电器线路

关键词： 设计规范 智能建筑 电器 规范

电器线路（精选六篇）

电器线路 篇1

1.1《建筑物防雷设计规范》 (GB50057-94) 。

1.2《民用建筑电器设计规范》 (JGJ/T16-92) 。

1.3《建筑电器工程施工质量验收规范》 (GB50303-2002) 。

1.4《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》 (GB/T50311-2000) 。

1.5《智能建筑设计标准》 (GB/T50314-2000) 。

1.6《计算机机房防雷设计规范》 (GB50174-93) 。

1.7《通信局 (站) 接地设计暂行技术规范》 (YDJ26-89) 。

2 对智能建筑电器线路的接地保护分析

2.1 防雷接地

为了使智能建筑内大量的电子设备和线路得到更有效的保护, 除了采用一般防雷接地做法外, 还应注意等位面和均压空间的做法。对等位面的做法, 采用的是利用楼层内钢筋与周围柱子钢筋连接在一起。对均压空间的做法, 采用的是将建筑物30m及以上每3层的圈梁钢筋与外墙所有柱子钢筋连接在一起。各类防雷接地装置的工频接地电阻, 根据落雷时的反击条件来确定。防雷装置与电气设备的工作接地合用一个总的接地网时, 接地电阻应符合其最小值要求, 即接地电阻要小于1Ω。

2.2 工作接地

工作接地主要指的是变压器中性点或中性线 (N线) 接地, N线采用铜芯绝缘线。在配电中存在辅助等电位接线端子, 等电位接线端子一般放在箱柜内。按照《民用建筑电器设计规范》 (JGJ/T16-92) 的要求, 该接线端子不能外露;不能与其他接地系统, 如直流接地、屏蔽接地、防静电接地等混接;也不能与PE线连接。智能化楼宇的供电接地系统采用TN-S系统, 对于TN-S系统, 所有接到总等电位铜排的中性线N采用绝缘铜线, 严禁中性线N和保护地线PE有任何电气连接。在自备变电所设置60mm×5mm的总等电位铜排, 将变压器中性点、中性线N和总等电位铜排连接在一起。按规范采用一个总的共同接地装置, 即统一接地体。统一接地体为接地电位基准点, 由此分别引出各种功能接地引线, 利用总等电位和辅助等电位的方式组成一个完整的统一接地系统。在变配电所内设置总等电位铜排, 该铜排一端通过构造柱或底板上的钢筋与统一接地体连接, 另一端通过不同的连接端子分别与交流工作接地系统中的中性线连接, 与需要做安全保护接地的各设备连接, 与防雷系统连接, 与需做直流接地的电子设备的绝缘铜芯接地线连接。在智能大厦中, 因为系统采用计算机参与管理或使用计算机作为工作工具, 所以其接地系统宜采用单点接地并宜采取等电位措施。单点接地是指保护接地、工作接地、直流接地在设备上相互分开, 各自成为独立系统。可从机柜引出三个相互绝缘的接地端子, 再由引线引到总等电位铜排上共同接地。不允许把三种接地联结在一起, 再用引线接到总等电位铜排上。实际上这是混合接地, 这种接法既不安全又会产生干扰, 现在的规范是不允许的。

2.3 保护接地干线PE

在智能化楼宇内, 要求安全保护接地的设备非常多, 有强电设备、弱电设备以及一些非带电导电设备与构件, 均必须采取安全保护接地措施。当没有做安全保护接地的电气设备的绝缘损坏时, 其外壳有可能带电。如果人体触及此电气设备的外壳, 就可能被电击伤或造成生命危险。在中性点直接接地的电力系统中, 接地短路电流经人身、大地流回中性点;在中性点非直接接地的电力系统中, 接地电流经人体流入大地, 并经线路对地电容构成通路, 这两种情况都能造成人身触电。加装保护接地装置并且降低它的接地电阻, 不仅是保障智能建筑电气系统安全、有效运行的有效措施, 也是保障非智能建筑内设备及人身安全的必要手段。当然, 当前普遍采用的三相四线制, 保护接地法并非防止触电事故的良策。而比较理想的方法是采用三相五线制供电方式的电网, 可将设备外壳与专用保护零线连接。在弱电井设置保护接地干线PE, 采用40mm×4mm镀锡铜排作为保护接地干线PE。保护接地干线PE和总等电位铜排连接, 保护接地干线PE应该用绝缘子架设, 与防雷接地系统隔离。防止雷电对保护地线PE的反击和感应。

