维修电工1级论文ABB低压开关柜控制系统功能的升级改造.doc

国家职业资格全国统一鉴定（国家职业资格一级）维修电工 论文题目：ABB低压开关柜控制系统功能的升级改造编号：（ ）目 录正文页码错乱。请修正。结束时没有参考文献。摘要3关键词3绪论3一、课题背景4二、故障调查4三、原因分析4四、改造情况7五、效果评估9六、现场工作图片11七、小结11低压开关柜控制系统功能改进摘要：通过合理设置低压开关柜进线电压继电器参数、正确编写PLC程序，使低压开关柜有效避开短暂的电网波动，防止低压开关柜断路器误动作，避免非设备故障引起的进线断路器分闸需要人工恢复，保障低压配电系统稳定运行。关键词：低压开关柜、电压继电器、PLC1）低压开关柜：由一个或多个低压开关设备和与之相关的控制、测量、信号、保护、调节等设备，由制造商负责完成所有内部的电气和机械的连接，用结构部件完整地组装在一起的一种组合体。2）电压继电器：输入量是电压并当其达到规定的电压值时做出相应动作的一种继电器。本论文提及的电压继电器有过压和欠压功能。3）PLC：即可编程控制器（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。绪论：绪论：简要介绍工作经历，工作岗位，技术工作，从事相关职业领域理论和实践的成长收获。但要避免透露与考试无关的个人信息。本人自1997年9月于江苏省如皋市技工学校电子电工专业毕业，参加工作以来，由一名最普通基层员工做起，努力提升个人业务技能和专业技术水平，逐渐由一名基层工程技术人员成长为一名合格工程技术管理人员。在专业技术工作方面：1、对风机控制柜PLC的故障进行技术攻关，编写程序完善了某车站U/O风机低速切高速方面的功能缺陷问题。2、改造2号线区间水泵控制图，将5浮球控制改为4浮球控制。彻底解决了超低、低、中水位浮球任意一个故障时不能自动启泵的弊端。3、在调任低压技术组后，负责管辖低压专业的文本、教材评审修编。管辖低压专业操作规程、检修规程、应急处理程序及培训教材等修改及编写工作。4、独立完成了2号线变频器控制系统的功能完善工作。主要负责故障分析、方案设计以及现场实施。5、主导完成了X号线低压开关柜控制系统的改进工作。主要负责故障数据采集、方案设定论证、方案实施、总结反馈。6、负责一年一次的技术比武方案的编制、实施、总结工作。本人参加XX市2002年第四届职工技术运动会电工组竞赛获得第二名，并获得“XX市技术能手”称号。2009年至2011年，连续三年被评为公司“优秀员工”，并在2013年被评为集团“优秀班组长称号。” 调任低压技术组后，全程参与低压开关柜控制系统的改造工作。低压开关柜是地铁配电系统的核心设备，负责地铁车站及区间所有0.4KV以下低压设备供电。地铁车站低压开关柜主接线采用单母线分段方式，采用PLC控制各断路器的互锁及自动投切。本文通过低压开关柜误动作事件的处理分析，探讨低压开关柜电压继电器参数设置及PLC控制要点。一、课题背景不要写课题。改一改。2011年7月4日11点22分，地铁供电某主所110KV电网出现瞬间失压，引起三条线部分车站低压开关柜断路器自动分闸，其中2号线甲站B端、乙站A端、丙站B端、丁站B端低压开关柜两路进线断路器均分闸且不自复，导致这四个车站0.4KV配电系统短时大面积停电，影响了地铁车站的正常运营，对社会造成了不良影响。对此作为2号线地铁低压设备维护人员受命前往应急处理。二、故障调查1、通过调取当天主变电所电压波形记录发现，7月4日11点22分主所110KV变压器二次侧C相电压出现80ms跌落。由于车站低压柜上级两个35KV变压器均接在此110KV变压器，两路低压柜进线C相电压均出现同样欠压现象。2、现场检查未发现元器件损坏或下级设备故障，低压开关柜断路器能正常复位，复位后配电系统运行正常。结合主变电所电压波形记录，初步判断为电压继电器和PLC问题。三、原因分析1、低压开关柜进线断路器电源端设置电压继电器检测电压值，任一相电压值跌落到设定值以下时，电压继电器送出低电压信号给PLC，由PLC控制低压开关柜断路器分闸。