CN110445251A - 基于可编程控制器的低压备用电源自动投入系统 - Google Patents

基于可编程控制器的低压备用电源自动投入系统 Download PDF

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毕雨
王亮
郑晓光
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Abstract

本发明公开了一种基于可编程控制器的低压备用电源自动投入系统，该系统主要由电源模块、电压判断模块及逻辑判断模块组成，电压继电器检测母线电压及进线电压进行判断后输出接点接入逻辑判断模块的输入端，可编程控制器对采集的信息进行逻辑判断后输出动作命令进行切换；可实现单母双进线或单母分段等不同系统运行方式的备用电源自动投入功能，动作逻辑简单可靠，该系统设备简单成本低，经济适用。

Description

基于可编程控制器的低压备用电源自动投入系统
技术领域
本发明涉及一种基于可编程控制器的低压备用电源自动投入系统。
背景技术
为了保证电力系统供电的可靠性，低压供电系统供电方式一般采用两种方式：一种是单母线双进线供电方式，另一种是单母分段供电方式，每段母线一个进线，两个进线互为热备使用；当正常供电电源由于各种情况失电时，系统需在限定的时间内将工作电源断开，备用电源投入。双电源自动投入系统在低压系统广泛使用。
目前市场上现有的低压备用电源自动投入系统一般采用微机保护实现，价格高，对于低压系统不同运行方式切换不灵活，且装置故障时，需厂家跟换插件或整机替换，周期长，影响设备可靠运行。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于可编程控制器的低压备用电源自动投入系统，可实现低压单母线双进线或单母分段供电方式的电源进线自动切换。本发明的技术方案是：一种基于可编程控制器的低压备用电源自动投入系统，一种基于可编程控制器的低压备用电源自动投入系统，由电源模块、电压判断模块及逻辑判断模块组成，如图1所示，电源模块包含开关电源1、电源空气断路器2，电压判断模块包含第一电压继电器3、第二电压继电器4、第三电压继电器11、第一电压空气断路器5、第二电压空气断路器6、第三电压空气断路器10，逻辑判断模块包含切换开关8、可编程控制器9；各元器件之间的连接方式为：端子排7的输入侧接入一路母线电压，端子排7的输出接入第一电压空气断路器5的输入侧，第一电压空气断路器5的输出接入第一电压继电器3的模拟量输入端，第一电压继电器3的出口接到可编程控制器9的开关量输入端；端子排7的另一个电压输入侧接入第二路母线电压，端子排7的输出接入第二电压空气断路器6的输入侧，第二电压空气断路器6的输出接入第二电压继电器4的模拟量输入端，第二电压继电器4的出口接到可编程控制器9的开关量输入端；电源空气断路器2的输出端接入开关电源1的输入端，开关电源1的输出端与可编程控制器9相连，切换开关8及第一电压继电器3、第二电压继电器4的触点分别接入可编程控制器9的开关量输入端，可编程控制器9的其他端子接入至端子排7。
包含切换开关8单母线双进线供电方式时，切换开关8处于“进线备投投入”位，第一电压空气断路器5及第二电压空气断路器6分别接入的两个进线电压。
包含切换开关8单母分段供电方式时，切换开关8处于“母联备投投入”位，第一电压空气断路器5及第二电压空气断路器6分别接入两个母线电压。
本发明的工作原理：
由图2可知，用于单母分段供电方式时，第一电压空气断路器5及第二电压空气断路器6分别连接一段母线电压及二段母线电压，由图3可知用于单母双进线供电方式时，第一电压空气断路器5及第二电压空气断路器6分别连接一段进线电压及二段进线电压，第三电压空气断路器10连接母线电压；备用电源自动投入系统工作时，电源空气断路器2处于合位，开关电源1工作给可编程控制器9供电，如图2可知，正常运行时，第一电压空气断路器5及第二电压空气断路器6处于合位，第三电压空气断路器10处于分位，母联处于分位，进线1及进线2处于合位，一段母线及二段母线电压正常，切换开关8处于“母联备投投入”位，可编程控制器9根据运行工况进行逻辑判断并发出切换准备好信号，当一段母线失压，第一电压继电器3检测到失压发出一段母线失压信息给可编程控制器9，可编程控制器9进行逻辑判断后发出跳进线1命令，进线1跳闸后，可编程控制器9根据逻辑执行情况发出合母联命令，母联合闸，切换完成；当二段母线失压，第二电压继电器4检测到失压发出二段母线失压信息给可编程控制器9，可编程控制器9进行逻辑判断后发出跳进线2命令，进线2跳闸后，可编程控制器9根据逻辑执行情况发出合母联命令，母联合闸，切换完成。如图3所示，正常运行时，第一电压空气断路器5、第二电压空气断路器6及第三电压空气断路器10处于合位，进线1处于合位，进线2处于分位，母线电压正常，切换开关8处于“进线备投投入”位，可编程控制器9根据运行工况进行逻辑判断并发出准备好信息，当进线1失压，第一电压继电器3检测到失压发出母线失压信息给可编程控制器9，可编程控制器9进行逻辑判断后发出跳进线1命令，进线1跳闸后，可编程控制器9根据逻辑执行情况发出合进线2，进线2合闸，切换完成；当进线2处于合位，进线1处于分位，进线2失压，第二电压继电器4检测到失压发出母线失压信息给可编程控制器9，可编程控制器9进行逻辑判断后发出跳进线2命令，进线2跳闸后，可编程控制器9根据逻辑执行情况发出合进线1命令，进线1合闸，切换完成。
