毕业设计（论文）基于PLC的工厂10kv架空线路的保护设计.doc

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1、摘 要架空线路对工厂的正常生产具有重要的作用。因此，工厂的架空线路的保护也变得尤为重要。由继电器、接触器和各种开关按照一定的逻辑关系用导线连接成的传统的继电保护，接线多，连接点多，触点多，接触电阻大，电磁线圈体积大、能耗大，还有较大的磁滞现象，当控制线路复杂时，所产生的热量和杂散磁场带来环境污染。近三十年来，微机保护得到了迅速的发展和广泛的应用。它已经逐渐的替代了传统的继电保护。其中，PLC（可编程控制器）就是很具有代表性的控制装置。这种新的控制方式体现了PLC体积小、功能强、灵活通用与维护方便等一系列优点。本文叙述了基于PLC来设计工厂10kv架空线路的保护。在设计过程中，需要以传统继电保护

2、为基础来计算出10kv架空线路的短路电流，通过对线路的整定计算和灵敏度校验来设计出其原理图并选出保护装置和设备，再利用原理图画出其展开图、I/O表和输入输出端子接线图，最后根据上述结论绘制梯形图并写出指令语句表。关键字：10kv架空线路 传统继电保护 微机保护 PLC 原理图ABSTRACT Overhead lines on the plant has an important role in normal production. Therefore, the protection of the factory overhead lines has become more important

3、. Due to relay, contactor and a variety of switches according to some logical relationship the conventional protection of relay with wire connected are characterized by multiple wiring, multiple connection points, more contacts, large contact resistance, solenoid bulky, energy consumption and large

4、hysteresis, when the control circuit becomes complicated, the heat it generates and stray magnetic field produce environmental pollution. Last three decades, microprocessor-based protection has been the rapid development and wide application. It has gradually replaced the conventional protection of

5、relay. PLC(Programmable Logic Controller) is the typical control. This new control method reflects the PLC has small size, strong function, flexible general, easy maintenance and a series of advantages. This paper describe PLC-based to design the protection of 10kv overhead lines on the plant. In th

6、e design process, it requires to calculate the short-circuit current of 10kv overhead lines based on the conventional protection of relay ,design its schematic and select protective device and equipment by setting calculation of line and sensitivity check, then use schematic to draw out its expansio

7、n plan, I/O list and input and output terminal wiring diagram, finally, draw the ladder and write the directive statement list according to the above conclusion.Key words: 10kv overhead lines, conventional protection of relay, microprocessor-based protection, PLC, schematic目 录第一章 绪论11.1电力系统输电线路的电流保护

8、11.1.1无时限电流速断保护（电流保护第I段）11.1.2带时限电流速断保护（电流保护第II段）21.1.3定时限过电流保护（电流保护第III段）51.2 PLC的产品与分类71.2.1 PLC的分类71.2.2常见的PLC产品81.3 PLC的工作原理81.4 PLC的基本指令及其器件代号91.4.1 PLC的基本指令91.4.2 PLC的器件代号9第二章 10kv架空线路的整定计算和灵敏度校验112.1整定计算及灵敏度校验的公式112.1.1计算标幺电抗的公式112.1.2计算短路电流的公式112.1.3保护整定灵敏度计算的公式112.2 10kv架空线路的整定计算和灵敏度校验132.2

9、.1计算标幺电抗132.2.2计算短路电流142.2.3保护整定及灵敏度计算152.2.4过电流保护162.2.5保护线路的原理图和展开图17第三章 PLC对10kv架空线路保护的设计183.1 10kv架空线路保护动作步骤183.2保护线路的I/O分配表183.3梯形图与指令语句表193.4 PLC外围接口电路20第四章 结 论21谢 辞22参考文献23附 录24第一章 绪论1.1电力系统输电线路的电流保护1.1.1无时限电流速断保护（电流保护第I段）无时限电流速断保护（相间短路电流保护第I段）的作用是保证在任何情况下只切除本线路上的故障。其原理可用图1-1所示的单电源辐射网络来说明。假定图

