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摘要:矿用隔爆型移动变电站用低压侧保护箱(以下简称“低压保护箱”)能对低压侧电网的各种故障进行监测,并将故障断电信号传递给高压配电装置,由其切断移动变电站高压侧电源。该低压保护箱采用技术先进的进口智能化可编程序控制器PLC 和人机屏GOT系统,参数设置灵活方便、质量稳定、动作性能灵敏可靠、运行及故障画面直观简明。PLC 智能型综合保护器具有系统自检、故障诊断巡检,RS485 通讯(RS232可选)及故障记忆功能,能够实时检测并数字化显示运行状态及故障指示,便于系统使用、维护和故障判断处理。保护功能齐全,有过载、短路、漏电、漏电闭锁、过压、欠压、远控分闸等保护。
关键词:矿用隔爆型移动变电站;PLC故障原因分析
PLC即可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller)是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令,并能通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩展其功能的原则而设计。
1.PLC的特点
1.1可靠性高,抗干扰能力强
1.2配套齐全,功能完善,适用性强
1.3易学易用,深受工程技术人员欢迎
1.4系统的设计、建造工作量小,维护方便,容易改造
1.5体积小,重量轻,能耗低
2.PLC的构成(图1:PLC的基本结构)
从结构上分,PLC分为固定式和组合式(模块式)两种。我矿主要是运用的模块式,模块式PLC包括CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架,这些模块可以按照一定规则组合配置。
图1:PLC的基本结构
3.PLC接线原理(图2:PLC接线原理图)
PLC接线为共负接线法即黑色负极线为公共线,输出-24V必须与COM全部连接起来,正极红色线为电源线即输入和输出信号用+24V驱动。台达PLC接线与LG PLC不同,为公正接线法,红色正极线为公共线,黑色负极线用24G驱动。但必须注意的是PLC上+24V与S/S相连,24G与COM相连。
图2:PLC接线原理图
4.可编程逻辑控制PLC故障分析
4.1.CPU状态指示分析:PLC正常运行必须是PWR LED/RUN LED亮,ERR LED熄灭。
4.1.1.PWR LED 亮则说明电源AC110供给正常,不亮则说明电源供给不正常
4.1.2.RUN LED亮说明PLC程序无错误,正常运行:不亮,说明电压不正常或者操作系统不正常
4.1.3.ERR LED一般为熄灭状态,若亮说明PLC系统自检不正常,存在错误
4.1.4.I/O LED 的熄灭与点亮可判断输入信号是否正在执行PLC程序。判断模块是否执行,可用万用表Ω档位加信号看看是否出现电压、电流、短路、过压等信号
4.2.更换新PLC后无法复位,送不上电
情况分析:新件无法复位,说明未输入正常参数,打开屏输入新参数复位后,即正常。
4.3.增加新负载,输入新参数,频繁出现过载保护分闸
情况分析:增加后过载,说明与负荷大有关系,但参数也相应增大,应不会有问题。经仔细观察使用人员操作,发现参数设置完成后未按“△”或“↑”键,使屏上参数输入PLC正常(参数整定完后一定要按下确认键)。
4.4.660V电压显示低,易出现欠电压故障
问题分析:首先,看电压取样回路原理及完成功能。低压侧电压取样是从1140/12V变压器取出后经二极管整流,经可调电位器取出信号送入PLC送入屏上显示,经过欠压保护功能。出厂时一般按1140V调整,因二极管的非线性压降,当660V时电压会偏低,可适当进行调整即可
4.5.按过载试验出现短路的故障跳闸
故障分析:此种情况两种可能:一是过载线短路输入线接反导致;二是屏上参数设置中短路,整定倍数小于6,不是故障,正常的,重新调整即可。
5.开关量输入功能常见故障及处理
图3:
5.1.复位:按压复位键则信号输入PLC对应P00指示灯亮,如果存在故障处理完则故障输出灯P40、P42熄灭(P42只有高压侧有),屏上不显示故障,复位按钮即起故障复位作用。
5.2.过载试验:信号输入PLC对应P01指示灯亮PLC得到信号后延时8-10S输出保护高压测P40、P42输出灯亮1秒后P40灭低压侧P40常亮。同时屏上显示过载故障,动作值为屏上过载整定数值的6倍。
5.3.短路试验:按短路键对应P02输入灯亮,PLC接到信号时输出保护,高压侧P40、P4灯亮,P40一秒后熄灭,低压侧P40常亮,同时屏上显示短路故障。
5.4.电动分闸:按电分键对应P03灯亮,PLC瞬间输出保护,高压侧P40、P42亮,P40一秒后熄灭低压侧P40常亮,屏上不显示故障。
5.5.电合按钮:对应P04灯亮,PLC处理后,P41输出灯亮延时15S或断路器闭合后灭。
5.6.温度保护:移变内温度保护继电器动作高压侧P05接到信号PLC处理后瞬间动作P40、P42输出灯亮,P40 一秒后灭同时屏上显示移变温度过高
5.7.FK2:合闸后,机械机构顶动行程开关FK2闭合相应P06输入灯亮,PLC得到信号后P41输出灯灭,同事屏上显示合闸。
5.8.DK4:低压侧有保护或者门闭锁在分闸状态则高压侧PLC的P07接到信号P04灯亮PLC处理后P40、P42输出灯亮,P41一秒后灭,同时屏上显示低压侧保护。
5.9.低压侧拨动开关,在1140V上时P05不亮无信号输入PLC则执行1140V程序,P05亮时则执行660V程序。
结束语
随着煤矿的机械化、信息化、智能化程度的提高,设备的不断更新换代,移动变电站的使用将会更加的频繁。做好移动变电站的使用与维修,将会是做好井下安全供电的必经之路。