本发明实现低压单母线双进线或单母分段供电系统的备用电源自动投入的功能。
本发明技术效果：
本发明就是实现低压单母线双进线或单母分段供电系统的备用电源自动投入的功能。特点如下：
1、采用可编程控制器进行逻辑控制，成本降低，更经济。
2、适用单母双进线或单母分段系统不同供电方式，不同供电方式本系统内的接线相同，只是端子排外侧接入的系统电压不同。
3、逻辑简单灵活，可根据需求自定义。
4、元器件故障可自行替换，常规元器件易采购，周期短。
附图说明
图1为本发明的系统构成示意图
图2为本发明的单母分段供电方式的接线图
图3为本发明的单母双进线供电方式的接线图
具体实施方式
如图1所示的一种基于可编程控制器的低压备用电源自动投入系统，由电源模块、电压判断模块及逻辑判断模块组成，电源模块包含开关电源1、电源空气断路器2，电压判断模块包含第一电压继电器3、第二电压继电器4、第三电压继电器11、第一电压空气断路器5、第二电压空气断路器6、第三电压空气断路器10，逻辑判断模块包含切换开关8、可编程控制器9；各元器件之间的连接方式为：端子排7的输入侧接入一路母线电压，端子排7的输出接入第一电压空气断路器5的输入侧，第一电压空气断路器5的输出接入第一电压继电器3的模拟量输入端，第一电压继电器3的出口接到可编程控制器9的开关量输入端；端子排7的另一个电压输入侧接入第二路母线电压，端子排7的输出接入第二电压空气断路器6的输入侧，第二电压空气断路器6的输出接入第二电压继电器4的模拟量输入端，第二电压继电器4的出口接到可编程控制器9的开关量输入端；电源空气断路器2的输出端接入开关电源1的输入端，开关电源1的输出端与可编程控制器9相连，切换开关8及第一电压继电器3、第二电压继电器4的触点分别接入可编程控制器9的开关量输入端，可编程控制器9的其他端子接入至端子排7。
包含切换开关8单母线双进线供电方式时，切换开关8处于“进线备投投入”位，第一电压空气断路器5及第二电压空气断路器6分别接入的两个进线电压。
包含切换开关8单母分段供电方式时，切换开关8处于“母联备投投入”位，第一电压空气断路器5及第二电压空气断路器6分别接入两个母线电压。
具体工作过程如下：如图1所示，第一电压空气断路器5的输入端接到端子排7，第一电压空气断路器5的输出接到第一电压继电器3的模拟量输入端，第一电压继电器3的出口接到可编程控制器9的开关量输入端；第二电压空气断路器6的输入端接到端子排7，第二电压空气断路器6的输出接到第二电压继电器4的模拟量输入端，第二电压继电器4的出口接到可编程控制器9的开关量输入端；电源空气断路器2的输出端接入开关电源1的输入端，开关电源1的输出端与可编程控制器9相连，给可编程控制器9供电，切换开关8及第一电压继电器3、第二电压继电器4的触点分别接入可编程控制器9的开关量输入端，可编程控制器9的其他端子接入至端子排7。将各元器件相连并将控制断路器的位置信息接入至可编程控制器9的输入端，将可编程控制器9的控制出口分别接至各断路器作为跳/合闸命令，为了防止由于电压控制断路器故障导致误切换，将三个电压控制断路器的辅助触点接入可编程控制器9的输入端，各元器件的接线确认无误后，接通电源，各元器件开始工作。合上电源空气断路器2及第一电压空气断路器5、第二电压空气断路器6、第三电压空气断路器10，根据低压系统的主接线方式，切换开关8选择母联备投投入还是进线备投投入，如图2所示，当低压系统为单母分段方式，第一电压空气断路器5及第二电压空气断路器6分别连接一段母线电压及二段母线电压，切换开关8打到母联切换投入位置，当进线1或进线2失压时，对应的电压判断模块发出母线失压信号给可编程控制器9，可编程控制器9根据接收的信息进行逻辑判断，输出跳失压进线的跳闸命令，失压进线跳闸后，可编程逻辑控制器9根据内部逻辑，输出合母联命令，母联合闸，完成切换；如图3所示，当低压系统为单母双进线方式，第一电压空气断路器5及第二电压空气断路器6分别连接一段进线电压及二段进线电压，第三电压空气断路器10连接母线电压，切换开关8打到进线切换投入位置，当进线1或进线2失压时，相应的电压判断模块发出母线失压信号给可编程控制器9，可编程控制器9根据接收的信息进行逻辑判断，备用进线电压正常时，输出跳失压进线的跳闸命令，失压进线跳闸后，可编程逻辑控制器9根据内部逻辑，输出合另一进线命令，备用进线合闸，完成切换。
上面结合附图对本发明的工作原理及实施方式做了详细的说明，但本发明不限于上述实施方式。本发明实现低压系统单母线双进线或单母分段不同系统供电方式的低压备用电源自动投入功能，切换逻辑简单可靠，操作方便。