2.4 直流接地

在一幢智能化楼宇内, 包含有大量的计算机、通信设备和带有电脑的大楼自动化设备。这些电子设备在进行输入信息、传输信息、转换能量、放大信号、逻辑动作、输出信息等一系列过程中都是通过微电位或微电流快速进行, 且设备之间常要通过互联网进行工作。因此为了使其准确性高、稳定性好, 除了需要一个稳定的供电电源外, 还必须具备一个稳定的基准电位。可采用较大截面的绝缘铜芯线作为引线, 一端直接与基准电位连接, 另一端供电子设备直流接地。该引线不宜与PE线连接, 严禁与N线连接。设备的直流接地采用截面积不小于35mm2的多芯绝缘铜线穿钢管或线槽引到辅助等电位铜排。

2.5 屏蔽接地及防静电接地

在智能化楼宇内, 电磁兼容设计是非常重要的, 为了避免所用设备的机能障碍, 避免出现设备损坏, 构成布线系统的设备应当能够防止内部自身传导和外来干扰。这些干扰的产生或者是因为导线之间的耦合现象, 或者是因为电容效应或电感效应。其主要来源是超高电压、大功率幅射电磁场、自然雷击和静电放电。这些现象会对设计用来发送或接收很高传输频率的设备产生很大的干扰。因此对这些设备及其布线必须采取保护措施, 免受来自各种方面的干扰。防静电干扰也很重要。在洁净、干燥的房间内, 人的走步、移动设备、各自磨擦均会产生大量静电。例如在相对湿度10%-20%的环境中人的走步可以积聚3.5KV的静电电压, 如果没有良好的接地, 不仅会产生对电子设备的干扰, 甚至会将设备芯片击坏。

3 智能建筑电器线路接地保护的归纳

对智能建筑电器线路的接地保护一般采用共用接地系统, 接地体利用大楼基础地梁内主筋, 防雷接地、保护接地及各弱电设备接地利用同一接地体。统一接地系统利用大楼的桩基钢筋, 并用40mm×4mm镀锌扁钢将其连成一体, 作为自然接地体。根据规范, 该系统与防雷接地系统共用, 其接地电阻≤1Ω。若达不到要求, 必须增加人工接地体或采用化学降阻法, 使接地电阻≤1Ω。对酸性腐蚀相对较大, 可采用防腐性能相对较高的17.2mm×300mm。

紫铜搭接地杆接地。必要时基础地梁内主筋可以和桩基钢筋连接在一起。实践证明, 这种做法不但可以节约大量投资, 而且非常科学合理, 切实可行和施工方便, 同时可以得到极佳的效果。明确地讲, 所说的共用接地系统是将防雷地、工作交流地 (N线) 、静电地、屏蔽地、直流地、绝缘地、安全保护地等做在一个接地装置上 (通常是大楼基础地) , 接地电阻值取其中的最低值。完全的共地系统不仅采用公共的接地装置, 而且采用公共的接地系统, 共地可使电子设备避免受到地电位反击。将设备外壳用多芯绝缘铜线联结到辅助等电位铜排。其截面积, 按照额定工作电流而定, 一般用6mm2的多芯绝缘铜线。

4 结束语

随着我国国民经济的迅猛发展, 智能建筑的数量越来越多, 功能也越来越完善。在实际工作中, 设计人员和建设方一般都比较重视智能建筑功能的完善、性能指标的高低和设备的先进性等指标。当然这些都对智能建筑是否成功起着关键作用。但在智能建筑设计和工程施工中还应注意智能建筑中各种设备的接地。接地对于智能建筑中设备的安全运行和数据的可靠传输有着很大影响。

摘要：智能建筑指通过将建筑物的结构、设备、服务和管理根据用户的需求进行最优化组合, 从而为用户提供一个高效、舒适、便利的人性化建筑环境。智能建筑是集现代科学技术之大成的产物。其技术基础主要由现代建筑技术、现代电脑技术现代通讯技术和现代控制技术所组成。本文主要介绍了智能建筑电器线路的接地保护。

关键词：智能建筑,接地,接地保护

参考文献

[1]民用建筑电器设计规范 (JGJ/T16-92) .北京:中国计划出版社, 1992.

