CN103258668B - 一种新型母线接地刀闸控制方法和系统 - Google Patents

Abstract

一种新型母线接地刀闸控制方法，包括如下步骤：1）将与某母线相连的母联隔离刀闸、线路隔离刀闸的辅助开关接点接入PLC，使PLC获取所述母联隔离刀闸、线路隔离刀闸的位置信息开关量；2）将电源的火线、零线和该母线的母线接地刀闸的机构箱接入PLC；3）根据该母线的母线接地刀闸的分合闸条件在PLC内编程；4）PLC判断该母线的母线接地刀闸的分合闸条件满足时，闭合其内部相应的输出继电器，将所述电源接入该母线的母线接地刀闸的机构箱。本发明的母线接地刀闸控制方法能有效简化该母线接地刀闸的电气操作回路的接线，而且方便后续对该母线接地刀闸电气操作回路的检修和改装。

Description

一种新型母线接地刀闸控制方法和系统

技术领域

本发明涉及电力系统中的刀闸控制技术领域，具体涉及一种利用PLC判断操作条件的母线接地刀闸控制方法和系统。

背景技术

刀闸是一种能看到断开点的隔离开关。电力系统中的刀闸包括隔离刀闸和接地刀闸。电力系统中通过分开隔离刀闸将停电设备与带电设备隔开；又通过合上接地刀闸使停电设备与大地连通，使工作人员能安全地接触该停电设备。

图1表示母线1M的刀闸连接示意图（母线2M的情况未画出）。如图1所示，母线1M的首、尾都接有母线接地刀闸，分别为甲0G和乙0G，母线1M上母线1M与两母线接地刀闸甲0G、乙0G的连接点之间，接有多条线路，母线1M通过线路隔离刀闸1G、2G……NG实现与相应线路的连接与断开。母线1M和2M通过母联开关GBM相连，母联开关GBM与母线1M的连接点间串联有1母线侧母联隔离刀闸M1G，母联开关GBM与母线2M的连接点间串联有2母线侧母联隔离刀闸M2G。

根据电气操作规定，分合某母线的母线接地刀闸操作前，必须确保该母线没有连接任何电源，即必须先断开与该母线相连的所有线路和其它母线，具体必须断开与该母线相连的所有线路隔离刀闸和母联隔离刀闸。

现有技术中，对上述母线接地刀闸分合闸条件的控制，是通过串联相应的线路隔离刀闸和母联隔离刀闸的辅助开关接点来实现的。辅助开关接点一般为成对出现、用于判断相应刀闸的分合闸情况的位置信息开关量。如图2所示，图2表示图1中两母线接地刀闸甲0G、乙0G的电气操作回路的电路原理图。图中，1G’、2G’、NG’、M1G’分别表示图1中线路隔离刀闸1G、2G、NG和1母线侧母联隔离刀闸M1G的第一组辅助开关接点；1G’’、2G’’、NG’’、M1G’’分别表示图1中线路隔离刀闸1G、2G、NG和1母线侧母联隔离刀闸M1G的第二组辅助开关接点，它们如图2所示串联在相应的母线接地刀闸甲0G或乙0G的机构箱前，构成将电源送入机构箱的条件。当相应隔离刀闸断开时，其辅助开关接点闭合。如图2所示，只有当相关的隔离刀闸的辅助开关接点都闭合时，电源L才能到达相应母线接地刀闸甲0G或乙0G的机构箱，电源接入相应机构箱后，才可以操作该母线接地刀闸的分、合闸。

图2中，在母线接地刀闸甲0G或乙0G的机构箱前还串联有五防锁。五防锁是一种防止误操作的小开关。五防锁的常开开关串联在刀闸电气操作回路中，当使用正确的五防锁钥匙插入该五防锁时，五防锁的常开接点闭合，该刀闸的电气操作回路导通，此时可正常操作刀闸分合。使用五防锁，能防止工作人员误操作刀闸，避免事故发生。

