基于PLC的10KV单端保护装置的硬件设计

电气自动化论文编号:ZD670    论文字数:23102,页数:49

目  录
前言 1
第一章 绪论 2
1.1 继电保护技术的发展和现状 2
1.2 本课题的主要内容 4
第二章  10KV继电保护原理 7
2.1 10KV系统中应配置的继电保护 7
2.2 10KV系统中继电保护的配置现状 7
2.3 继电保护的基本概念 7
2.3.1 10KV供电系统的几种运行状况 7
2.3.2 10KV供电系统继电保护装置的任务 8
2.3.3 对继电保护装置的基本要求 8
2.4  继电保护的基本原理 10
2.5 几种常用电流保护的分析 10
2.5.1反时限过电流保护 10
2.5.2 定时限过电流保护 11
2.5.3 电流速断保护 12
2.6 三段式过电流保护装置 14
2.7 自动重合闸 15
第三章 PLC概述 16
3.1 PLC的组成与工作原理 16
3.2 PLC的特点 16
3.3 PLC的硬件组成 17
3.4 PLC的软件 18
3.5 PLC控制系统的一般设计步骤 19
3.6 输入回路的设计 19
3.7 OMERON公司C系列PLC介绍 19
第四章 硬件设计 21
4.1 互感回路部分 22
4.1.1 电流互感器 22
4.1.2 电压互感器 23
4.1.3 变送器 24
4.2 整流部分 26
4.3 滤波部分 29
4.3.1 电容滤波器 29
4.3.2 RC-π型滤波器 30
4.3.3电感滤波器(Inductance Filter) 31
4.4 比较整定电路 31
4.4.1电压回路的形成 31
4.4.2比较回路的形成 32
4.5模拟电子开关 33
4.6 输出回路 34
第五章  软件部分 35
第六章  结束语 36
致谢 37
参考文献 38
附录一  前向通道原理图 39
附录二  PLC输入输出连接图 40
附录三  软件部分流程图 41
附录四  实物图 42

摘 要
 中国的电力工业作为国家最重要的能源工业，一直处于优先发展的地位，电力企业的发展也是令人瞩目的。电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求，也使得继电保护得以飞速的发展。
 可编程控制器(Programmable Logical Controller)是微机与继电保护相结合的一种装置,它结合了两者的优点,具有功能强,可靠性高,使用方便,体积小等特点，目前广泛应用于工业控制领域,在电力系统中也获得了越来越多的应用。
 三段式电流保护是10KV线路保护中较常用的保护方式。本文首先介绍了三段式保护的基本原理及接线方式。其次按照整定计算原则推导了三段式保护的动作值、灵敏度及时限整定等内容。接着设计并制作了基于OMERON公司的CPM1A-40的线路保护装置一套，最后通过软硬件线路模拟实现了10KV线路单端电源供电网络的三段式电流保护的动作试验。
 实验表明，本次设计所研究的三段式电流保护装置，具有动作可靠，选择性较好，功能较齐全等特点，它能够使各段保护相互配合，具有一定的应用前景。
关键词：继电保护，三段式电流保护，整定计算，PLC

Subject: The Research of 10KV Single-ended Protection Ddevice Base on PLC（Hardware）
 ABSTRACT
 China's power industry, as the country's most important energy industry, has been in the priority development status, Power for the development of enterprises is also eye-catching. Power system for the rapid development of protection have made new demands, which will enable the relay to rapid development.
 Programmable Logical Controller (PLC)is a device that contains many advantages of co- mputer and relay, such as convenience for using, stable in practice, smaller volume, it was widely used in the industry area, and it is becoming a very useful device in power system ,too.   Three-phase current protection is 10 KV lines to protect the more commonly used method of protection. This paper first introduced the three steps to protect the basic principles and the connection mode. This was followed by the setting calculated in accordance with the principle of derivation of the three steps to protect the value of action, sensitivity and setting time limits and other content. Then design and production company based OMERON CPM1A-40 in a line protection devices, the last line simulation software and hardware through 10 KV lines to achieve a single-ended power supply network of three steps to protect the current action trial.
 The experiments show that this design study by the Three-phase current protection device, a reliable action, selectivity better, more complete functional characteristics, so that it can protect the paragraphs coordinate with each other, have a certain prospect.
Key words: protection, Three-phase current protection, Setting, PLC