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用PLC实现煤矿地面变电所备用电源的自动投入作者：张景库来源：《职业·下旬》2013年第12期摘要：为了保证煤矿供电的可靠性，煤矿地面变电所必须采用双回路独立电源供电，当运行电源发生故障时，应立即投入备用电源工作。
本文尝试用现代工业计算机（PLC）实现煤矿地面变电所备用电源的自动切换。
关键词：PLC 煤矿地面变电所备用电源自动投入煤矿生产是工业能源的主要来源之一，由于煤矿生产的特殊环境，决定了煤矿安全供电的重要性。
为了保证煤矿供电的可靠性，煤矿地面变电所必须采用双回路独立电源供电，当运行电源发生故障时，应立即投入备用电源工作，以确保各级生产负荷对供电的要求。
然而传统的备用电源的自动投入过程是人工手动操作，既不安全又造成停电时间较长，对人身生命安全及矿井的生产环境都将造成很大的影响。
因此，笔者尝试用现代工业计算机PLC实现煤矿地面变电所备用电源的自动投入，具体内容如下。
一、应用可编程控制器实现控制的必要性可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，它专为在工业环境下应用而设计。
从1969年诞生第一台可编程控制器以来，它的功能、可靠性、性价比、灵活性、抗干扰能力都在不断提升，愈来愈受到人们的重视，因此在工业生产中的应用也愈来愈广泛。
所以，我们可以应用PLC的这些优点，实现煤矿地面变电所备用电源的控制。
二、煤矿地面变电所备用电源的自动投入过程图1所示为沈阳煤业集团红阳煤矿地面变电所的接线图。
该煤矿地面变电所采用两路35kV电源进线、按双T形接线的供电方式，并通过高压真空断路器9QF形成桥路连接。
假设原来工作于1#电源进线带1T变压器工作状态，那么，当发生1#电源进线失压或1T变压器故障，则应通过PLC的自动投入备用电源功能立刻投入到2#电源进线或2T变压器工作状态，以确保供电的连续性。
从红阳煤矿地面变电所的接线方式可以看出，两路电源进线和两台变压器的双T形接线运行组合方式主要有以下几种。
图1第一种是1#电源进线带1T变压器工作方式；第二种是1#电源进线带2T变压器工作方式；第三种是2#电源进线带1T变压器工作方式；第四种是2#电源进线带2T变压器工作方式。
母联备自投工作原理
母联备自投是一种常见的电气自动化控制系统，其工作原理主要是通过母线接触器和备用自投装置的配合，实现对电气设备的备用电源切换，以确保设备的正常运行和供电可靠性。
下面我们将详细介绍母联备自投的工作原理。
首先，母联备自投系统由母线接触器和备用自投装置两部分组成。
母线接触器是用来实现正常电源和备用电源之间的切换，而备用自投装置则是用来监测正常电源的状态，并在正常电源故障时自动切换至备用电源。
其次，母联备自投系统的工作原理是在正常情况下，母线接触器将正常电源与设备连接，备用自投装置监测正常电源的状态，一旦检测到正常电源故障，备用自投装置会立即发出信号，通知母线接触器进行切换，将设备连接至备用电源上，以确保设备的持续供电。
另外，母联备自投系统还可以设置自动和手动两种工作模式。
在自动模式下，备用自投装置会自动监测正常电源状态，并在故障时进行切换，而在手动模式下，则需要操作人员手动进行切换，以
便进行维护和检修。
总的来说，母联备自投系统通过母线接触器和备用自投装置的配合，实现了对电气设备的备用电源切换，从而保障了设备的供电可靠性。
在实际应用中，母联备自投系统可以根据不同的电气设备和供电要求进行定制，以满足不同场合的需求。
综上所述，母联备自投系统的工作原理是通过母线接触器和备用自投装置的配合，实现了对电气设备的备用电源切换，从而确保了设备的正常运行和供电可靠性。
希望通过本文的介绍，能够对母联备自投系统的工作原理有一个更加深入的了解。
低压母联备自投工作原理低压母联备自投是一种常见的电力系统保护装置，用于保护电力系统在发生故障时的安全稳定运行。
其工作原理是通过感知电力系统的异常情况，及时切断故障电路，保护其他设备免受损坏。
低压母联备自投由保护装置、控制装置和执行装置三部分组成。
保护装置通过电流、电压和频率等参数的监测，感知电力系统的工作状态。
当电力系统发生故障时，保护装置会检测到电流或电压的异常变化，并发送信号给控制装置。
控制装置是低压母联备自投的核心部分，它根据保护装置的信号，判断故障的性质和位置，并根据预设的保护策略做出相应的动作。
控制装置通常由微处理器和逻辑电路组成，可以实现复杂的保护逻辑和故障诊断功能。
执行装置是根据控制装置的指令，执行具体的操作，切断故障电路。
执行装置通常采用继电器、断路器或隔离开关等电器元件，通过电磁驱动或机械传动实现开关的动作。
低压母联备自投的工作原理可以简单地描述为以下几个步骤：1. 监测：保护装置对电力系统的电流、电压和频率等参数进行持续监测，以便及时发现异常情况。
2. 检测：当保护装置监测到电力系统的参数超出预设的安全范围时，会立即产生报警信号，并发送给控制装置。
3. 判断：控制装置接收到保护装置的报警信号后，会根据预设的保护策略，判断故障的性质和位置。
