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PLC在电网备用电源自动投入中的应用
【摘要】根据备用电源自动投入装置的使用特点,将备用电源自动投入装置应用于电网中,解决了当工作电源出现故障使电压消失,导致用户断电的难题。本文主要介绍了备用电源自动投入装置的特点,并举例分析了利用PLC芯片如何实现备用电源自动投入的应用。
【关键词】备用电源自动投入PLC控制自动化
随着科学技术水平的不断提高,现在电力技术的理论和实际应用范围也在不断地拓宽,与此同时一些大中型工厂和企业对供电的质量和可靠性有了更高的要求。在很多具有一级负荷和重要的二级负荷的工厂和企业中,其发电厂或变电所通常需要有备用电源自动投入装置,实现供电系统的自动化,以确保电力系统的快速性、可靠性和安全性。
一、对备用电源自动投入装置的分析
备用电源自动投入装置是当主供电电源发生故障时,将备用电源在设定时间内启动或投入,以保障重要设备电源的供给的自动化设备。

传统的备用电源自动投入装置系统是由继电器和接触器组成。因其组成结构简单、投入成本低,在一些中小型企业和工厂的供配电系统中很受欢迎。但是也存在着很多缺点:第一、由于传统的备用电源自动投入系统都是由继电器和接触器组成,若要组成一套完整的控制系统,在继电器和接触器的使用数量上很大,而过多的继电器和接触器使得系统的体积变得庞大。第二、继电器和接触器都是电磁式机械动作,因而系统的动作响应能力差,继电器和接触器的触点要频繁地接通和断开动作,使得触点容易出现故障,导致系统的可靠性较低,并且要进行大量的维护和故障的检修工作,过多的继电器和接触器对故障的检修造成了巨大困难。第三、由于系统采用的是纯硬件结构,不具备可编程能力,造成系统的开发周期长。系统不具有通信和监控功能,不能使整个供配电系统有机地组合为一体,不能适用于对自动化水平要求较高的场合。

新型PLC控制的备用电源自动投入控制器完全克服了上述缺点。PLC是可编程序控制器,由CPU、存储器、输入输出电路和功能模块(如计数器、定时器、通信模块)组成。通过采集现场的数字和模拟量的信息,经CPU处理和计算后,将信息传送至现场以控制设备的工作。其具有快速的运算能力,可实现设备和上位机通信,可利用图形化(如顺序功能图、梯形图、功能模块图)和文本化编程,并且具有软件和硬件的诊断功能。
将其利用到备用电源的自动投入装置上带来的优点有:第一、可以省去很多的继电器和接触器以及线路的连接。由于PLC内部具有很多继电器,完全可以替代实际的继电器装置。第二、采用编程的方法使系统的开发更加快速和简便,处理速度快(平均执行一条指令的时间为微秒级甚至是纳秒级),内部的定时器要比传统的机械定时器精确度高很多。第三、可以通过预先规定好的协议将信息传送给其他PLC或者PC机,以实现对系统的监控和系统故障的自诊断,并且还可以连接诊断和在线调试,进而确保了系统的稳定性和可靠性。第四、由于其是利用程序来进行控制的,在对系统进行维护和修改时变得更加快捷和方便,不必像传统的那样要更换硬件和更改线路连接,只需要修改程序即可,大大缩短了维护周期。

(1)当主电源由于故障而断电时,备用电源必须投入运行,但是若备用电源没有足够高的电压时,