[2]智能建筑设计标准 (GB/T50314-2000) .北京:中国计划出版社, 2000.

电器线路 篇2

本标准适用于**矿。具体内容

2.1变电所安全管理：

2.1.1变电所内的各种设备、开关齐全，无缺陷；

2.1.2变压器要保持正常的油位；

2.1.3馈出线路与开关的联接要紧固；

2.1.4线路有人工作时要在配电柜开关手柄上挂”有人工作，禁止合闸”标志牌；

2.1.5停送电时要确认线路无人工作时，方可停送电；

2.1.6要求高压送电时，高压设备处严禁作业逗留；

2.1.7变电所的门及所内的安全护栏、照明要完好；

2.1.8非电气作业人员严禁进入所内进行作业；

2.1.9变电所应进行每日一检查、一点检。发现隐患及时处理。

2.2用电设备、电器线路安全管理：

2.2.1所有的采场、川脉、沿脉要使用36伏的安全电压照明。严禁用其它等级电压照明；

2.2.2现场所有的用电设备要安装开关进行控制；

2.2.3用电设备要无缺陷使用；

电器线路 篇3

检查分析：接车后，维修人员首先检查制动液液位，制动液位正常。之后检查制动摩擦片的厚度，也没有问题。然后连接三菱汽车专用故障诊断仪MUT-3检测制动系统，发现了故障含义为电机继电器系统断路、短路或电机继电器线圈发生故障的54号故障码，且故障码无法清除。

参照电路图(图1)，维修人员用万用表测量熔丝22和熔丝12，均正常。检查防抱死制动系统电机继电器B-12X和电机继电器B-13X(图2)，继电器能够正常动作。拆下电机继电器B-12X，测量插接器B-12X的2号端子和3号端子电压均为12V，检测结果正常。折下电机继电器B-13X，测量插接器B-13X的3号端子和4号端子，插接器B-13X的4号端子电压为12V，正常。测量3号端于，其电压为0V，检测结果显然不对。维修人员怀疑从熔丝22到插接器B-13X的3号端子线路断路，为了确定具体故障点，检查插接器D-231，没有发现问题。测量插接器D-231的18号端子，有12V电压。测量插接器D-231的18号端子到插接器B-13X的3号端子，发现不导通，看来此处存在问题。检查插接器D-231的18号端子到插接器B-13X的3号端子之间线束，发现线束在进车内的接口处断路。

经仔细检查，发现该车后加装了车载电台，维修人员在穿线进车内时，将线束误割断，最终导致驻车指示灯点亮。

故障排除：在将断开的线路连接好后试车，故障排除。

拖拉机电器线路故障的正确诊断 篇4

1. 查找断路部位方法

(1) 万用表检测法。

用万用表对电路或元器件的各项参数进行测试, 并与正常技术状态的参数对比, 来判断故障部位。例如用万用表电阻挡, 测量电气部件中线圈绕组的电阻值, 若阻值为无穷大, 则该电气部件绕组断路。

用万用表查找外层绝缘导线的断点。对有断点的导线, 用大头针刺导线中点的穿绝缘层插入导线芯中, 并把针体作为一个测试点, 将万用表旋转开关拨到R×1档, 把导线的其中一端作为一个测试点, 用万用表测试两次, 表针指示无穷大时, 测试的那一段导线内有断点。再在有断点的那一段导线的中点用大头针刺导线穿绝缘层插入导线芯中, 用上述方法判断。依次使用以上方法最终就可准确的找到导线的折断点。对大头针刺过的测试点, 可用下面的方法恢复绝缘:用热烫法封闭刺孔恢复绝缘。也可用涂覆法 (涂绝缘漆、涂绝缘胶等) 或用包扎法来加强绝缘。经过这样处理的导线既美观又不影响绝缘。对于拖拉机上的低压导线, 测试后不作绝缘修补, 同样可以使用。

