PLC实现自动重合闸设计

河南城建学院本科毕业设计（论文）摘要I摘要据统计，系统中永久性故障一般不到10%，其余故障都是由于雷击过电压引起的绝缘子表面闪络，大风时的短时碰线，树枝落在导线上等引起的瞬时故障。当系统出现故障时，保护立刻动作使线路或设备断电，在非常短暂的时间内，故障点的电弧就会自动熄灭，使绝缘自动恢复。此时自动重合闸装置动作，自动将断路器合上，恢复系统正常运行。针对传统的电磁式重合闸装置存在动作级数多，触点粘连等不可靠因素，采用PLC实现自动重合闸，对其进行硬件设计和软件编程，所用元件极少，故障率大大降低，克服了电磁式重合闸控制方式的不足。控制柔性好，控制系统的供电可靠性高。分析了传统继电器式自动重合闸装置存在的缺点，提出利用PLC设计自动重合闸装置，绘出梯形图。关键词：可编程逻辑控制器（PLC），自动重合闸，可靠性，应用河南城建学院本科毕业设计（论文）AbstractIIAbstractAccordingtostatistics,permanentfaultinthesystemgenerallylessthan10percentandtherestwereduetofailurescausedbylightningover-voltageinsulatorsurfaceflashover,whenthewindsofshort-termtouchlines,treebranchesfellfromtheupperwiretransientfault.Whenthesystemfailure,immediateactiontoprotectthepowerlinesorequipment,inaveryshorttime,thepointoffailurewillautomaticallyextinguishtheARD,isinsulatedtoresume.Atthispointautomaticallyreclosingdevicemovesautomaticallyclosethecircuitbreakerandrestorenormaloperationsystem.AimingattheunreliablefactorsthatthetraditionalelectromagneticARDdevicehasmoreactiongradesandadheringofcontact,usingPLCtorealizetheauto-reclosureandmakingthedesignforhardwareandsoft-ware,theusedcomponentsisfewer,accidentchanceismuchlower.ThemethodovercomesthedefectsofthetraditionalelectromagneticARDcontrolmethod.Socontrolflexibilityisstrongandthereliabilityofpower-supplyofcontrolsystemishigh.ThearticaAnalysesthedefectsintraditionalrelayautomaticreclosing,proposesapplicationofPLCinthedesignautomaticrelcosinganddrawsaladderchart.Keywords:pragramablelogiccontroller(PLC),auto-reclosure,reliability,application河南城建学院本科毕业设计（论文）目录III目录摘要..............................................................IAbstract...........................................................II1绪论............................................................12自动重合闸........................................................22.1自动重合闸的定义.............................................22.2自动重合闸的基本概念.........................................22.2.1自动重合闸的作用.......................................32.2.2自动重合闸的要求.......................................32.2.3自动重合闸的选择原则...................................32.2.4自动重合闸的启动方式...................................42.3自动重合闸的构成和原理.......................................42.3.1正常情况...............................................52.3.2故障情况...............................................62.3.3手动跳闸...............................................62.3.4手动合闸...............................................63可编程控制器......................................................73.1PLC的特点...................................................73.2PLC的基本结构..............................................103.3PLC的工作原理..............................................124PLC控制自动重合闸................................................134.1PLC自动重合闸系统概述......................................134.2自动重合闸的选择............................................154.3PLC的选型与设计............................................154.3.1S7-200的结构图示.....................................164.3.2主机结构..............................................174.3.3S7-200的扫描周期和工作方式...........................194.3.4S7-200的输入输出扩展..................................204.3.5S7-200主机性能指标....................................214.4S7-200的软件编程...........................................234.4.1编程语言..............................................234.4.2显示面板..............................................24河南城建学院本科毕业设计（论文）目录IV4.4.3特殊功能模块..........................................254.5软硬件设计..................................................254.5.1I/O地址分配表.........................................254.5.2梯形图................................................264.5.3PLC硬件接线图........................................264.5.3二次控制回路接线......................................26总结.............................................................29参考文献...........................................................30致谢.............................................................31附录.............................................................32河南城建学院本科毕业设计（论文）1绪论11绪论自动重合闸（ARD）装置是将因故障跳开后的断路器按需要自动投入的一种自动装置。电力系统运行经验表明，架空线路绝大多数的故障都是瞬时性的，永久性故障一般不到10%。因此，在由继电保护动作切除短路故障后，电弧将自动熄灭，绝大多数情况下短路处的绝缘可以自动恢复。因此，自动将断路器重合，不仅提高了供电的可靠性，减少了停电损失，而且提高了电力系统的暂态稳定水平。随着国民经济的发展和人民物质文化生活水平的不断提高，对电力需求愈来愈大，促使电力事业迅速发展，电网不断扩大，用户对供电质量和供电可靠性要求越来越高，甚至连发生电源的瞬时中断也不能忍受。“电力法”和“承诺制”的公布和贯彻执行，要求电力供应部门提供安全、经济、可靠和高质量的电能。传统的技术和管理手段已无法适应新的形势，PLC自动重合闸就是为了这一目的而提出来的。先进PLC的发展代表着国家的综合科技实力和水平，目前许多先进工业国家都已将PLC技术列为21世纪高科技发展计划。其发展呈现两个突出特点:一个是在横向上，PLC的应用领域在不断的扩大，正从传统的制造向人类工作和生活的各种领域扩展，PLC的种类日趋增多；另一方面是在纵向上，随着需求范围的扩大，PLC的结构和形态发展多样化，高端系统呈现明显的仿生和智能特征，其特性不断提高，功能不断扩展和完善，各种PLC向更智能化和人类社会更密切的融合方向发展。河南城建学院本科毕业设计（论文）2自动重合闸22自动重合闸2.1自动重合闸的定义所谓自动重合闸装置，是将因故障跳开后的断路器按需要自动投入的一种自动装置。电力系统采用自动重合闸装置，极大地提高了供电的可靠性，减少了停电损失，而且还提高了电力系统的暂态稳定水平，增强了线路的送电容量。运行经验表明，架空线路大多数故障是瞬时性的，如:（1）雷击过电压引起绝缘子表面闪络。（2）大风时的短时碰线。（3）通过鸟类身体（或树枝）放电。此时，若重合闸保护动作——熄弧——故障消除——合断路器——恢复供电，手动（停电时间长）效果不显著，自动重合闸效果明显。自动重合闸对暂时性故障，可迅速恢复供电，从而能提高供电的可靠性。对两侧电源线路，可提高系统并列运行的稳定性，从而提高线路的输送容量，而且还可以纠正由于断路器或继电保护误动作引起的误跳闸。一般应用1KV及以上电压的架空线路或电缆与架空线路的混合线路上，只要装有断路器，一般应装设ARD。但是，ARD本身不能判断故障是瞬时性的，还是永久性的。所以若重合于永久性故障时，其不利影响:（1）使电力系