10、中断路器1、2、3QF处均装有无时限电流速断保护，以AB线路断路器1QF处的无时限电流速断保护为例，首先应计算AB线路各处三相和两相短路时的短路电流，以确定如何计算该保护的电流整定值，即无时限电流速断保护的动作电流。 图1-1 无时限电流速断保护整定计算示意图若忽略线路的电阻分量，则归算至断路器1QF处的系统等效电阻的相电势为，等效电源的阻抗最大值为（称此时该等效电源系统为最小运行方式），最小值为（称此时该等效电源系统为最大运行方式），故障点至1QF保护安装处的距离为l，设每公里线路正序电抗为，则在线路各点三相短路时最大短路电流和两相短路时最小短路电流分别为： （1-1）其断流变化曲线如图1-

11、1中的曲线1和2所示。断路器1QF处无时限电流速断保护装置中使测量元件动作的一次电流称为保护的动作电流（即无时限电流速断保护的整定值或测量元件的一次动作电流），用表示，下标“op1”表示断路器1QF处保护的动作电流，上标“I”表示为电流第I段保护。为了使无时限电流速断保护只在AB线路上发生相间短路故障时才动作，断路器1QF跳闸时，其保护的动作电流必须大于BC线路首端点短路的最大短路电流。实际上，保护至AB线路末端的电气距离与保护至BC线路首端的电气距离近似相等。所以， ，为母线B处短路，即被保护线路AB末端短路时的最大短路电流。故断路器1QF处的无时限电流速断保护的动作电流应整定为： （1-2

12、）式中，电流保护第I段的可靠系数，大于1，可取1.21.3，用于保证在有各种误差（如元件整定误差和非周期分量影响等）的情况下该保护在区外短路时的不动作。也就是说无时限电流速断保护（电流保护第I段）的动作电流要躲过外部短路时的最大短路电流，可用图1-1所示的直线3表示。从以上分析计算可得到以下结论：无时限电流速断保护依靠动作电流值来保证其选择性，即被保护线路外部短路时流过该保护的电流总小于其动作电流，不能动作；而只有在内部短路时流过保护的电流才有可能大于其动作电流，使保护动作。故无时限电流速断保护不必外加延时元件即可保证保护的选择性。也就是说，电流保护第I段的人为延时，即电流保护第I段的动作时间

13、为。无时限电流速断保护的灵敏度可用保护范围，即它所保护的线路长度的百分数来表示。因此，保护在不同运行方式下和不同短路类型时，保护的保护范围（或灵敏度）各不相同。如图1-1所示，当系统在最大运行方式下三相短路时，保护范围最大，为；而系统在最小运行方式下两相短路时，保护范围最小，为。无时限电流保护不能保护线路全长，应采用最不利情况下保护的保护范围来校验保护的灵敏度，一般要求保护范围不小于线路长度的15%，如，从图1-1中可知，也可由解析法求得。因为 所以 （1-3）式中，由式（1-2）确定。1.1.2带时限电流速断保护（电流保护第II段）无时限电流速断保护（电流保护第I段）只能保护线路的一部分，而

14、该线路剩下部分的短路故障必须依靠另外一种电流保护，即带时限电流速断保护（电流保护第II段）来可靠切除。这样，线路上的电流保护第I段和第II段共同构成整个被保护线路的主保护，它能以尽可能快的速度，可靠并有选择性地切除本线路上任何一处，包括被保护线路末端的相间短路故障。根据带时限电流速断保护的主要作用，可以确定其电流测量元件的整定值必须遵循以下原则：第一、在任何情况下，带时限电流速断保护均能保护本线路的全长（包括本线路的末端），为此，保护范围必须延伸至相邻的下一线路，以保证保护在有各种误差的情况下仍能线路的全长；第二、为了保证在相邻的下一线路出口处短路时保护的选择性，本线路的带 时限电流速断保护在