Claims (3)

1.一种基于可编程控制器的低压备用电源自动投入系统，其特征是：由电源模块、电压判断模块及逻辑判断模块组成，其中电源模块包含开关电源(1)、电源空气断路器(2)，电压判断模块包含第一电压继电器(3)、第二电压继电器(4)、第三电压继电器(11)、第一电压空气断路器(5)、第二电压空气断路器(6)、第三电压空气断路器(10)，逻辑判断模块包含切换开关(8)、可编程控制器(9)；各元器件之间的连接方式为：端子排(7)的输入侧接入一路母线电压，端子排(7)的输出接入第一电压空气断路器(5)的输入侧，第一电压空气断路器(5)的输出接入第一电压继电器(3)的模拟量输入端，第一电压继电器(3)的出口接到可编程控制器(9)的开关量输入端；端子排(7)的另一个电压输入侧接入第二路母线电压，端子排(7)的输出接入第二电压空气断路器(6)的输入侧，第二电压空气断路器(6)的输出接入第二电压继电器(4)的模拟量输入端，第二电压继电器(4)的出口接到可编程控制器(9)的开关量输入端；电源空气断路器(2)的输出端接入开关电源(1)的输入端，开关电源(1)的输出端与可编程控制器(9)相连，切换开关(8)及第一电压继电器(3)、第二电压继电器(4)的触点分别接入可编程控制器(9)的开关量输入端，可编程控制器(9)的其他端子接入至端子排(7)。
2.根据权利要求1所述的一种基于可编程控制器的低压备用电源自动投入系统，其特征是：包含切换开关(8)单母线双进线供电方式时，切换开关(8)处于“进线备投投入”位，第一电压空气断路器(5)及第二电压空气断路器(6)分别接入的两个进线电压。
3.根据权利要求1所述的一种基于可编程控制器的低压备用电源自动投入系统，其特征是：包含切换开关(8)单母分段供电方式时，切换开关(8)处于“母联备投投入”位，第一电压空气断路器(5)及第二电压空气断路器(6)分别接入两个母线电压。
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