(2) 搭铁试火法。将一根导线的一端与用电设备火线相接, 另一端与机体试火。若有火, 说明导线与火线连接点到发电机之间没有断路;若无火, 说明导线与火线连接点到发电机之间有断路。采用顺序试火即可找出断路所在。另外, 划火时, 要注意划擦动作要快。

(3) 短接法。用一根导线将怀疑断路的导线短接, 察看电流表或电器, 若发现电流表指示值增大或电器正常工作, 说明被短接的电路有断路。为尽快找到断路点, 常用一根导线的一端接用电设备的火线, 另一端通过与各点相接触之后, 根据用电设备的反应来找到断路的准确部位。

(4) 试验灯法。用拖拉机的一只灯泡作为试验灯, 把试验灯的一端和交流发电机的“电枢”接线柱连结, 另一端接拖拉机的外壳 (俗称搭铁) 。如果灯不亮, 说明蓄电池搭铁端至交流发电机“电枢”接柱间有断路故障存在;若灯亮, 说明该段电路良好。用试验灯法, 对用电设备无损坏, 简单易行, 比较容易掌握。

(5) 元器件替换法。就是用好的元器件去替换被怀疑有问题的元器件。这是最常用的方法。例如遇到某一灯泡不亮, 可换上一只好的灯泡试一下, 如果更换灯泡后仍不亮, 说明灯泡的供电线路断路;如果更换灯泡后正常发光, 说明原灯泡已烧毁。

2. 查找短路部位方法

(1) 断路法。把怀疑有短路故障的那段电路断开, 以判断断开的那段电路是否短路。例如, 若电路中某处有短路就会使该电路中的熔断器熔丝熔断, 这时可先用一只车灯做试灯, 试灯两端引线跨接于断开的熔断器两端的接线柱上, 此时试灯应亮;然后再将怀疑有搭铁故障的电路断开, 若试灯不亮, 表明该段电路短路;如不是, 再逐段对其余相关电路做断路试验。

(2) 万用表检测法。用万用表电阻挡, 测量电气部件中线圈绕组的电阻值, 若阻值为零, 则该电气部件绕组短路;若阻值小于正常值, 则该电气部件绕组局部短路。

(3) 直接观察法。当看到拖拉机电系冒烟, 有火花等异常现象时, 一般是短路造成的。可以直接判断电器设备的故障部位。

3. 看电流表判断故障是断路还是短路

因为拖拉机上的用电设备都通过电流表, 所以当工作电压一定时, 接通用电设备后观察拖拉机上电流表指示的值, 就可判断故障是断路还是短路。当电流表指示“0”或所指的放电电流值小于正常值, 就表明用电设备电路的故障是断路。常见愿因:某处导线折断、连接段松脱或接触不良、电器线圈断开等。故障现象是灯不亮、电动机停转、电器不工作等;当接通用电设备后, 电流表迅速由“0”摆到满刻度外, 表明电路中某处短路。发生短路的常见原因有:接线时不慎使两线头相碰、导线头碰触金属部分、导线绝缘破坏并相互接触造成短路, 开关、接线盒、灯座等外接线螺丝松脱, 造成与线头相碰等。短路后, 被短路的负载因短路而失效, 这条负载线路的电阻几乎为零, 会产生极大的短路电流, 导致电源过载, 导线绝缘烧坏, 严重时还会引起火灾。应尽量避免发生短路。通常采用保险管作为短路保护。当发生短路故障时保险管中的熔丝会被烧断。

参考文献

[1] 、陈凤霞、孙小立, 分析拖拉机电器设备故障的一般方法;农村牧区机械化2008 (3)

