[实用新型]一种基于PLC的刀闸控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力系统的刀闸控制技术领域，具体涉及一种利用PLC判断操作条件的刀闸电气控制系统。

背景技术

刀闸是一种能看到断开点的隔离开关。电力系统中的刀闸包括隔离刀闸和接地刀闸。电力系统中通过分开隔离刀闸将停电设备与带电设备隔开；又通过合上接地刀闸使停电设备与大地连通，使工作人员能安全地接触该停电设备。

图1表示一个间隔内的刀闸连接示意图，也就是母线上所接的一条供电线路的一次接线图。一般一条母线上可接多条线路，也就是有多个间隔。每个间隔内的刀闸的闭锁回路，只牵涉到本间隔的刀闸的位置，与其它间隔内的刀闸的位置无关。

如图1所示，母联开关GBM接于母线1M、2M之间，母线侧隔离刀闸1G、2G的一端分别对应连接母线1M、2M，另一端并联后依次通过开关DL、线路侧隔离刀闸4G与后续的线路相连，串联的开关DL和线路侧隔离刀闸4G的中间和两端分别通过线路侧接地刀闸04G1、母线侧接地刀闸02G、线路侧接地刀闸04G2接地。线路有压继电器YJS与所述的后续的线路相连，用于检测后续线路是否带电。这是因为，虽然线路的一侧（靠近母线侧）的开关、刀闸已分开，有可能线路的对侧的开关、刀闸没分开，此时线路仍处于带电状态。

通常，线路除了会进行停电或送电操作外，还会进行倒母线操作。倒母线是指在线路不停电的情况下，通过合上母联开关GBM，将线路从一条母线上转到另一条母线上。倒母线操作的顺序为：合母联开关→合1母线侧隔离刀闸1G（1母线侧隔离刀闸1G在分位时）；或合2母线侧隔离刀闸G2（2母线侧隔离刀闸G2在分位时）。

根据电气操作的一些规定如：相邻的隔离刀闸和接地刀闸即之间没有间隔其他刀闸的隔离刀闸和接地刀闸，不能同时在合位，以防止造成运行线路接地；刀闸不能带电分、合，在操作某刀闸前，必需断开其与前后线路的连接等。现有技术中，刀闸的电气操作回路是通过串联相应的开关、隔离刀闸、接地刀闸、线路有压继电器的辅助接点来判断某刀闸的分、合闸条件是否满足。辅助接点是用于表示开关、隔离刀闸、接地刀闸、线路有压继电器等的位置信息的开关量。某具体刀闸的电气操作回路需要串接哪些辅助接点，即该刀闸的操作条件，与该刀闸所在间隔内的开关、隔离刀闸、接地刀闸、线路有压继电器的位置分布特点有关。根据图1，我们可以得到其刀闸的电气操作回路的接线图，如图2所示。

图2中，L、N分别表示电源火线和电源零线。DL’、02G’、4G’、2G’、1G’、04G1’、04G2’、YJS’、GBM’分别表示开关DL、母线侧接地刀闸02G、线路侧隔离刀闸4G、母线侧隔离刀闸2G、1G、线路侧接地刀闸04G1、04G2、线路有压继电器YJS、母联开关GBM的辅助接点。它们如图2串联在各刀闸的电气操作回路中，构成各刀闸的分、合闸条件。只有当相关的开关、隔离刀闸、接地刀闸、线路有压继电器的辅助接点导通时，电源L才能到达该刀闸的机构箱，此时可以操作该刀闸分、合闸。

刀闸机构箱是刀闸的电气操作机构，包括电机、交流接触器、热偶、分、合闸按钮、分合位行程开关等。当刀闸在分位时，分合位行程开关能接通机构箱内部的合闸回路，此时可进行刀闸的合闸操作（不能进行分闸操作）；当刀闸在合位时，分合位行程开关能接通机构箱内部的分闸回路，可以进行刀闸的分闸操作（不能进行合闸操作）。总之，只要外电源接入到刀闸的机构箱，就可以在机构箱内进行该刀闸的分、合闸操作。

五防锁一种防止误操作的小开关。五防锁的常开开关串联在刀闸电气控制回路中，当使用正确的五防锁钥匙插入该五防锁时，五防锁的常开接点闭合，该刀闸的电气控制回路导通，此时可正常操作刀闸分合。使用五防锁，能防止工作人员误操作刀闸，避免事故发生。

从图1和图2中我们可以看出，当图1中刀闸的闭锁条件多时，图2中刀闸的电气操作回路的闭锁辅助接点也多，回路接线复杂，电气操作回路调试非常困难。

现有的刀闸电气操作回路，存在以下弊端：

1）辅助接点不能重复使用，缚设电缆过多：一把刀闸的电气操作回路使用了某开关的辅助接点，如果另一把刀闸也要使用该开关的辅助接点，则可能需要给该开关引入另一对辅助接点并敷设另外的电缆；另外，除了刀闸电气操作回路需要用到辅助接点外，测控屏等设备也需要接收刀闸的位置信息开关量，那么还要另外缚设辅助接点和电缆给所述测控屏等设备，使得回路接线较为复杂；

2）更改闭锁条件困难：如果要更改某刀闸的闭锁条件，需要更改线路接线，需要从电缆槽里挖出电缆，从新接入到相关刀闸的辅助接点。