15、动作时间和动作电流两个方面均必须和相邻线的无时限电流速断保护配合。现以图1-2所示的断路器1QF处的带时限电流速断保护的整定为例来说明动作电流、动作时间的整定计算方法。设断路器1QF处的带时限电流速断保护的动作电流和动作时间分别为和图1-2 带时限电流速断保护整定计算示意图,为了使其保护范围超过,必须有；为了保证选择性，和必须和相邻线路电流保护第I段（即断路器2QF处的无时限电流速断保护）配合，即和，以保证在相邻的下一线路断路器出口短路时的选择性，即保证相邻的下一线路保护出口短路时只由相邻的下一线路的无时限电流速断保护动作，使断路器2QF跳闸，切除故障。这时故障电流消失，而断路器1QF处的带时

16、限电流速断保护的测量元件和逻辑元件均会返回，故保护不动作。可见，断路器1QF处的 带时限电流速断保护的动作电流和动作时间分别应整定为： （1-4）式中，断路器2QF处无时限电流速断保护的动作电流的动作电流，等于 ； 断路器1QF处带时限电流速断保护的动作时间； 、断路器2QF处无时限电流速断保护的动作时间和动作电流； 电流保护第II段的可靠系数，一般取1.11.2； 时限阶段，它与断路器的动作时间、被保护线路的保护动作时间误 差、相邻线路的保护动作时间误差等因素有关,一般取0.30.6s，在我 国通常取0.5s； 断路器1QF处带时限电流速断保护的分支系数的最小值。分支系数的定义为，在相邻线路

17、第I段保护范围末端，即图1-2所示的点短路时，流过故障线短路电流与流过被保护线短路电流的比值，即分支系数为。的大小因A、B两母线处等效电源的阻抗值不同而不同，也因B、C母线之间是否存在并联回路或环路而不同。在图1-2中，若仅B母线有助增电源，而B母线间无并联回路，则因为点短路时BC线上有助增电流，故；若B母线处无电源，而B、C母线间有并联回路，则因并联回路有分流，故；若B母线处有电源，且B、C母线间有并联回路，则可能大于1，也可能小于1。为了在上述任何情况下不影响断路器1QF处电流保护第II段的灵敏度，又能保证选择性，式（1-4）中必须考虑除以分支系数最小值。例如，当B母线仅有电源，而B、C母

18、线间无并联回路时，必然抬高断路器2QF处无时限电流速断保护的动作电流的值，因而也抬高了断路器1QF处带时限电流速断保护的动作电流的值，使断路器1QF电流保护第II段的灵敏度下降，即保护范围缩小。为不致因助增电源的影响而抬高断路器1QF处带时限电流速断保护的动作电流，应在式（1-4）的右边除以大于1的分支系数最小值，即应该按有分支电源时被保护线路可能流过最大短路电流的情况整定断路器1QF处电流保护第II段的动作值。当电流保护第II段的整定值确定后也须校验其灵敏度是否满足技术规程的要求，即要求下式成立： （1-5）式中，在被保护线末端短路时流过1QF处保护的最小短路电流； 带时限电流速断保护的灵敏

19、度，其值在技术规程中规定：当线 路长度小于50km时，大于等于1.5；当线路长度在50200km时，大于 等于1.4；当线路长度大于200km时，大于等于1.3。当该保护灵敏度不满足要求时，动作电流可采用和相邻线路电流保护第II段整定值配合的方法确定，以降低本线路电流保护第II段的整定值，提高其灵敏度，即整定值为： （1-6）动作时间亦和相邻线第II段动作时间配合，即 （1-7）可见这种提高断路器1QF处电流保护第II段灵敏度的方法牺牲了其速动性。当上述电流保护不满足灵敏度要求时，也可采用带时限电流电压联锁速断保护以提高电流第II段保护的灵敏度，但这种方法一般很少采用。从以上1QF带时限电流速

20、断保护的整定值得分析计算可以得出如下结论：第一，带时限电流速断保护的保护范围大于本线路的长度（即大于100%）；第二，带时限电流速断保护必须有延时元件才能保证选择性；第三，带时限电流速断保护可兼做本线路无时限电流速断保护的近后备，即当在AB线路电流第I段保护范围内发生短路故障而该处电流保护第I段拒动时，由该处电流保护第II段动作控制断路器1QF延时跳闸。1.1.3定时限过电流保护（电流保护第III段）定时限过电流保护的作用是作本线路住保护的后备保护，即近后备保护，并作相邻下一线路（或元件）的后备保护，即远后备保护。因此它的保护范围要求超过相邻线路（或元件）的末端。以图1-2所示的断路器1QF处