电器线路 篇5

在PLC出现之前, 继电控制器在工业控制领域中一直占主导地位, 从1836年继电器出现开始, 人们就开始用导线将它同开关器件有效地结合, 构成各种不同用途的顺序控制或逻辑控制。但是, 继电接触器控制这种传统的方式存在很多缺点, 其一是由于继电器控制系统是靠硬连线逻辑构成的, 接线较为复杂, 原有的接线和控制柜必须随着生产工艺或控制要求的变化而更换, 其通用性和灵活性较差;此外, 继电接触器控制还存在功能较少、可靠性不强、体积大等缺点, 难以实现复杂的控制;第三, 继电器自身存在的一些特点也导致了其在识别元件故障方面的能力较弱。

PLC由于具有较强的抗干扰能、较高的可靠性, 同时具备编程简单、控制程序可变、使用方便、功能强、体积小等特点, 被广泛应用, 成为现代工业的三大支柱之一。为了提高工业设备的工作效率、使控制系统更加可靠, 人们采用PLC改造继电接触器控制系统, 并且也取得了良好的效果, 在采用PLC改造原有继电器控制的机电设备时, 需要注意在考虑完成系统工作所需要的控制功能的同时也要考虑和控制系统内电气元件本身故障的自动识别和处理, 即自我诊断和调节的问题。

1 采用PLC对继电接触器控制系统进行改造的方法

利用PLC对继电接触器控制系统进行改造, 在简化电气线路方面产生了巨大的作用, 要完成PLC改造, 必须确定整个系统的控制规模和输入输出设备总数;选择PLC机型;进行硬件设计和软件设计;然后进行系统调试。

1.1 PLC的选型

选择适当型号的PLC, 要注意能满足控制要求, 这是设备改造非常重要和关键的一个步骤。PLC种类繁多, 选择PLC型号要综合考虑设备的控制要求、PLC的功能、存储容量、I/O点数等因素, 同时还需要结合安全性能、维修方法、性能价格比等, 但大多数选择的都是小型整体式PLC。在确定PLC输入、输出点时, I/O点数选择需要留一定的、恰当的余量, 在选择PLC存储容量的过程中, 如果系统需要进行大量数据处理或有模拟量信号, 容量应大些。选择PLC输出口的输出类型时, 则应根据输出设备的性质来确定, 交流或直流输出设备可选用继电器输出, 其优点是耐压高, 带载重, 缺点是反应慢;直流输出设备可选用晶体管输出, 其优点是反应快, 缺点是耐压低、带载轻;交流输出设备可选用晶闸管输出, 其有点是反应快、带载重, 但晶闸管也存在一定的局限性, 其只适用于交流输出设备。

1.2 系统的硬件设计

PLC外部设备的设计称为硬件设计。它是将开关、继电器触点、按钮、接触器辅助触点这些控制电路不可或缺的元件连到PLC的输入端口, 并确定各个触点相对应的输入地址;将继电器线圈、接触器线圈、电磁阀线圈、指示灯、照明灯等负载元件连接到输出端口, 并建立输入、输出地址分配表 (I/O表) , 各端口地址将成为进行逻辑程序运算的重要逻辑量。

1.3 程序设计

在选择了PLC的机型和连接好硬件设备之后, 为了明确各个输出端口在得电、断电时的逻辑条件, 从而达到控制各输出端口相应耗能元件相应情况的目的, 还需要编写控制程序。编写控制程序时需要结合原来继电器控制线路中存在的逻辑关系, 此外还需以设备相应的控制要求作为依据, 这样才能使编写程序满足PLC在运行时能够采集到各个输入端口的状态, 进而根据程序进行运算。最终实现对各个输出端口的控制, 使与输出端口相连接的各个线圈得电或者断电, 进而控制液压系统、电动机和其他电气元件的工作。

1.4 系统调试

系统调试分为两个阶段:第一阶段为模拟调试, 第二阶段为联机调试。这两个阶段不仅关系到控制系统设计的成败, 也关系到设备和人身安全。系统调试就是系统纠错, 在进行系统调试时, 要做好调试记录, 及时更改不合理或错误的程序或电路。

