòng)作邏輯
圖；
圖6為本發(fā)明基于PLC實(shí)現(xiàn)的變電站用電源備投裝置的硬件結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0025]PLC作為通用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，在國(guó)內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車、輕紡、交通運(yùn)及文化娛樂等各個(gè)行業(yè)。但查閱相關(guān)資料還沒有發(fā)現(xiàn)基于PLC智能實(shí)現(xiàn)變電站站用電源備投功能的裝置和應(yīng)用實(shí)例。
[0026]針對(duì)變電站站用電源備投裝置存在的問題，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，如圖2-圖6所示，提供了一種基于PLC實(shí)現(xiàn)的變電站用電源備投裝置，在充分考慮變電站站用電源系統(tǒng)各種運(yùn)行方式的前提下，通過合理編制PLC程序，實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站站用系統(tǒng)運(yùn)行方式的自適應(yīng)，確保變電站站用電源的不間斷供電和安全穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站站用系統(tǒng)的操作控制。
[0027]該基于PLC實(shí)現(xiàn)的變電站用電源備投裝置，具有智能實(shí)現(xiàn)變電站站用電源備投的功能，通過合理編制PLC程序，能夠自動(dòng)判斷變電站站用電系統(tǒng)接線方式，并據(jù)此自動(dòng)調(diào)整變電站站用電源備投動(dòng)作策略，保證變電站站用電源的不間斷供電和安全可靠運(yùn)行，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站站用系統(tǒng)的操作控制。該基于PLC實(shí)現(xiàn)的變電站用電源備投裝置與繼電型裝置相比，具有體積小、重量輕、安裝接線簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠、靈活，運(yùn)維檢修工作量小等優(yōu)點(diǎn)。
[0028]本實(shí)施例的基于PLC實(shí)現(xiàn)的變電站用電源備投裝置，無需對(duì)現(xiàn)有變電站站用電源系統(tǒng)控制回路接線進(jìn)行變動(dòng)，僅需將兩路站用電源輸入與輸出接入該裝置，其關(guān)鍵技術(shù)在于:①智能實(shí)現(xiàn)變電站站用電源備投的功能；②實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站站用系統(tǒng)的操作控制。
[0029]參見圖6，本實(shí)施例的基于PLC實(shí)現(xiàn)的變電站用電源備投裝置，包括可編程控制器，分別與可編程控制器連接的母線檢測(cè)電路、進(jìn)線電源檢測(cè)電路、斷路器控制電路、斷路器位置信號(hào)采集電路、斷路器控制中間繼電器電路、斷路器分合閘指示電路和備投動(dòng)作復(fù)歸電路，以及與斷路器控制中間繼電器電路連接的斷路器電路。可編程控制器的型號(hào)為FX2N-48MR。
[0030]其中，上述母線檢測(cè)電路，包括分別連接至可編程控制器的母線有壓檢測(cè)電路和母線失壓檢測(cè)電路。進(jìn)線電源檢測(cè)電路，包括連接至可編程控制器的進(jìn)線電源有壓檢測(cè)電路。
[0031]上述斷路器控制電路，包括分別連接至可編程控制器的斷路器QFl手動(dòng)分合閘控制電路、斷路器QF2手動(dòng)分合閘控制電路、以及斷路器QF3手動(dòng)分合閘控制電路。斷路器位置信號(hào)采集電路，包括分別連接至可編程控制器的斷路器QFl位置信號(hào)檢測(cè)電路、斷路器QF2位置信號(hào)檢測(cè)電路、以及斷路器QF3位置信號(hào)檢測(cè)電路。[0032]上述斷路器控制中間繼電器電路，包括分別與可編程控制器連接的斷路器QFl分合閘控制中間繼電器、斷路器QF2分合閘控制中間繼電器、以及斷路器QF3分合閘控制中間繼電器。斷路器電路，包括分別與斷路器QFl分合閘控制中間繼電器、斷路器QF2分合閘控制中間繼電器、以及斷路器QF3分合閘控制中間繼電器連接的斷路器QF1、斷路器QF2和斷路器QF3。斷路器QFl，具體為進(jìn)線斷路器QFl ;斷路器QF2，具體為進(jìn)線斷路器QF2 ;斷路器QF3，具體為分段斷路器QF3。
[0033]上述斷路器分合閘指示電路，包括分別與可編程控制器連接的斷路器QFl分合閘指示電路、斷路器QF2分合閘指示電路、以及斷路器QF3分合閘指示電路；備投動(dòng)作復(fù)歸電路，包括分別與可編程控制器連接的備投動(dòng)作信號(hào)復(fù)歸電路和備投動(dòng)作指示電路。
[0034]上述基于PLC實(shí)現(xiàn)的變電站用電源備投裝置，主要包括失壓檢測(cè)電路、進(jìn)線電源檢測(cè)電路、斷路器控制電路、斷路器位置信號(hào)采集電路、斷路器控制中間繼電器電路、斷路器分合閘指示電路和備投動(dòng)作復(fù)歸電路，以及與所述斷路器控制中間繼電器電路連接的斷路器電路(可參見圖6)。詳細(xì)說明如下:
⑴失壓檢測(cè)電路(參見圖2):
電壓繼電器1YJ、2YJ、3YJ (或4YJ、5YJ、6YJ)用來檢測(cè)工作母線是否失壓，電壓繼電器7YJ、8YJ (或9YJ、10YJ)用來檢測(cè)進(jìn)線電源是否有電。
[0035]⑵斷路器動(dòng)作邏輯:
①進(jìn)線斷路器QFl (或QF2)動(dòng)作邏輯，進(jìn)線斷路器QFl (或QF2)分閘動(dòng)作邏輯參見圖
3,合閘動(dòng)作邏輯參見圖4。
[0036]②分段斷路器QF3動(dòng)作邏輯:分段斷路器QF3合閘動(dòng)作邏輯見圖5。
[0037]⑶PLC選擇和備投系統(tǒng)硬件組成