21、定时限过电流保护为例，其电流保护第III段的动作电流应按以下条件进行整定。第一、在正常运行并伴有电动机自启动而流过保护的最大负荷电流为时，该电流保护不动作，即要求动作电流应满足下式： （1-8）式中，电动机的自启动系数，由具体接线、负荷性质、试验数据及运行经验等因素确定，一般； 正常情况下流过被保护线路的可能的最大负荷电流。第二、非故障线的定时限过电流保护在外部故障切除后，且下一母线有电动机启动而流过最大负荷电流时，应能可靠返回，即要求满足以下公式： 即 （1-9）式中，电流测量元件的返回电流。若电流满足式（1-9），则必然满足式（1-8）。将（返回系数）代入式（1-9），取临界值，经整理得到

22、整定电流的计算公式： （1-10）式中，电流保护第III段的可靠系数，大于1，一般取1.151.25； 电流测量元件的返回系数，小于1，决定于具体的电流测量元件的特性，在0.850.99之间选取，一般取0.85。由于定时限过电流保护的动作值只考虑在最大负荷电流情况下保护不动作和保护能可靠返回的情况，而无时限电流速断保护和带时限电流速断保护的动作电流则必须躲过某一段短路电流，因此，电流保护第III段的动作电流通常比电流保护第I段和第II段的动作电流小得多，其灵敏度比电流保护第II、I段更高。当网络中某处发生短路故障时，从故障点至电源之间所有线路上的电流保护第III段的电测量元件均可能动作。为了保

23、证选择性，各线路第III段电流保护均需增加延时元件，且各线路第III段保护的延时必须相互配合。例如，断路器1QF处第III段电流保护的动作时间应和相邻线路断路器2QF所在线段的第III段电流保护动作时间配合，断路器2QF所在线路的第III段保护的动作时间应和断路器3QF所在线路第III段保护的动作时间配合，以此类推。例如，图1-3中（图中M为电动机）各线路第III段保护的动作时间之间应有如下关系： (1-11) 这种各线路定时限过电流保护动作时间的相互配合关系,即两相邻线路电流保护第III段动作时间之间相差一个时限阶段的整定方式称按阶梯原则整定。分析图1-3可知：为了保证选择性，在图1-3中，

24、若，则必须满足以下关系： 末级线路的定时限过电流保护的动作时间可以是保护中所有元件的固有动作时间之和，而不必外加延时逻辑元件，故该线路可不必再装电流速断保护作为主保护；线路越接近电源，其定时限过电流保护动作时间越长，故必须依靠该线路的主保护动作以迅速切除故障。 图1-3 定时限过电流保护动作时间整定示意图对于所计算的动作电流，必须按其保护范围末端最小可能的短路电流进行灵敏度校验。例如，在进行断路器1QF处定时限过电流保护的灵敏度校验时，当它作为近后备保护时，灵敏度要求满足式（1-12），当它作为远后备保护时，灵敏度要求满足式（1-13）。 （近后备） （1-12） （远后备） （1-13）式中

25、，被保护线路末端短路时流过该处保护的最小故障电流； 相邻线路末端短路时流过该处保护的最小故障电流。1.2 PLC的产品与分类1.2.1 PLC的分类PLC的产品一般按输入输出接线端子个数(I/O总点数)和可以储存的程序步数(一步就是执行一条指令)多少分为微型机、小型机、中型机和大型机。微型机：I/O总点数不超过20，程序步数为3001000的PLC。微型机的体积小、重量轻、功能简单，常使用于机械人的关节控制，以及家庭自动化、小型机械自动化装置中。小型机：I/O总点数为20128，程序步数小于2000的PLC。小型机具有逻辑运算、算术运算、定时、计数、数据处理和传送、通信联络等多种应用指令。小型