例如，当电流超过额定值或频率偏离正常范围时，可能发生短路故障或过载故障。
4. 动作：根据判断结果，控制装置会发送指令给执行装置，要求其切断故障电路。
执行装置根据指令，通过电磁驱动或机械传动，打开断路器或隔离开关，切断故障电路。
5. 反馈：执行装置完成动作后，会向控制装置发送反馈信号，以确认切断操作已经完成。
低压母联备自投工作原理的关键在于保护装置、控制装置和执行装置的协调配合。
保护装置负责感知电力系统的异常情况，控制装置负责判断故障性质和位置，并发送指令给执行装置进行切断操作。
三者之间的信息传递和协作是保证低压母联备自投正常工作的关键。
低压母联备自投在电力系统中起到了重要的保护作用，可以有效地防止故障扩大和设备损坏。
1.低压配电系统运行方式：低压配电系统主接线为分段单母线，设有母线分段开关。
附图1为进线和母线分段开关一次接线图。
进线开关1QF、2QF和母线分段开关3QF之间设有联锁，严禁2个进线开关和母线分段开关同时合闸。
进线和母线分段开关为就地、远方（控制中心）两级手动控制，并具有“失压自投、过流闭锁、来电自复”和“合闸防跳”功能。
进线开关和母线分段开关的状态，包括开关合、分闸状态和故障跳闸信号全部上传控制中心。
运行方式1：分别手动操作闭合两个进线开关，母线分段开关为断开状态。
两路进线同时供电。
此运行方式为正常运行方式。
运行方式2；手动闭合任一个进线开关和母线分段开关，另一个进线开关为断开状态。
或在运行方式1时，手动操作任一进线开关跳闸，母线分段开关不自投，可手动操作母线分段开关合闸。
由一路进线电源带变电所全部一、二级负荷。
三级负荷可根据变压器运行情况，选择全部自动切除、部分切除或不切除。
运行方式3：在发生非低压系统内部故障造成的进线电源失压后，进线开关延时自动跳开（延时时间需与上一级开关的自投时间配合），母线分段开关自动投入。
当失压电源恢复，母线分段开关自动跳闸，进线开关自动恢复合闸，完成“失压自投、来电自复”的功能。
由一路进线电源带变电所全部一、二级负荷。
三级负荷可根据变压器运行情况，选择全部自动切除、部分切除或不切除。
运行方式4：当低压系统发生短路故障，造成任一进线开关跳闸，母线分段开关闭锁不自投。
实现“过流闭锁”功能。
此时低压配电系统为单电源供电，并承担本段母线的全部负荷。
一级负荷实施双电源末端切换，故障母线的二、三级负荷停止供电。
●几点说明：在变压器中压馈出开关合闸后，两路进线开关未闭合前，母线分段开关不能自动投入，但可手动操作合闸。
当低压母线系统短路故障，发生变压器中压馈出开关越级跳闸，使低压进线开关失压跳闸时，母线分段开关闭锁自投。
在城铁工程中此闭锁关系没有设置。
当1#进线开关1QF失压跳闸，母线分段开关自投，由2#进线供电时，而该供电电源也发生失压，由于低压操作电源消失，且2#进线开关2QF没有装设失压脱扣器，因此2QF开关不会跳闸。
母联备自投PLC改造一绪论随着社会经济的高速发展,现代化高精度的工业生产都需要电网提供高质量的电能。
连续供电是优质电能的充分条件，电网运行应该尽量缩短设备检修或故障时对外停电时间，提高供电可靠性。
备用电源自动投入是保证配电系统连续可靠供电的重要措施.因此,备用电源自投已成为变电站综合自动化系统的基本功能之一.。
备用电源自投装置是因电力系统故障或其他原因使工作电源被断开后,能迅速将备用电源或备用设备或其他正常的电源自动投入工作,使原来的动作电源被断开的用户能迅速护肤供电的一种自动控制装置.传统的备用电源自动投入装置采用各种继电器，接触器，开关及触点，根据不同的运行方式构成相应的备自投回路，其特点是价格便宜但体积大，开关动作慢，功能较少，接线复杂，触点容易损坏，灵活性较差。
近几年普遍采用的是微机备用电源自投装置，其特点是有完善的故障逻辑判别，和可靠的故障响应，维护方便。
随着现代电力工业的发展和电网建设的改造，电力系统的规模也越来越大，结构也越来越复杂，性能要求越来越高，备用电源自动投入装置的逻辑关系也越来越复杂。
PLC是以微处理器为基础，综合了计算机技术，半导体集成技术，自动控制技术，数字技术和通信网络技术发展起来的一种通用工业自动化控制装置。
该装置采用可编程控制的存储器存储用户指令，用软件编程实现确定的逻辑，顺序，定时，计数，运算和一些特定的功能，通过数字量或模拟量的输入输出来控制各种类型的生产过程。
具有通用性强，灵活性好，接线简单，可靠性高，抗干扰强等特点。
由PLC构成的备用电源投入装置相对灵活，多变，可根据电力系统的运行方式，通过编程完成各种复杂的逻辑和功能，最大限度的满足不同的现场需要。
而基于PLC控制的备用自投控制系统,可以集成常用的明暗用和暗备用双电源控制方案,其可靠性高,操作方便,动作迅速,外部接线简单,不同的方案只需通过转换开关就能方便的选择相应的控制程序,不但能提高供电的可靠性,还可以进行故障判断和闭锁自投功能,从而提高设备的安全运行水平.母联备自投原理（1）图1为单母线分段，两台变压器互为备投的暗备用方案：正常运行时两台变压器分别带I ,II段母线运行，QF1，QF2在合闸位置，QF3在分闸位置。