检查发现该电压继电器动作方式为“延时响应、立即复位”，PLC取的是常开触点，所以电压值跌落到设定值以下时电压继电器立即输出欠压信号到PLC,使断路器按程序分闸。图1是进线柜主回路线路图1欠压继电器，当任一相欠压时，继电器干接点输出原设定为：瞬间闭合，延时断开图1：进线柜主回路线路图2、PLC程序设置不当，两个电压继电器发出欠压信号后，两路低压开关柜进线断路器都分闸，在深圳地铁低压开关柜系统中这种状态为低压开关柜两进线、一母联系统的初始状态，PLC程序中没有设定其自复功能，必须人工手动恢复，延长了恢复时间。PLC程序需改为两路均失压时低压开关柜各断路器保持原状态，避免再次来电时人工恢复引起的延迟。图2为部分PLC程序（QF1、QF2代表进线开关，QF3代表母联开关）图2：部分PLC程序1）状态4（STATU4），也就是两路进线合闸与母联断路器分闸状态。在原程序中这种状态下若两路进线同时失压则会同时分断。这是电网波动时两进线分闸的原因。状态4如图3：图3：状态42）状态1（STATU1），也就是两路进线与母联断路器均处分闸位。在程序中这种状态没有执行指令，故各开关在电网电压恢复正常后，没有自复而需要手动恢复的原因。如图4图4：状态1四、改造情况1、改造计划1）110KV变压器电压波动引起数个车站两路低压开关柜电源侧电压同时波动，由于110KV变压器影响范围广且再现当时的单相瞬间失压情况难度大，故采用模拟的方式对低压开关柜施加同样影响，即将低压开关柜两路电源侧其中一相同时分断一定时间再恢复，模拟低压开关柜两路进线同时瞬间失压情况。通过故障重现确认问题、确定整改方案和验证整改效果。2）选取受影响的一个车站为试点进行整改，测试合格并运行一段时间无问题后再推广到整条线路，经过多次电网瞬间波动检验合格后再推广到所有线路。2、改造措施：故障重现及分析1）2011年8月3日，以甲站为试点，利用夜间停运时段对该站A端低压室低压开关柜控制系统进行故障重现。将继保仪输出到两路电压继电器的电源C相设置为分断200ms后恢复，经10次试验，发现欠压时电压继电器欠压指示灯亮， PLC输出信号不稳定，10次中只有3次有输出；将继保仪输出的电源C相设置为分断10s后恢复，经10次试验，PLC均给出信号，两路进线断路器分断。2）由于此电压继电器延迟时间是模拟量，分辨率为0.5s，且继电器每次动作时间不一样，总体误差较大，所以在同样的200ms瞬间欠压条件下，断路器有时分闸，有时不分闸，这也是7月4日白石洲主所电网波动时只有其中一部分车站低压开关柜断路器分闸的原因。3、改造实施1）PLC仍取电压继电器常开触点，将电压继电器动作方式由“延时响应、立即复位”，改为“立即响应、延时复位”，延时时间设为0.5s，避免低压开关柜断路器在电网发生瞬间波动时误动作。图5是改造后电压继电器设置输出干接点动作由原来的“瞬时闭合、延时断开 ”重新设定为“断电延时输出”，这样可以过滤电网波动的干扰。图5：改造后电压继电器设置2）将原PLC程序的“两路市电失压时两路进线断路器分闸”改为“两路市电失压时两路进线断路器保持原状”。程序修改如图六示图六：程序修改后五、效果评估1、电压继电器参数调整及PLC程序修改后，用继保仪模拟三相交流电输出到两路低压开关柜电压继电器，按以下三种情形进行模拟测试：继保仪模拟输出三相电压正常，进线开关正常运行。如图七图七：正常状态A、将继保仪输出的两路三相交流电C相设置为欠压200ms后恢复，经过数次试验，电压继电器均给出欠压信号指示电压继电器、PLC不动作，两路进线断路器均保持原状，符合改造预期。图八为欠压200ms的状态图八：欠压200ms的状态B、将继保仪输出的两路三相交流电C相设置为欠压10s后恢复，经过数次试验，电压继电器均给出欠压信号指示，电压继电器、PLC动作，两路进线断路器均保持原状，符合改造预期。C、将继保仪输出的其中一路三相交流电C相相设置为欠压10s后恢复，经过数次试验，该路电压继电器均给出欠压信号指示，电压继电器、PLC动作，欠压一路进线断路器分闸，母联自动投入，符合系统设计要求。2、2012年4月26日凌晨03:23分左右，地铁供电的四个主所故障录波同时启动，文化中心主所110KV景铁线、雅铁线94毫秒瞬间失压后恢复正常。本次电网波动