26、机一般用来代替继电器接触器控制系统，作为单机控制或简单生产过程的控制装置。由于价格便宜、使用广泛，小型机是当前产量最大的，甚至一些中型机和大型机的CPU模块可以单独作为小型机使用。中型机：I/O总点数为128512，程序步数为20008000的PLC。中型机一般采用模块化机架结构。这种机型由主机（CPU模块）和可选的特殊功能模块组成。特殊功能模块包括：I/O点扩展模块、AD/DA模块、数字计算、过程参数调节（PID比例-积分-微分调节）、定时器以及计数器等。既可以单独使用CPU模块，也可以用特殊功能模块增强CPU模块的功能，十分灵活。中型机主要应用于较为复杂的控制系统中，特别是那些控制功能根据

27、需要逐步增强的控制系统。大型机：I/O总点数为5128192，程序步数大于8000的PLC，比中型机增加了联网通信、监视、打印、磁盘存储、记录、中断控制、智能控制以及远程控制功能。有的大型机还使用了32位多CPU并行处理技术，存储容量达到数兆字节，工作速度极快，可以达到小于100ms/KB。大型机主要使用于大型自动化制造网络中以实现现实控制。1.2.2常见的PLC产品PLC的生产厂家和产品都很多，国内使用较多的有：日本OMRON公司的SYSMAC-C系列，德国SIEMENS公司的S5、S7系列，MISUBISHI公司的F2、F4系列和K2、K3系列，美国德州仪器公司的TI、PM系列。国产的有上

28、海香岛机电制造有限公司的ACMY-S系列，上海机床电器厂的CKY系列，苏州电子计算机厂的YZ-PC系列，北京联想计算机集团公司的GK系列，杭州机床电器厂的DDK系列，天津中环自动化仪表公司的DJK-S系列，无锡电子工业有限公司（合资）的SR系列等。 改革开放以来，国外著名厂商在我国合资建厂生存PLC，这将对我国的PLC的研发、赶超世界先进水平起到极大的促进作用，不久我们就会看到适合我国国情的PLC大量上市。1.3 PLC的工作原理PLC对用户程序的执行过程是通过CPU的周期循环扫描并采用集中采样、集中输出的方式来完成。当PLC开始运行时，首先清除输入输出寄存器状态表的原有内容，然后进行自诊断，

29、自检CPU及I/O组件，确认其工作正常后，开始循环扫描。循环扫描分三个阶段，如图1-4所示。 图1-4 PLC的扫描工作过程输入处理阶段扫描全部输入端，读取其状态并写入输入状态寄存器状态表内。程序处理阶段扫描用户程序，它按梯形图的次序（从左到右、从上到下）逐“步”扫描，并根据各I/O状态和有关数据进行算术和逻辑运算，最后将运算的结果写入输出寄存器状态表。输出处理阶段当所有指令都扫描处理完毕时，把输出状态表中所有输出继电器的通、断（0）状态转存到输出锁存电路及驱动输出继电器电路，使输出设备作出相应动作。之后CPU又返回去进行下一扫描循环。每次从读入输入状态到发出输出信号的这段时间称为扫描周期。扫

30、描周期的长短随PLC本身的时钟频率及用户程序的长短而有所不同，由于扫描速度很快，大约一个扫描周期通常为十到几十毫秒，对一般工业被控对象来说，扫描过程几乎是与输入同时完成的。值得注意的是，在一个扫描周期中，输入采样工作只在输入处理阶段进行，对全部输入端扫描一遍并记下它们的状态后，即进入程序处理阶段，这时不管输入端的状态作何改变，输入状态表不会变化，直到下一个循环的输入处理阶段才根据当时扫描到的状态予以刷新。这种集中采样、集中输出的工作方式使PLC在运行中的绝大部分时间实质上和外部设备是隔离的，这就从根本上提高了PLC的抗干扰能力，提高了可靠性。1.4 PLC的基本指令及其器件代号 本文使用的是O

