40.5kV双母线开关柜智能型监控系统设计.pdfVIP

学兔兔 第 6期 (总第 187期) 机 械 工 程 与 自动 化 NO．6 2014年 12月 MECHANICAL ENGINEERING AUT()MATI()N Dec． 文章编号 ：1672—6413(2014)06—0177—02 40．5kV双母线开关柜智能型监控系统设计 许 磊 ，熊树伟 ，潘 慧 (1．正泰 电气股份有限公司，上海 201614；2．山东泰开成套电器有限公司，山东 泰安 271000) 摘要 ：介绍 了一种应用于4O．5kV双母线开关柜 的智能型监控系统。系统 以PLC为控制核心，使用工业触 摸屏设计监控画面，实现 了一次系统动态模拟、信号监视 、断路器控制、 “五防”闭锁功能，并能够查询分 合闸参数 的历史趋势 图和对操作人员进行管理 。根据 40．5kV双母线开关柜 的操作原理，使用 VB脚本设计 出3种操作模块 ，实时指导操作人员的每一步工作。 关键词 ：开关柜 ；智能 ；监控系统；PLC 中图分类号：TP277 文献标识码 ：A 1 40．5kV双母线开关柜系统分析 屏设计监控画面实现对开关柜运行状况的监视、控制 ， 双电源母线在 40．5kV 电压等级的开关柜 中是 达到 “五防”闭锁、历史趋势查询以及操作员管理的先 一 种比较特殊的结构 ，其检修方便 、供 电可靠 、便于远 进功能，通过 PLC通讯 口可实现信号远传 的功能 ，提 期扩建 ，但造价较高、结构特殊、操作复杂 。 升了此类开关柜 的智能化水平 。 图 1为 40．5kV双母线开关柜典型的一次系统 2 PLC控制系统设计 图。其中涉及联锁的部件为前上隔离开关 1G、后上隔 PLC采集外部信号并经 内部程序处理后输出信 离开关 2G、下隔离开关 3G、断路器 QF、地刀 QSE及 号来控制断路器的分合线圈、储能电机、隔离开关电磁 柜门。正常运行时各部件之间的操作需要满足以下顺 锁 (DSN—Y)、柜门电磁锁 (DSN—DMY)等 。 序环节 ： 2．1 输入输 出点 (I／O点)分布及 PLC选型 (1)送电环节顺序 ：判断就地操作权 限一五防解 经分析统计 ，本系统共用到 8个开关量输入和 9 锁信号--N断地刀QSE是否分开一合前上隔离开关 个开关量输出。为满足要求，控制器采用高性能的西 lG(或后上隔离开关 2G)一合下隔离开关 3G一合断 门子 $7-200PLC(CPU224Ac／DC／RLY)，继 电器输 路器 QF。 出方式 ，自带两个 RS485通讯端 口，一个用于连接本 (2)停电环节顺序 ：判断就地操作权限一五防解 柜触摸屏 ，另一个可连接至后 台计算机实现信号远传 锁信号一分断路器 QF一分下隔离开关3G一分前上隔 的功能。 离开关 1G(或后上隔离开关 2G)一合地开关 QSE一此 2．2 硬件接线设计 时可开后门检修。 根据开关柜二次原理图的设计规范 ，结合 PLC的 (3)倒母线环节顺序 ：前提为双母线分段 FL处于 特殊接线方式，设计 出系统的硬件接线图，分为信号输 闭合状态且本柜断路器 QF处于合闸状态 ，若此时 1G 人 回路 (见 图2)、控制和闭锁回路 (见图3)。 处于合 闸状态而 2G处于分 闸状态 ，倒母线 时需将 2G 合闸后再分开 1G，反之亦然。 常见的联锁实现方式可分为两种 ，即机械联锁和 电气联锁。机械联锁主要是程序锁、钥匙盒等 ，由于其 结构简单，