根據(jù)控制要求，選擇三菱公司生產(chǎn)的FX2N-48MR型PLC，其I/O點(diǎn)為24入/24出，輸出為繼電器形式，能滿足控制要求，不需要擴(kuò)展模塊。由于PLC觸點(diǎn)容量小，所以考慮用中間繼電器作為啟動(dòng)分合閘元件。
[0038]綜上所述，本發(fā)明上述各實(shí)施例的基于PLC實(shí)現(xiàn)的變電站用電源備投裝置，至少可以達(dá)到以下有益效果:
⑴具有智能化，安裝維護(hù)簡(jiǎn)單化和運(yùn)行可靠、靈活等優(yōu)點(diǎn)；
⑵能夠自動(dòng)判斷變電站用電系統(tǒng)接線方式，并據(jù)此自動(dòng)調(diào)整備投動(dòng)作策略，實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站站用系統(tǒng)運(yùn)行方式的自適應(yīng)，保證變電站站用電源的不間斷供電和安全可靠運(yùn)行，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站站用系統(tǒng)的操作控制，且不對(duì)現(xiàn)有變電站站用電源系統(tǒng)控制回路接線進(jìn)行變動(dòng)；
⑶可在電力行業(yè)各類發(fā)、變、配電站全面推廣應(yīng)用，并可推廣應(yīng)用到其他需要實(shí)現(xiàn)低壓雙電源備投供電的行業(yè)和廠礦企業(yè)，推廣應(yīng)用前景廣闊。
[0039]最后應(yīng)說明的是:以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于PLC實(shí)現(xiàn)的變電站用電源備投裝置，其特征在于，包括可編程控制器，分別與可編程控制器連接的母線檢測(cè)電路、進(jìn)線電源檢測(cè)電路、斷路器控制電路、斷路器位置信號(hào)采集電路、斷路器控制中間繼電器電路、斷路器分合閘指示電路和備投動(dòng)作復(fù)歸電路，以及與所述斷路器控制中間繼電器電路連接的斷路器電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于PLC實(shí)現(xiàn)的變電站用電源備投裝置，其特征在于，所述母線檢測(cè)電路，包括分別連接至所述可編程控制器的母線有壓檢測(cè)電路和母線失壓檢測(cè)電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于PLC實(shí)現(xiàn)的變電站用電源備投裝置，其特征在于，所述進(jìn)線電源檢測(cè)電路，包括連接至所述可編程控制器的進(jìn)線電源有壓檢測(cè)電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于PLC實(shí)現(xiàn)的變電站用電源備投裝置，其特征在于，所述斷路器控制電路，包括分別連接至所述可編程控制器的斷路器QFl手動(dòng)分合閘控制電路、斷路器QF2手動(dòng)分合閘控制電路、以及斷路器QF3手動(dòng)分合閘控制電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于PLC實(shí)現(xiàn)的變電站用電源備投裝置，其特征在于，所述斷路器位置信號(hào)采集電路，包括分別連接至所述可編程控制器的斷路器QFl位置信號(hào)檢測(cè)電路、斷路器QF2位置信號(hào)檢測(cè)電路、以及斷路器QF3位置信號(hào)檢測(cè)電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于PLC實(shí)現(xiàn)的變電站用電源備投裝置，其特征在于，所述斷路器控制中間繼電器電路，包括分別與所述可編程控制器連接的斷路器QFl分合閘控制中間繼電器、斷路器QF2分合閘控制中間繼電器、以及斷路器QF3分合閘控制中間繼電器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于PLC實(shí)現(xiàn)的變電站用電源備投裝置，其特征在于，所述斷路器電路，包括分別與所述斷路器QFl分合閘控制中間繼電器、斷路器QF2分合閘控制中間繼電器、以及斷路器QF3分合閘控制中間繼電器連接的斷路器QF1、斷路器QF2和斷路器QF3。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于PLC實(shí)現(xiàn)的變電站用電源備投裝置，其特征在于，所述斷路器QF1，具體為進(jìn)線斷路器QFl ;所述斷路器QF2，具體為進(jìn)線斷路器QF2 ;所述斷路器QF3，具體為分段斷路器QF3。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于PLC實(shí)現(xiàn)的變電站用電源備投裝置，其特征在于，所述斷路器分合閘指示電路，包括分別與所述可編程控制器連接的斷路器QFl分合閘指示電路、斷路器QF2分合閘指示電路、以及斷路器QF3分合閘指示電路； 所述備投動(dòng)作復(fù)歸電路，包括分別與所述可編程控制器連接的備投動(dòng)作信號(hào)復(fù)歸電路和備投動(dòng)作指示電路。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的基于PLC實(shí)現(xiàn)的變電站用電源備投裝置，其特征在于，所述可編程控制器的型號(hào)為FX2N-48MR。
【文檔編號(hào)】H02J9/06GK103887873SQ201410089409
【公開日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2014年3月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月12日
【發(fā)明者】王少龍, 王強(qiáng), 漆柏林, 王小舉, 安貴元, 王佩霞, 胡云芳, 程華, 周泉 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)甘肅省電力公司, 國(guó)網(wǎng)甘肅省電力公司天水供電公司