31、MRON（立石）公司生产的PLC来对工厂10kv架空线路的保护进行设计的。1.4.1 PLC的基本指令本文记述常用的基本指令。表1-1 常用的基本指令表指令说 明指令说 明LD取指令OUT输出指令LDI取反指令ORB将与的部分或指令AND与指令ANB将或的部分与指令ANI与非指令OR或指令1.4.2 PLC的器件代号OMRON公司的PLC器件实质上就是等效继电器的器件。它包括输入继电器、输出继电器、辅助继电器、专用继电器、暂存继电器、保持继电器、定时器、计数器和数据存储器共九种器件。本文仅需要输入继电器、输出继电器、辅助继电器、计时继电器。表1-2 PLC的器件及其代号器件名称器件代号输入继电

32、器X000X013 X400X413 X500X513输出继电器Y30Y37 Y430Y437 Y530Y537辅助继电器M100M157定时继电器T50T57 T450T457 T550T557第二章 10kv架空线路的整定计算和灵敏度校验2.1整定计算及灵敏度校验的公式2.1.1计算标幺电抗的公式最大运行方式发电机电抗标幺值： 最小运行方式发电机电抗标幺值： 线路电抗标幺值： 变压器电抗标幺值： 式中，系统基准容量 系统最大容量 系统最小容量 线路单位长度的电抗 线路的长度 线路的基准电压 变压器阻抗电压百分比 变压器的额定容量2.1.2计算短路电流的公式基准电流： 短路稳态电流： 式中，

33、d点发生短路，线路的总阻抗2.1.3保护整定灵敏度计算的公式瞬时电流速断保护继电器动作电流按躲过线路末端三相短路电流计算。继电器动作电流： 保护装置的一次动作电流： 保护装置的灵敏系数： ，要求大于2。式中，可靠系数，过流时，DL型继电器为1.2，GL型为1.3；电流速断时， DL型继电器为1.3，GL型为1.5 接线系数，接于相电流时取1，接于相电流差时取 电流互感器的变比 相对灵敏系数取0.87定时限过电流保护按躲过过负荷电流条件计算保护装置的动作电流。继电器动作电流： 按与下级变压器过电流保护装置的动作电流相配合条件计算保护装置的动作电流。变压器过电流保护装置的动作电流： 线路过电流保护

34、装置的动作电流： 保护装置的一次动作电流： 在线路末端发生两相短路故障时，保护装置的灵敏系数： ，要求大于等于1.5在变压器后发生三相短路故障时，保护装置的灵敏系数： ，要求大于1.2式中，电动机起动时的线路过负荷电流 继电器返回系数，取0.85 过负荷系数，取4 最大一台变压器的额定电流（A） 变压器过电流保护用电流互感器变比2.2 10kv架空线路的整定计算和灵敏度校验技术参数： 系统基准容量: ;最大容量：；最小容量： 。 电厂距220KV变电所：10公里； 220/10.5KV变压器参数： ，； 架空输电线线型：LGJ-50，； 10KV线路：长度5.16公里； 10/0.4KV变压器

35、参数： ，； 考虑电动机启动时的线路过负荷电流：。2.2.1计算标幺电抗最大运行方式发电机电抗标幺值：最小运行方式发电机电抗标幺值：线路电抗标幺值：变压器电抗标幺值：被保护线路电抗标幺值：变压器电抗标幺值：2.2.2计算短路电流基准电流：最大运行方式下点发生短路，线路总阻抗为：短路稳态电流：点发生短路，线路总阻抗为：短路稳态电流：最小运行方式下点发生短路，线路总阻抗为：短路稳态电流：点发生短路，线路总阻抗：短路稳态电流：点发生短路，线路总阻抗为：短路稳态电流：2.2.3保护整定及灵敏度计算瞬时电流速断保护：动作电流应躲过线路末端三相短路电流取33A保护装置的一次动作电流为保护装置的灵敏系数为可

