和利時(shí)G3小型PLC在北京地鐵配電變壓器遠程監控系統中的應

1、前言

隨著(zhù)我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，用電量的日益增加，配電的安全可靠性日益重要。配電網(wǎng)絡(luò )由配電變壓器、配線(xiàn)柜及配電線(xiàn)路構成，配電變壓器的安全可靠決定了配電網(wǎng)運行的安全可靠。由于配電變壓器分布分散，干擾大，配電變壓器之間通訊比較困難，用常規的自動(dòng)化監測手段難以實(shí)現大量配電變壓器參數的集中監測。當配電變壓器出現故障或者遭到人為破壞的時(shí)候，例如出現超負荷運行等情況時(shí)，無(wú)法及時(shí)反映到監控中心，容易造成巨大的損失。本文所述的配電變壓器智能化遠程監控系統為解決上述問(wèn)題提供了一套可行的方案。

2、系統功能

（1）保護監測功能：變壓器電流差動(dòng)保護、變壓器差流速斷保護、變壓器過(guò)流后備保護、過(guò)電壓保護、電流測量、電壓測量、溫度測量、功率因數測量、諧波測量。

（2）異常報警功能：遇有報警事件（斷路、短路、過(guò)載、過(guò)熱、欠壓、停電等）發(fā)生時(shí)，在本地進(jìn)行相應的處理，并通過(guò)DP模塊發(fā)送報警信息到配有DP主站卡的中心管理計算機。中心管理計算機收到報警信息后，主動(dòng)彈出警告窗口，告訴用戶(hù)哪個(gè)監測點(diǎn)發(fā)生了報警類(lèi)型以及解決措施，并提供報警數據。

（3）自保護功能：系統具有自檢測和數據掉電保護功能。

3、方案設計

和利時(shí)公司的HOLLiAS-LEC G3小型一體化PLC具有良好的擴展性能、較高的性?xún)r(jià)比、良好的抗干擾性和豐富的指令。該方案采用HOLLiAS-LEC G3系列PLC進(jìn)行數據采集和處理，如圖1所示。

圖1 配電變壓器智能化遠程監控系統

配電變壓器智能化遠程監控系統的每個(gè)DP從站對本地的配電變壓器進(jìn)行實(shí)時(shí)測量，包括電流、電壓的過(guò)載情況，并對設備的運行參數進(jìn)行在線(xiàn)檢測，主要包括溫度、壓力的工作狀態(tài)。然后通過(guò)DP從站通訊模塊把數據傳輸到監控室的中心管理計算機上，完成整個(gè)系統的監控功能。DP從站包括一個(gè)CPU模塊 LM3107、1個(gè)4通道的模擬量采集模塊LM3310、1個(gè)16路開(kāi)關(guān)量輸入模塊LM3212、1個(gè)8路開(kāi)關(guān)量輸出模塊LM3222和1個(gè)DP從站通訊模塊LM3401。

每個(gè)DP從站通過(guò)Profibus-DP總線(xiàn)實(shí)現和DP主站之間的通訊。對于配電變壓器工作狀態(tài)的相關(guān)數據，模擬量由LM3310采集得到，開(kāi)關(guān)量由LM3107和LM3212直接得到，在CPU模塊LM3107里對采集到的數據進(jìn)行相應的處理，作出各種保護措施，由LM3222輸出開(kāi)關(guān)量，然后 LM3107將需要傳送的模擬量和開(kāi)關(guān)量通過(guò)DP通訊模塊LM3401實(shí)時(shí)傳輸給DP主站。

4、方案優(yōu)勢

本文提出的解決方案有以下的優(yōu)勢：

1.采用HOLLiAS-LEC G3 PLC檢測配電變壓器工作狀態(tài)的相關(guān)數據，具有抗干擾性強、維護方便的優(yōu)點(diǎn)。

2.HOLLiAS-LEC G3 PLC具有很強的通訊能力，對數據傳輸的實(shí)時(shí)性提供了保證。中心管理計算機通過(guò)Profibus-DP總線(xiàn)把每個(gè)配電變壓器的相關(guān)數據進(jìn)行匯總，并不斷刷新實(shí)時(shí)數據庫。

3.當配電變壓器發(fā)生故障時(shí)，中央監控室能第一時(shí)間發(fā)現故障，并提供故障分析報告，指出故障原因，提出故障處理意見(jiàn)。

5、結束語(yǔ)

該方案已經(jīng)成功應用于北京地鐵1,2號線(xiàn)的配電系統中，運行效果良好。調度人員可以對配電網(wǎng)中全部的配電變壓器進(jìn)行遠程監控，監視配電變壓器的實(shí)時(shí)狀態(tài)參數。該系統不僅提高了工作人員的效率，對于提高整個(gè)配電網(wǎng)的安全可靠性也起到了重要的作用。HOLLiAS-LEC G3 PLC很好的抗干擾性和強大的通信功能保證了配電網(wǎng)的安全，從而大大提高了配電網(wǎng)的自動(dòng)化水平，增強了配電網(wǎng)及地鐵運行的安全性與可靠性。

參考文獻

[1] HOLLiAS-LEC G3小型一體化PLC硬件手冊，杭州和利時(shí)自動(dòng)化有限公司
[2] HOLLiAS-LEC G3小型一體化PLC軟件手冊，杭州和利時(shí)自動(dòng)化有限公司
[3] HOLLiAS-LEC G3小型一體化PLC指令與功能塊手冊，杭州和利時(shí)自動(dòng)化有限公司