用可编程控制器来实现单侧电源辐射型电网三段式过电流保护 2

用可编程控制器来实现单侧电源辐射型电网三段式过电流保护

电气0902

一.实验名称：

用可编程控制器来实现单侧电源辐射型电网三段式过电流保护。二.实验目的：

本次实验针对电气工程及其自动化专业。通过综合实验，使学生对所学过的可编程控制器在继电保护中的应用有一个系统的认识，并运用自己学过的知识，自己设计三段保护装置。要求用可编程取代传统的继电器装置，自己设计，自己编程，最后达到设计要求。

三.实验原理：

参考“工厂供电”和“继电保护原理”有关部分。

四.实验步骤：

1.设计、答疑。

设计要求：

（1）、各段保护动作时，均应以中间间电器ZJ1为断路器跳闸出口执行元件。ZJ2为断路器合闸出口执行元件。

（2）、各段保护动作时，故障指示信号要求准确无误，不允许几灯同时发信号，信号不允许自动复位。复位通过计算机复位键执行。（3）、绘制系统原理图及接线图。

（4）、绘制各元器件、继电器与PLC的接线明细表。绘制程序流程图。

（5）、根据线路参数计算短路电流，给出模拟保护范围。以最小两相短路电流进行灵敏度校验。

（6）、速断故障时，要求系统在5秒钟后，三相重合闸一次。 （7）、下列情况不许重合闸 ①、手动合闸在故障点时。 ②、手动合闸、跳闸时。

③、限时速断与过电流系统保护动作时。

④、重合闸过后，在10秒内不允许二次重合闸。若出现二次重合闸信号，系统程序全部关断，不允许有任何误操作合闸信号。经复位后程序方可运行。

（8）、系统手动合闸、跳闸时，合闸与跳闸灯先闪烁3秒钟后，再执行合、跳闸指令。 五.实验线路：

系统参数：电网电压380V ，电源折算电抗S Z ，线路电抗L Z 忽略不计。

'

K

K 可靠系数取1.2，zq K 自启动系数取1.5，h K 返回系数取0.85，max ∙f I 最大负荷电流3A 。限时速断可靠系数''k K 取1.1. 参数计算：

A I

B 7.13)4.040/()3/380(=⨯= A I

C 8.7)4.0)4030/(()3/380(=⨯+=

I 段A I K I B k dz 452.16'2'=∙=⋅ 二次侧电流为A I dz 11.44/12'=⋅⋅ II 段A I K I C k dz 36.98.72.1'1'=⨯=⋅=⋅

A I K I dz k dz 23.1136.92.11''

'1''=⨯=⋅=⋅⋅二次侧电流为A I dz 8.24/12''=⋅⋅

III 段A K K I K I h zq f k dz 75.68.0/35.12.1/''2'''=⨯⨯=⋅⋅=⋅

二次侧电流A I dz 69.14/12'''=⨯⋅ 速断动作时间 0S

限时电流速断动作时间0.5S 过电流动作时间1S 六．原理图

七．程序流程图

开始合闸红灯闪烁3S 发出合闸脉冲

合闸成功短路

运行

I 段动作

II 段动作

III 段动作

延时0.5S 延时1S 跳闸，红灯灭，绿灯亮，信号灯亮跳闸，红灯灭，绿灯亮，信号灯亮

跳闸，红灯灭，绿灯亮，信号灯亮

闭锁重合闸

自动重合闸

10S 内是否有重合信息

死区

延时5S

延时10S 开始

重合闸成功

Y Y Y

N

Y

N

Y

N

Y

Y

机械故障合于永久性短路

I 段动作

闭锁重合闸

运行

手动跳闸绿灯闪烁3S 后常亮，红灯灭，跳闸

结束

复位信号灯灭

八.梯形图