图3是图2对应的电气操作回路的实际接线图，从图3可以看出，现有母线接地刀闸电气操作回路，存在以下弊端：

1）辅助开关接点不能重复使用，缚设电缆过多，如图3所示：由于甲0G、乙0G两个母线接地刀闸的操作电源相互独立，所以母线1M上所有的线路隔离刀闸1G、2G、NG和1母线侧母联隔离刀闸M1G都需要配置至少两组辅助开关接点，以便接入相应母线接地刀闸的电气操作回路，而且每个母线接地刀闸的电气操作回路的接线也是独立的；

2）更改闭锁条件困难：当新安装线路、或拆除旧线路，需要更改某接地刀闸的闭锁条件时，需要更改线路接线，需要从电缆槽里挖出电缆，重新接入到相关刀闸的辅助开关接点；

3)电气操作回路维修困难：母线接地刀闸的电气操作回路串联了该母线上所有线路的隔离刀闸的辅助开关接地，只要任一个辅助开关接点故障，操作回路将不导通，工作人员需要找出回路图，一个个辅助开关接点的测试，对于一些老变电站，如果图纸丢失，故障维修将更是困难。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题，就是提供一种新型的母线接地刀闸控制方法，该母线接地刀闸控制方法能有效简化该母线接地刀闸的电气操作回路的接线，而且方便后续对该母线接地刀闸电气操作回路的检修和改装。

解决上述技术问题，本发明采取的技术方案如下：一种新型母线接地刀闸控制方法，包括如下步骤：

1）将与某母线相连的母联隔离刀闸、线路隔离刀闸的辅助开关接点接入PLC，使PLC获取所述母联隔离刀闸、线路隔离刀闸的位置信息开关量；

2）将电源的火线、零线和该母线的母线接地刀闸的机构箱接入PLC；

3）根据该母线的母线接地刀闸的分合闸条件在PLC内编程；

4）PLC判断该母线的母线接地刀闸的分合闸条件满足时，闭合其内部相应的输出继电器，将所述电源接入该母线的母线接地刀闸的机构箱。

PLC：英文programlogiccontrol，可编程逻辑控制器，是一种由可编程芯片判断逻辑的电气控制器。其主要特点是用内部大量已定义的各种输出继电器，代替传统的机械触点继电器，又通过软件编程方式用内部逻辑关系代替实际的电路连接线。

本发明引入PLC，利用PLC判断母线接地刀闸的操作条件，不但能完全取代现有技术中的母线接地刀闸的电气操作回路，而且能有效简化母线接地刀闸电气操作回路的接线，使母线刀闸的电气操作回路更加可靠，且维修和改装更加方便。当PLC检测到满足接地刀闸的操作条件时，PLC内相应的输出继电器的常开接点闭合，使相应母线接地刀闸的机构箱接通电源，即给该母线接地刀闸的机构箱通电，如此可操作该母线接地刀闸的分合；当PLC检测到该母线接地刀闸的操作条件没有全部满足时，PLC内与该母线接地刀闸的机构箱相连的输出继电器就不会闭合，电源无法到达该母线接地刀闸的机构箱，不能操作该母线接地刀闸的分合。

上述步骤3）中，所述母线接地刀闸的分合闸条件是指：操作该母线的母线接地刀闸分合闸前，必需断开与该母线相连的所有线路隔离刀闸和母联隔离刀闸。

作为对本发明的一种改进，为了加强本发明的安全性，防止误操作，上述步骤2）中，还包括在所述机构箱的输入端上串联一五防锁的步骤。

本发明所要解决的第二个技术问题，就是提供一种新型母线接地刀闸控制系统。

具体方案如下：一种新型母线接地刀闸控制系统，包括与某母线相连的母联隔离刀闸、线路隔离刀闸、母线接地刀闸，还包括交流电源和上述母线接地刀闸的机构箱，所述母联隔离刀闸、线路隔离刀闸都具有辅助开关接点，其特征在于，所述新型母线接地刀闸控制系统还包括PLC，所述母联隔离刀闸、线路隔离刀闸的辅助开关接点的一端与所述PLC的X输入端子一一对应相连，它们的另一端并联后接入PLC的COM输入端子，所述母线接地刀闸的机构箱的一输入端与所述PLC的Y输出端子一一对应相连，另一输入端并联后接入所述交流电源的零线，交流电源的火线接入PLC上相应的COM输出端子；

