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1、XXXXXXXX学 院毕 业 设 计（论 文） 级 专业题 目 毕业时间： 学生姓名： 指导教师： 班 级： 2012 年2月10日 XXXXXX学院 届各专业毕业论文（设计）成绩评定表姓名王敦旭班级09机电（5）班专业机电一体化指导教师第一次指导意见年 月 日指导教师第二次指导意见年 月 日指导教师第三次指导意见年 月 日指导教师评语及评分 成绩： 签字（盖章） 年 月 日答辩小组评价意见及评分成绩： 签字（盖章） 年 月 日教学系毕业实践环节指导小组意见签字（盖章） 年 月 日学院毕业实践环节指导委员会审核意见签字（盖章） 年 月 日说明：1、以上各栏必须按要求逐项填写.。2、此表附于毕业
2、论文 (设计)封面之后。PLC在10KV配电系统继电保护中的应用摘要：随着社会经济的发展，工业的迅速兴起，使得一些10KV配电系统大幅度增加，配电系统的简便性、可靠性、安全性、节能性、性价比显得尤其重要。目前，传统的10KV配电系统还是采用继电器系统和分布监测计量、分布控制方式，而采用PLC（可编程序控制器）系统集中控制和集中监测计量方式，有利于提高配电系统的运行管理自动化水平，保证配电的安全稳定，还能减少运行人员的工作强度提，安全可靠。 随着经济、科学技术的发展，为了顺应减人增效的经济效益，配电室从有人值班演变到无人值班，这是社会发展的必然，也是科技进步的使然，带来了巨大的经济效益和社会效益
3、。随着电力系统的不断发展，无人值班配电室的逐渐增多，为保障电网安全运行，并解决无人值班配电室的安全防范问题，有必要进行配电室远程监控系统的建设。针对10KV配电系统进行远程监控，不仅提高了运行的可靠性，减少了人为事故，而且保障了系统安全，提高了劳动生产率，降低了建设成本，从而推动了电力行业的科技进步。摘要主要说你设计了什么，怎么样设计的。并且要精练。关键词：配电；继电保护；PLC一、课题研究的内容和意义本课题主要采用PLC通过对10KV配电继电保护系统进行采样，实现参数的提取和传输，为了便于控制和管理，通过PLC和上位机的通讯，PLC将采集的数据，发送至上位机，进行处理，应用组态软件，实现对系
4、统的远程监控和管理。PLC技术在10KV配电系统远程监控系统中应用的主要内容如下： （1）对10KV配电系统的非正常运行进行报警。当10KV配电系统有非正常状态发生或设备异常时，监控系统能及时地发出事故报警，并在计算机显示器上自动推出报警画面，使运行人员能够进行相应处理来防止事件的扩大。 （2）对10KV配电系统事故报警的处理功能。报警处理一方面是通过对各种采集方式获取的相关数据进行逻辑组合，并对组合结果进行判别，然后输出异常报警信息；另一方面是对报警信息的分类和分层管理，有利于查阅和检索，方便了运行人员监视和事故故障分析。 （3）对10KV配电系统运行状态的自恢复功能。当由于某种原因导致系统
5、停机时，能自动产生恢复信号，对外围设备接口重新初始化，保留历史数据，实现无扰动的软、硬件自恢复，保障系统正常且可靠的运行。运行人员可以在中心控制室全面地实现掌握10KV配电系统运行状况并进行相应的操作，使运行人员在第一时间内可迅速了解故障信息，快速排除故障。不仅提高了运行管理水平，还实现了减员增效，并且可扩展性强，并使远程监控的技术水平不断提高，系统结构体系不断完善。10KV配电系统是配变电站中不可或缺的重要组成部分，其内部各种电器的正常工作对于配变电站的正常工作和检测十分重要，因此对于10KV配电继电保护系统的检测和管理的远程监控意义明显。二、10kv配电系统继电保护的作用和基本组成部分（一
6、）10kv配电在实际应用中的作用10kv配电是供电方与用电方联系的中枢，通常，把电压为35kV及以上的高压电力线路称为送电线路，把电压为10kV及以下的电力线路称为配电线路。配电线路将10kv配电直接将电能输送给用户或给用电设备提供消费的能源。电力是现代生活中不可缺少的动力和能源，按用电量多少，我国的主要电能用户为：工业、农业、交通运输、市政及商业、生活，其中工业用户是电力系统的最大用户。基于10kv配电的使用使命，对10kv配电的运行提出了严格的要求：10kv配电运行应确保安全可靠，保证良好的电能质量。因为供电中断将导致生产停顿、生活混乱、甚至危及人身和设备的安全。 10KV配电系统是供电系
7、统的神经中枢，配电系统的正常工作和我们的生活保障及工作秩序密不可分，这就要求它有更高的可靠性，同时配电系统的智能化、节能、操作简便、方便维护是经济高速发展的需要，配电系统操作和维护对工作人员的安全系数要求更高、劳动强度更低和设备的性价比更高是人们所希望的。监控技术的发展始终与最新技术的发展息息相关，使用者不断对远程监控的简便性及实时性提出了更高的要求，因此必须要更好地、更及时地应用最新技术，这样才能使得远程监控不断地发展，不断地满足人们的需求。（二）配电系统继电保护的作用10kv配电系统由高压断路器、高压接触器、变压器、母线、电容补偿系统、输配电线路及用电设备组成，系统中各元件通过电或磁联系起
