PLC用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。本文是一篇中级工程师论文范文，主要论述了PLC实现继电保护在10kV配电系统中的应用研究。
摘 要:10kV目前是我国配电系统中最低的配电电压，研究10kV配电系统的安全、有效运行和维护，是实现继电保护的基础和前提，对人们安全用电具有重要的意义和作用。随着科学技术的不断发展，PLC技术在我国配电系统中的应用变得越来越广泛、越来越重要。做好10kV配电系统的继电保护工作，能够为社会生产和人们生活的正常进行提供有力的保障，并且能够推动我国整个国民经济实现现代化。本文首先就介绍了配电系统中的PLC技术，其次分析了PLC应用实现10kV配电系统中的继电保护。
【关键词】PLC,10kV配电系统,继电保护
所谓继电保护，就是当配电系统或电力元件发生故障而对电力系统的安全运行造成威胁时，能够及时发出警告，并直接向断路器发出跳闸指令，立即终止故障发展的一种自动化装置，它能最大程度的减小故障对配电系统的影响和危害，将电力设备的损坏度降到最低。10kV配电系统要想实现继电保护，就必须在系统中安装一定的保护装置，从而实现对10kV配电系统的监控、测量和保护。因此，必须采用PLC技术来实现10kV配电系统的继电保护。
1 应用在配电系统中的PLC技术介绍
PLC的核心是单片机，一种专门用在实现工业过程自动化控制的新型电脑器件。近几年，PLC技术及其网络在配电系统中应用越来越广泛，它的应用在很大程度上提高了10kV配电系统的工作效率。
在PLC中，常用的是SIMATICS7-300系列，这个系列的PLC系统是由德国西门子公司在1995年推出的，且性价比较高。SIMATICS7-300系列PLC系统提供了许多种性能逐渐增高的CPU，以及各种丰富的具有多种功能的I/O功能扩展模块，这些功能模块能有效满足和适应自动控制系统，用户可以根据自身实际需要，选择适合的功能模块。而且随着控制任务复杂性的提高，可以随时附加功能模块对其进行扩展，非常灵活方便。S7-300PLC系统具有0.1-0.6微秒的高速指令处理，其性能的优良，使得其在机床、电力自动化、机械工程、控制系统等领域应用非常广泛。
2 继电保护在10kV配电系统中存在的问题
2.1 过于饱和的电流互感器
随着我国配电系统规模的不但扩大，导致在10kV的配电系统中，电流发生短路的几率大大增加。如果是在配电站的出口处发生了短路，则短路电流通常会很大，有时甚至会超过电流互感器的额定电流。
在配电系统中如果出现了一次短路，那么电流互感器的变比误差会随着一次短路电流的变大而变大，这样会导致在灵敏度较低的电流速断保护器中，可能出现拒绝动作的情况。在10kV的配电系统中，一旦发生短路，会因为电流互感器的过于饱和，而导致二次侧的电流可能无法对故障电流做出真实反应。这种情况的发生导致了电流速断保护装置无法正常工作，从而做出拒绝反应。
2.2 定值无法有效配合
在10kV的配电系统中，大多采用微机技术的电流电压保护，通常会将一些装置的值设为定值，例如将变电所馈电线路的速断时间设定为0s，过流时间级差设定为0.3-0.5s，速断保护出口的时间设定为40ms。
由于受某些地区的位置和负荷密度等因素的影响，当输配电的距离较近时，由于电缆很短，导线电阻小，以及负载电流比较大，如果在所馈线上发生了故障，那么便会由于电流速断保护器没有设置过度时间，很可能因为继电保护装置本身定值无法有效配合，从而为立即切除故障、启动从故障点向两级线路的电流速断保护的开关跳闸而造成越级跳闸，增大故障的影响，使大量用户停电。
3 PLC实现10kV配电系统继电保护的应用分析
3.1 PLC控制系统的设计
对PLC控制系统的设计，首先要保证能够满足控制要求，并在此基础上努力提高产品质量，明确系统的设计思路。系统设计要对工作原理、实现的功能和控制要求进行掌握。对硬件的设计要包括绘制电气接线图、PLC的选型、输入/输出地址的分配等等。PLC控制系统软件的设计要包括程序的结构设计、流程图设计、控制程序的设计等等。系统设计好之后还需对其进行调试，以使系统设计的性能达到最佳。
3.2 PLC远程监控系统的原理
利用远程监控系统，能及时发现10kV配电系统设备中出现的故障和异常，从而对故障和异常进行迅速排除，保证10kV配电系统的继电保护正常运行。
应用PLC技术构成的10kV配电系统的继电保护装置，拥有远程监控功能，通过分别监视10kV配电系统的继电保护装置的总受枢、变压器配出枢及其三相电流是否过流或三相电压是否欠压等。如果10kV配电系统的继电保护装置运行出现异常，或出现故障，远程监控系统会立即启动报警装置，使工作人员及时对设备的异常或故障做出相应的处理，从而防止电力事故发生。PLC通过在10kV配电系统中的应用，实现了继电保护装置对参数的提取和传输，并将这些数据发送至上位机进行处理，最终实现远程监控和管理。
4 总结
PLC在10kV配电系统中的应用，很好的实现了继电保护作用，使继电保护装置的功能更加强大。随着人们生活水平的提高，用户对配电系统供电的质量要求也在逐渐的提高，并且更加重视用电的安全性。所以加强配电系统的建设，改善继电保护装置的设备，增加并提高电器设备的功能和性能，是当前配电系统发展与建设的重点内容。PLC技术在这方面就发挥了巨大的作用，它的使用使得10KV配电系统的继电保护功能更加完善。
参考文献
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