36、见，瞬时电流速断保护不能满足灵敏度系数要求，故应装设带时限电流速断保护。带时限电流速断保护保护装置动作电流为取15A保护装置一次动作电流为保护装置的灵敏系数为满足要求。保护装置动作时限取0.5s2.2.4过电流保护 动作电流应躲过线路最大负荷电流并与下级变压器过电流保护装置的动作电流相配合。按躲过过负荷电流条件计算保护装置的动作电流按与下级变压器过电流保护装置的动作电流相配合条件计算保护装置的动作电流。变压器过电流保护装置的动作电流为式中：过负荷系数，取4； 最大一台变压器的额定电流（A）； 变压器过电流保护用电流互感器变比。线路过电流保护装置的动作电流为由于前者计算结果大于后者，故按前者计算

37、结果整定，取6A。保护装置一次动作电流为在线路末端发生两相短路故障时，保护装置的灵敏系数为在变压器后发生三相短路故障时，保护装置的灵敏系数为因此满足要求。 保护装置的动作时限应与配电变压器（800kMA）的GL型继电器的反时限部分相配合，取1.2s。根据情况装设两只瞬时电流速断保护保护DL-11/10型继电器和两只带时限过电流保护DL-11/10型继电器。2.2.5保护线路的原理图和展开图根据上章计算画出10kv架空线路的原理图和展开图。图2-1 10kv架空线路的原理图图2-2 10kv架空线路的展开图第三章 PLC对10kv架空线路保护的设计3.1 10kv架空线路保护动作步骤 在保护开始

38、时，首先对线路进行检测看其是否短路。再根据情况确定其保护动作方式速断保护或过电流保护。保护运行后，与其相连的信号继电器动作，产生动作信号。最后，将信号继电器产生的信号传送给中间继电器，中间继电器再将信号传给断路器，线路断开，保护结束。图3-1 10kv架空线路保护动作流程图3.2保护线路的I/O分配表根据上节10kv架空线路的原理图和展开图写出10kv架空线路的I/O分配表。表3-1 10kv架空线路的I/O分配表输入输出X000速断电流继电器Y30速断信号继电器X001过电流继电器Y31过电流信号继电器X002停止Y32断路器(中间继电器)3.3梯形图与指令语句表根据上节的I/O分配表绘制梯

39、形图并写出指令语句表。图3-2 10kv架空线路的梯形图指令语句表：LD X000 OUT Y30ANI X400 LD T451OUT T450 ANI X403 K 0.5 OUT Y31LD X001 LD Y30ANI X401 ANI X404OUT T451 LD Y31 K 1.2 ANI X405LD T450 ORBANI X402 OUT Y323.4 PLC外围接口电路根据3.2节的I/O分配表画出10kv架空线路的PLC外围接口电路。图3-3 10kv架空线路的PLC外围接口电路第四章 结 论 本文记述了基于PLC的工厂10kv架空线路的设计。在设计过程中，首先需要对传

40、统继电保护和PLC（可编程控制器）由一个详细的了解。然后，以传统继电保护为基础来计算出10kv架空线路的短路电流，通过对线路的整定计算和灵敏度校验来设计出其原理图并选出保护装置和设备，再分析其动作流程利用原理图画出其展开图、I/O表和输入输出端子接线图。最后根据上述结论绘制梯形图并写出指令语句表。 经过对本次课题的设计，了解并掌握了输电线路的继电保护和PLC的知识。在设计其间，培养了动手能力，将理论与实践相结合。除此之外，对大学期间学到的专业知识有了一个系统的规划，为以后的工作打下了一个坚实的基础。谢 辞走的最快的总是时间，来不及感叹，大学生活以近尾声，四年多的努力与付出，随着本次论文的完成，将要划下完美的句号。本论文设计在刘思华老师的悉心指导和严格要求下也已完成，从课题选择到具体的写作过程，论文初稿与定稿无不凝聚着刘思华老师的心血与汗水，在我的毕业设计期间，刘思华老师为我提供了种种专业知识上的指导和一些富于创造性的建议，刘思华老师一丝不苟的作风，严谨求实的态度使我深受感动，没有这样的帮助、关怀和熏陶，我不会这么顺利的完成毕业设计。在此向刘思华老师表示深