8、来。10kv配电系统运行过程中任一元件发生故障都会立即在不同程度上影响到系统的正常运行，造成对用户的停电，电能质量严重下降，设备的毁坏及系统运行稳定的破坏和瓦解等。在没有故障发生，10kv配电系统处于异常运行状态时，例如过负荷，会使元件载流部分和绝缘材料的温度不断升高，加速绝缘的老化和损坏，极易发展为事故。电力工业的重要性和电力生产的连续性就要求在变配电系统中，除应采取各项积极措施消除或减少发生故障的可能性、防患于未然以外，还应采取有效措施，当变配电系统异常运行时及时发出报警信号提醒运行人员及时处理，一旦发生故障时，准确而迅速地将故障元件切除，避免事故的延伸和扩大。这就要在电力系统的电气元件上
9、装设自动保护装置。（三）10kv配电系统继电保护的基本结构柜体和断路器二大部分组成的高压开关柜是高压配电柜的一种，具有架空进出线、电缆进出线、母线联络等功能。柜内电器元件有：1、柜内常用一次电器元件（主回路设备）常见的有如下设备：电流互感器简称CT，电压互感器简称PT，接地开关，避雷器（阻容吸收器），隔离开关,电压接触器，高压熔断器，变压器，高压带电显示器，绝缘件，主母线和分支母线，高压电抗器，负荷开关，高压单相并联电容器等。2、柜内常用的主要二次元件常见的有如下设备：继电器，电度表，电流表，电压表，功率表，功率因数表，频率表，熔断器，空气开关，转换开关，信号灯，电阻，按钮，微机综合保护装置等
10、。图2. 高压配电室的一次系统框图三、系统的设计方案（一）PLC控制系统的设计思路PLC控制系统的主要目的是满足控制要求的前提下，最大限度地提高生产效率和产品质量，同时也要明确系统总体设计思路。 （1）熟悉和掌握被控对象的生产工艺、工作原理、控制要求以及实现的功能。（2）硬件系统设计，包括PLC的选型、确定输入/输出点数、选择通讯方式、输入/输出地址分配、绘制电气接线图等。（3）软件系统设计，包括程序结构设计（采用主程序、子程序和中断程序的模块化结构）、程序功能图设计、程序流程图设计、控制程序设计等。（4）硬件和软件系统调试，通过硬件系统和软件系统调试，解决出现的问题，满足控制功能要求。评估控
11、制任务PLC机型的选择控制柜设计及布线程序设计联机调试PLC安装程序检查、调试控制流程的设计程序备份修改软、硬件模拟运行投入使用是否满足要求 图1 PLC控制系统设计流程（a）根据工艺流程，要最大限度地满足被控对象要求。（b）满足工艺要求的前提下，要保证系统简单、经济、安全可靠、适用以及维护方便。（c）PLC选型时要留有适当的余量。(二)10KV配电继电保护系统的远程监控系统 当10KV配电系统中的设备出现故障或异常时会直接影响电能的传输、变换与分配等问题。目前，对电气设备的故障诊断主要依靠计划检修和平时巡检，如果设备突然出现异常或存在潜伏性故障，事实上在大多情况下运行人员都不能及时处理，使电
12、力系统供电可靠性降低。利用“远程监控技术”能够及时发现10KV配电系统中设备隐患，为迅速排除故障，节省检修时间，提高电力系统安全、稳定运行。该系统不受地理条件、气候条件的影响独立工作，解决通常人工巡检方式平时无法经常到达现场、紧急时刻无法及时到达远距离危险监控点现场的难题，实现了全天候的远程自动巡检。系统可远程在线监视高压输配电设备的运行状况及其参数和设备周围的环境状况及其参数。1.PLC远程监控的原理10KV配电系统内的电器设备的状态通常可以分为三种情况：正常状态、异常状态以及故障状态。正常状态时设备的整体或者局部没有缺陷，或者虽然有缺陷但是不影响设备的正常运行。异常状态是指缺陷已有一定程度
13、的扩展，使电器设备状态信号发生一定的变化，电器设备的性能已经劣化，但仍能维持工作，此时要注意设备性能发展的趋势，要制定相关的检修计划。故障状态则是指设备的性能指标已有明显的下降，设备已经不能维持正常工作，包括电器设备不能继续运行的严重故障以及已经导致灾害事故的破坏性故障等。应用PLC构成的10KV配电继电保护系统的远程监控系统的原理是分别监视10KV配电继电保护系统的总受柜、1#变压器配出柜及2#变压器配出柜的三相电压是否欠压和三相电流是否过流等。对10KV配电继电保护系统的非正常运行进行报警，当10KV配电系统有非正常状态发生或设备异常时，监控系统能及时地发出事故报警，并在计算机显示器上自动
14、推出报警画面，使运行人员能够进行相应处理来防止事件的扩大采用。PLC通过对10KV配电继电保护系统的各种电器进行采样，实现参数的提取和传输，为了便于控制和管理，通过PLC和上位机的通讯，PLC将采集的传感器数据，发送至上位机，进行处理，应用组态软件，实现对系统的远程监控和管理。2.10KV配电系统继电保护的远程监控系统可实现的功能（1）采集与处理功能主要是对生产过程的各种模拟或数字量进行检测、采样和必要的预处理，并且以一定的形式输出，为运行人员提供详实的数据，帮助他们进行分析，以便了解高压配电系统内设备的运行情况。（2）监督功能将检测到的实时数据进行分析、归纳、整理、计算等二次加工，并分别作为实时数据和历史数据加以存储。（3）管理功能利用己有的有效数据、图像、报表等对工况进行分析、故障诊断、险情预测，并以声光电的形式对故障和突发事件报警。（4）控制功能在检测的基础上进行处理，根据事先决定的控制策略形成控制输出，便于配电室内的电器正常运行。（三）远程监控系统的设计1.系统工作流程图6 PLC控制系统框图图片中图2处理掉从图3.4中可知设计的10KV配电继电保护系统的远程监控先利用PLC对10KV配电继电保护系统的主要设备的参数进行采集，再进行远程遥控和保护。该装置需要控制的主要设备有：总受柜
