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PLC在北京地铁配电变压器远程监控系统中的应用

来源:上元教育   【上元教育:技能改变命运,上元成就未来】   2012-9-20 10:49:56
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1、前言
随着我国经济的高速发展,用电量的日益增加,配电的安全可靠性日益重要。配电网络由配电变压器、配线柜及配电线路构成,配电变压器的安全可靠决 定了配电网运行的安全可靠。由于配电变压器分布分散,干扰大,配电变压器之间通讯比较困难,用常规的自动化监测手段难以实现大量配电变压器参数的集中监 测。当配电变压器出现故障或者遭到人为破坏的时候,例如出现超负荷运行等情况时,无法及时反映到监控中心,容易造成巨大的损失。本文所述的配电变压器智能 化远程监控系统为解决上述问题提供了一套可行的方案。
2、系统功能
(1)保护监测功能:变压器电流差动保护、变压器差流速断保护、变压器过流后备保护、过电压保护、电流测量、电压测量、温度测量、功率因数测量、谐波测量。
(2) 异常报警功能:遇有报警事件(断路、短路、过载、过热、欠压、停电等)发生时,在本地进行相应的处理,并通过DP模块发送报警信息到配有 DP主站卡的中心管理计算机。中心管理计算机收到报警信息后,主动弹出警告窗口,告诉用户哪个监测点发生了报警类型以及解决措施,并提供报警数据。
(3)自保护功能:系统具有自检测和数据掉电保护功能。
3、方案设计
和利时公司的HOLLiAS-LEC G3小型一体化PLC具有良好的扩展性能、较高的性价比、良好的抗干扰性和丰富的指令。该方案采用HOLLiAS-LEC G3系列PLC进行数据采集和处理,如图1所示。


图1 配电变压器智能化远程监控系统
配电变压器智能化远程监控系统的每个DP从站对本地的配电变压器进行实时测量,包括电流、电压的过载情况,并对设备的运行参数进行在线检测,主 要包括温度、压力的工作状态。然后通过DP从站通讯模块把数据传输到监控室的中心管理计算机上,完成整个系统的监控功能。DP从站包括一个CPU模块 LM3107、1个4通道的模拟量采集模块LM3310、1个16路开关量输入模块LM3212、1个8路开关量输出模块LM3222和1个DP从站通讯 模块LM3401。
每个DP从站通过Profibus-DP总线实现和DP主站之间的通讯。对于配电变压器工作状态的相关数据,模拟量由 LM3310采集得到,开 关量由LM3107和LM3212直接得到,在CPU模块LM3107里对采集到的数据进行相应的处理,作出各种保护措施,由LM3222输出开关量,然 后 LM3107将需要传送的模拟量和开关量通过DP通讯模块LM3401实时传输给DP主站。
4、方案优势
本文提出的解决方案有以下的优势:
1.采用HOLLiAS-LEC G3 PLC检测配电变压器工作状态的相关数据,具有抗干扰性强、维护方便的优点。
2.HOLLiAS-LEC G3 PLC具有很强的通讯能力,对数据传输的实时性提供了保证。中心管理计算机通过Profibus-DP总线把每个配电变压器的相关数据进行汇总,并不断刷新实时数据库。
3.当配电变压器发生故障时,中央监控室能第一时间发现故障,并提供故障分析报告,指出故障原因,提出故障处理意见。
5、结束语
该方案已经成功应用于北京地铁1,2号线的配电系统中,运行效果良好。调度人员可以对配电网中全部的配电变压器进行远程监控,监视配电变压器的 实时状态参数。该系统不仅提高了工作人员的效率,对于提高整个配电网的安全可靠性也起到了重要的作用。HOLLiAS-LEC G3 PLC很好的抗干扰性和强大的通信功能保证了配电网的安全,从而大大提高了配电网的自动化水平,增强了配电网及地铁运行的安全性与可靠性。

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