2 当PLC出现外部故障时的自诊断设计

根据大量工程实践情况发现, 与PLC本身的故障率相比, PLC的诸如限位开关、接触器等外部元件的故障率通常情况下会更高, 与此同时, 当这些元件故障发生之时, PLC一般情况下不会当即自动停机, 这种情况极易导致故障扩大, 直到强电保护装置起作用才被迫停机, 这可能会造成设备和人身事故, 是极为危险的。同时, 这样也会造成大量时间的浪费, 效率低下, 因为在PLC停机之后, 查找故障的原因需要花费非常多的时间。为了提高发现故障的有效性和及时性, 使PLC自动停机和报警以免在造成事故, 另一方面, 也为了提高查找故障原因速度, 提高维修的精确度和降低维修时间, 还需要在软件中设计故障检测程序, 实现PLC程序在发生故障时可以进行自诊断和自处理。

2.1 运行时间故障检测法

没有“看门狗”指令的PLC可以设计“超节拍保护程序”, 控制系统中各道工序都有其严格的运行的时间规定, 因此可以利用这些时间作为参数进行故障检测。具体做法是可以在对某一道工序进行检测时, 在启动这一到工序的同时设定一个定时器, 观察该工序的运行时间, 并将其与预期运行时间进行比较。一般情况下, 检测工序在运行的定时器设定的时间值要比正常运行完成此道工序所需要的时间多, 一般可以设定超出正常时间的百分之二十至百分之二十五的范围, 检测工序运行完成, 若动作时间比规定时间长, 并且在达到对应的定时器预置时间还没有转入下一道工序, 那么就说明能说明故障, 定时器则就会发出延时接通的常开触点的故障信号, 同时停止正常工作循环程序, 并启动报警及故障显示程序, 提醒并保证操作人员和维修人员可以快速地判断故障的种类及造成故障的原因, 在第一时间采取措施消除故障。

图1中M10.0、M10.1、M10.2分别为第一、第二和第三工序启动信号, T1、T2分别为第一和第二工序检测时间, 若T1或T2接通则表示第一工序转第二工序或第二工序转第三工序出现故障, 则接通M50.0, 由M50.0控制断开正常工作程序, 同时启动故障显示或报警程序。I0.0为循环启动信号。此程序虽然不能确定是何种故障原因, 但能有效地控制故障的继续发生。

2.2 逻辑异常故障检测诊断法

在正常情况下, PLC控制系统中的各个输入信号和输出信号与内部继电器的信号之间存在一定的逻辑关系, 当输入元器件发生故障时, 就会打乱这种逻辑关系, 造成逻辑错误, 控制系统将不能按原设计的要求进行正常工作。因此, 可以事先编好一些常见故障的异常逻辑程序加进用户程序中, 一旦故障发生, 这种逻辑状态为1, 即可将异常逻辑关系的状态输出作为故障信号, 实现报警、停机等控制。

图2所示为行程开关故障检测诊断程序。某机械运动过程时, 检测3个行程开关I2.1 (起点) 、I2.2 (快进终点) 、I2.3 (工进终点) 是否正常的程序。Q1.0、Q1.1、Q1.2表示快进、工进、快退三个工作状态。在这三种工作状态中的任何种来说, 快进、工进、快退这3个行程开关中的任意2个都不允许同时闭合, 一旦出现任意两个开关同时闭合的情况, 报警就会输出Q2.0接通, 警告其中发生了某个行程开关失灵, 需要进行停机检查以防止故障影响进一步扩大。

图3所示为电机启动、停止控制电路。停止按钮SB2采用常闭触点, 如果出现按钮故障、线头脱落或老鼠咬断线路时, 输入继电器I0.2无法通电, 当按下启动按钮SB1时, Q0.0不能接通。这样除了能够完成正常的停机操作功能以外, 还可以保证在线路故障时, 不会出现电机启动后无法停机的现象, 确保电机的运行安全。因此, 在控制电路中, 停止按钮、急停按钮等往往使用常闭按钮。