根据该母线的母线接地刀闸的分合闸条件在PLC内编程，PLC判断该母线的母线接地刀闸的分合闸条件满足时，将所述交流电源接入该母线的母线接地刀闸的机构箱。

刀闸的机构箱是刀闸的电气操作机构。刀闸与其机构箱之间的连接属于现有技术。在外电源接入该刀闸的机构箱后，可正常操作该刀闸的分合。

所述母线接地刀闸的机构箱与与其相连的PLC的Y输出端子之间串联有一五防锁，用于加强本系统的安全性，防止误操作。

相对现有技术，本发明具有如下有益效果：

1）有利于减少辅助开关接点的数量，简化电路接线：利用PLC判断母线接地刀闸的操作条件，只需将母线上线路隔离刀闸、母线隔离刀闸的位置信号开关量接入到PLC内，作一次接线，母线接地刀闸的操作条件的判断都通过PLC内软件实现，无需给所述母联隔离刀闸、线路隔离刀闸设置多组辅助开关接点，也无需敷设多条电缆线路；

2）线路改装容易：母线上新增线路隔离刀闸或拆除旧线路隔离刀闸，需要更改母线接地刀闸操作回路的分合闸条件时，只需相应增加新线路隔离刀闸与PLC的连接或拆除旧线路隔离刀闸与PLC的连接，并相应修改PLC内的程序即可，线路改装简单明了；

3)电气操作回路维修容易：母线上线路隔离刀闸、母联隔离刀闸的辅助开关接点分别单独接入到PLC，无需相互串联，各刀闸的辅助开关接点互相独立，接线清晰，查线容易。

4)具备微机防误操作功能：目前使用电气回路接线、监控计算机双防误操作方法防上误操作刀闸。采用PLC控制刀闸后，电气回路接线接入PLC，由PLC内部CPU判断条件，即实现微机防误操作功能。

附图说明

图1表示母线1M的刀闸连接示意图；

图2表示图1中两母线接地刀闸甲0G、乙0G的电气操作回路的电路原理图；

图3是图2对应的电气操作回路的实际接线图；

图4是图1中母线接地刀闸所对应的新型母线接地刀闸控制系统的较佳实施例的接线示意图。

具体实施方式

下面结合附图1、4对本发明的一种新型母线接地刀闸控制系统作进一步描述。

根据电气操作规定，操作母线1M的母线接地刀闸分合闸前，必须断开所有与母线1M相连的线路侧隔离刀闸，即线路侧隔离刀闸1G、2G……NG，还必须断开1母线侧母联隔离刀闸M1G，以确保母线1M不带电。

如是针对图1，我们可以为其搭建如下的新型母线接地刀闸控制系统。该系统包括与母线1M相连的母联隔离刀闸M1G、线路隔离刀闸1G、2G……NG、母线接地刀闸甲0G、乙0G，还包括交流电源1和上述母线接地刀闸甲0G、乙0G的机构箱2及五防锁3和PLC。母联隔离刀闸M1G、线路隔离刀闸1G、2G……NG分别具有辅助开关接点M1G’、1G’、2G’……NG’，当相应隔离刀闸断开时，其所对应的辅助开关接点闭合。

如图4所述，母联隔离刀闸M1G、线路隔离刀闸1G、2G……NG的辅助开关接点M1G’、1G’、2G’……NG’的一端与PLC的输入端子X1～X4一一对应相连，它们的另一端并联后接入PLC的COM输入端子；甲0G、乙0G母线接地刀闸的机构箱2的一输入端与PLC的输出端子Y1～Y2一一对应相连，另一输入端并联后接入交流电源1的零线N，交流电源1的火线L接入PLC上相应于上述输出端子Y1～Y2的COM输出端子。甲0G、乙0G母线接地刀闸的机构箱2与与其相连的PLC的输出端子Y1～Y2之间还分别串联有一五防锁3，用于加强本系统的安全性，防止误操作。