2.3 基于反馈的检测诊断法

设备在进行PLC改造时, 为了节约输入点数, 往往只根据系统控制的需要, 接入最必需的外部输入元器件触点, 这严重影响了系统的可靠性。因此为了提高系统的可靠性, 可以尝试把部分非常重要的接触器的常开触点接到PLC的输入点上, 并在软件部分加上相应的检测判断程序, 以实现接触器的熔焊、卡壳和线圈断线故障的检测。

2.4 模拟信号异常情况下的故障诊断

基于PLC控制系统具备模拟量的处理功能, 在改造控制系统PCL的过程中, 可以考虑对一些比较重要的能反映设备工作状态的参数选用相应的传感器或变送器与PLC的专用A/D模块, 这些参数如液压系统的压力、流量, 重要部件的温度、振动等;同时, 需要对设备工作参数进行实时检测, 通过与极限要求值进行比较来判断设备的工作状态是否正常, 如果不正常, 则可以进行显示、报警或者停机等处理。

3 结语

继电器解除控制系统存在很多缺陷, 只有对其进行改造才能满足需求, 而选择采用PLC进行具有很多优点。首先, 通过程序实现器件的“软连接”, 节约了打量的电气元件、导线等材料;其次, 减少了硬件接线的工作量, 极大地缩短设计周期;第三, PLC控制系统便于进行运行监控、检查和排除故障, 在很大程度上减少了平时维护的工作量;第四, 是控制系统的可靠性和抗干扰能力得到了提高了, 降低了故障率。

在对PLC进行改造的过程中, 为提升设备的工作效率, 提高系统的可靠性, 改善设备的自动化程度, 仅仅完成主要的控制要求设计还是不够的, 还需要对PLC程序控制的诸多功能特点加以利用。

摘要：使用PLC改造继电接触器线路, 可以使系统的电气接线及开关接点减少到数百甚至数千分之一, 具有良好的效果。除此之外, 在PLC程序的设计上, 用户可以为外围器件编写故障自诊断程序用以保护系统中除PLC以外的电路及设备。这样, 整个控制系统的可靠性就得到很大的提高。

关键词：PLC,继电器控制线路,故障诊断

参考文献

[1]王芹, 腾今朝.可编程控制器技术及应用.天津大学出版社, 2008年.

[2]朱文杰.S7-300/400PLC编程设计与案例分析[M].机械工业出版社, 2010年.

电器线路 篇6

稳态不平衡差流主要是指故障前系统稳态运行时差动继电器测量到的差流, 主要是由线路分布电容引起的。特高压线路自然功率大, 波阻抗小, 单位长度电容大。结合具体的算例对这个问题进行说明。某示范工程中1000kV输电线分为A段和B段, 中间用开关站联接, 两段的线路参数值并不完全一致, 详见下表1。

如果1000kV线路的自然功率达到4079.7MW, 自然电流为2355A, 而每公里的电容电流则为2.53A, 这相当于每100km电容电流约为额定电流的10%。对于1000kV特高压线路, 其最佳输电半径在I000km以上, 这样线路的电容电流就会超过线路的额定电流, 这显然会给电流差动保护的整定带来很大的困难。下面结合具体的算例对这个问题进行说明。

对于图1所示的系统, 如果取消安装在MN线路两侧的并联电抗器sl、52, 当发生区内AG故障时, 差动继电器测量到的a相差动电流经过全波傅氏算法计算出的幅值如图2。由图可知, 故障前差动继电器有很大的差流输出, 其幅值约为3000A;故障后差动继电器的差流约为2800A, 比故障前的差流还要小。图2中的线路只有726km, 对于更长的线路, 这个问题显然还要更加严重。因此, 此时如果不采取任何措施, 电流差动继电器的灵敏度无法满足要求。在实际的特高压系统中, 为了限制线路过电压, 线路的两侧都安装有并联电抗器, 并且其补偿度通常比较高, 以前述1000kV特高压试验线路为例, 其中A段和B段的补偿度分别达到87.35%和86.28%。若线路两侧安装并联电抗器, 区内故障时, 差动继电器经过全波傅氏算法计算得到的差流幅值如图3所示。由图可知, 故障前差动继电器输出的差流很小, 其幅值约为130A;而故障后差流幅值约为3000A。由于线路两侧安装的并联电抗器能够补偿大部分的稳态电容电流, 因此稳态差流的幅值很小, 电流差动继电器能够满足灵敏度要求。

2 暂态不平衡差流

暂态不平衡差流主要是指线路空载合闸以及区外故障时, 由于线路暂态过程引起的差流。暂态不平衡差流主要是由非周期分量以及各种频率的高次谐波组成的。高压线路分布电容大, 分布电感小, 电阻小, 且线路长, 因此在空载合闸时和线路故障时暂态过程明显。此时电流差动继电器输出的差流很大, 可能导致保护误动, 必须引起注意。

2.1 空载合闸

空载合闸时只有合闸侧有电流, 因此一般的比例制动判据不起作用, 只能靠电流门槛躲过最大的暂态不平衡差流。图4 (a) 画出了空载合闸时差流波形, 其中曲线1为合闸角为90度, 即合闸时刻电压瞬时值为最大值时的差流波形;曲线2为合闸角为0度, 即合闸时刻电压瞬时值为0时的差流波形。图4 (b) 分别画出了两种情况下差流的频谱。由图可知, 空载合闸时, 差流主要是由非周期分量、基波分量和高频分量组成的。其中高频分量的频率不高, 约为2倍频左右, 其幅值远大于基波分量。非周期分量的幅值则与合闸角有关, 当合闸角为0°时最大, 此时差流完全偏向于时间轴的一侧;当合闸角为90度时则为最小值0。高频分量也于合闸角有关, 当合闸角为0度时非周期分与高频分量幅值相近, 而合闸角为90度时, 没有非周期分量, 而高频分量幅值则很大。

2.2 区外故障

区外故障时, 如果线路两端不带并联电抗器, 此时非周期分量是穿越性的, 因此差流中没有非周期分量。图5显示出了不带并联电抗器线路区外故障时的瞬时值波形和频谱。由图可知, 此时差流主要是由基波分量和由分布电容引起的高频分量组成的, 高频分量的幅值要大于基波分量。

对于带并联电抗器的线路, 在区外出口故障时, 靠近故障侧的并联电抗器会产生一个额外的直流分量。图6显示出了带并联电抗器线路在区外出口故障时的瞬时值波形和频谱, 其中曲线1为故障角为90度, 即故障点电压瞬时值为最大值;曲线2为故障角为0度, 即故障点电压瞬时值为0。由图可知, 当故障角为90度时, 暂态差流是由基波以及高次谐波构成的, 此时高次谐波的幅值远远高于基波的幅值;当故障角为0度时, 暂态差流除了包含基波和高次谐波, 还含有一个幅值很高的非周期分量, 此时基波和高次谐波的幅值都远远小于非周期分量的幅值。

3 结论

由于高压或特高压线路与地之间存在分布电容引起的电流的影响, 电流差动继电器在实际使用中存在不平衡差流。对于稳态差流通过实例说明了在线路两侧安装的并联电抗器能够补偿大部分的稳态电容电流使得稳态差流的幅值很小, 电流差动继电器能够满足灵敏度要求;而对于不稳态差流则分别介绍了空载合闸及区外故障的差流波形与频谱。这位后续消除这些影响提供了实验依据。

摘要：为了克服高压或特高压线路与地之间存在分布电容引起的电流差动继电器在实际使用中存在不平衡差流的影响, 通过实例说明了在线路两侧安装的并联电抗器能够补偿大部分的稳态电容电流使得稳态差流的幅值很小, 使得电流差动继电器能够满足灵敏度要求;而对于不稳态差流则分别给出了空载合闸及区外故障的差流波形与频谱。

关键词：差动继电器,不平衡差流,输电线路

参考文献

[1]贺家李, 葛耀中.超高压输电线路故障分析与继电保护[M].北京:科学出版社, 1987.

[2]贺家李, 宋从矩.电力系统继电保护原理[M].北京:中国电力出版社出版, 2004.

[3]王梅义.高压电网继电保护运行技术[M].北京:电力工业出版社, 1981.

[4]朱声石.高压电网继电保护原理与技术[M].北京:中国电力出版社, 2005.