根据图1中与母线1M相连的线路隔离刀闸、母联隔离刀闸的情况在PLC内编程，定义母线接地刀闸甲0G、乙0G的开合闸条件。当线路隔离刀闸1G、2G……NG、母联隔离刀闸M1G的位置全为分位，即它们的辅助开关接点全为合位时，PLC内与输出端子Y1～Y2相连的输出继电器吸合，使PLC的COM输出端子与Y1～Y2输出端子连通，即使电源火线L接通至甲0G、乙0G的五防锁，在插入正确的五防锁钥匙后，电源即接通至甲0G、乙0G的机构箱。在线路隔离刀闸1G、2G……NG、母联隔离刀闸M1G中任何一个不在分位时，PLC内与输出端子Y1～Y2相连的输出继电器不吸合，电源则无法到达相应母线接地刀闸的机构箱，相应母线接地刀闸将不能进行分合闸操作。

本实施例的PLC编程原则见下表：

每次操作刀闸完毕，应断开交流电源，取出五防锁钥匙，保证刀闸的机构箱不会被误操作。

根据上述实施例，可总结本发明的一种新型母线接地刀闸控制方法包括如下步骤：

1）将与某母线相连的母联隔离刀闸、线路隔离刀闸的辅助开关接点接入PLC，使PLC获取所述母联隔离刀闸、线路隔离刀闸的位置信息开关量；

2）将电源的火线、零线和该母线的母线接地刀闸的机构箱接入PLC；

3）根据该母线的母线接地刀闸的分合闸条件在PLC内编程，母线接地刀闸的分合闸条件是指：操作该母线的母线接地刀闸分合闸前，必需断开与该母线相连的所有线路隔离刀闸和母联隔离刀闸；

4）PLC判断该母线的母线接地刀闸的分合闸条件满足时，闭合其内部相应的输出继电器，将所述电源接入该母线的母线接地刀闸的机构箱。

上述步骤2）中，还可以包括在机构箱的输入端上串联一五防锁的步骤，以加强本发明的安全性，防止误操作。

Claims (4)

1.一种母线接地刀闸控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)将与某母线相连的母联隔离刀闸、线路隔离刀闸的辅助开关接点接入PLC，使PLC获取所述母联隔离刀闸、线路隔离刀闸的位置信息开关量；

2)将电源的火线、零线和该母线的母线接地刀闸的机构箱接入PLC；

3)根据该母线的母线接地刀闸的分合闸条件在PLC内编程；

4)PLC判断该母线的母线接地刀闸的分合闸条件满足时，闭合其内部相应的输出继电器，将所述电源接入该母线的母线接地刀闸的机构箱；

步骤3)中，所述母线接地刀闸的分合闸条件是指：操作该母线的母线接地刀闸分合闸前，必需断开与该母线相连的所有线路隔离刀闸和母联隔离刀闸。

2.根据权利要求1所述的母线接地刀闸控制方法，其特征在于，所述步骤2)中，还包括在所述机构箱的输入端上串联一五防锁的步骤。

3.一种母线接地刀闸控制系统，包括与某母线相连的母联隔离刀闸、线路隔离刀闸、母线接地刀闸，还包括交流电源和上述母线接地刀闸的机构箱，所述母联隔离刀闸、线路隔离刀闸都具有辅助开关接点，其特征在于，所述母线接地刀闸控制系统还包括PLC，所述母联隔离刀闸、线路隔离刀闸的辅助开关接点的一端与所述PLC的X输入端子一一对应相连，它们的另一端并联后接入PLC的COM输入端子，所述母线接地刀闸的机构箱的一输入端与所述PLC的Y输出端子一一对应相连，另一输入端并联后接入所述交流电源的零线，交流电源的火线接入PLC上相应的COM输出端子；

根据该母线的母线接地刀闸的分合闸条件在PLC内编程，PLC判断该母线的母线接地刀闸的分合闸条件满足时，将所述交流电源接入该母线的母线接地刀闸的机构箱；

所述母线接地刀闸的分合闸条件是指：操作该母线的母线接地刀闸分合闸前，必需断开与该母线相连的所有线路隔离刀闸和母联隔离刀闸。

4.根据权利要求3所述的母线接地刀闸控制系统，其特征在于，所述母线接地刀闸的机构箱与与其相连的PLC的Y输出端子之间串联有一五防锁。