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【摘要】以可编程控制器为核心的智能备用电源自投装置具有自动检测、自动控制和多种通信功能，当线路或用电设备发生故障时，能够自动、迅速、准确的把备用电源投入用电设备中或把设备切换到备用电源上，无需人工干预，减少人为操作失误，保护用电设备，保证安全生产。该装置已成功应用在越南SREPOK 3水电站上。
【关键词】可编程控制器；备用电源自投装置；智能化；双电源
0 引言
安全生产是永恒的主题，特别对发电企业尤为重要，备用电源自动投入装置是指当线路或用电设备发生故障时，能够自动迅速、准确的把备用电源投入用电设备中或把设备切换到备用电源上，使供电不致中断，确保工作正常运行，从而提高供电可靠性。备用电源自动投入装置主要用于110kv以下的中、低压配电系统中，是保证电力系统连续可靠供电的重要设备之一，在安全生产和经济发展中发挥了重要的作用。
1 智能备用电源自投装置设计
1.1 工作原理。智能备用电源自投装置以可编程控制器为核心，自动检测厂变低压侧、市电侧、柴油发电机及母线电压、自动控制断路器分、合，并且具有多种通信功能，当线路或用电设备发生故障时，能够自动、迅速、准确的把备用电源投入用电设备中或把设备切换到备用电源上，无需人工干预，减少人为操作失误，保护用电设备，保证安全生产。
1.2 硬件设计。智能备用电源自投装置处理器选用6槽的TSX Micro 3721 001基本机型，扩展内存卡选用32M字节的TSX MFP 32P ROM卡，Modbus网络模块选用TSX SCP 114，通过Modbus与上位机通讯，离散量I/O模块选用TSX DEZ 32D2、TSX DMZ 08T2两种模块，模拟量输入模块选用具有光隔离功能4输入的TSX AEZ 414。TSX Micro PLC是Modicon TSX Micro系列PLC的一种，具有体积小、重量轻、功能多、易安装、接线简单等特点；有两个通信接口，可以连接控制与显示终端和编程器；存储程序量大，可以安装64K扩展内存卡；可以提供DC24V电源；最多可以带256个离散I/O点；可以选模拟I/O模块，计数、定时模块，PID运算模块及各种通信模块等多种功能模块；可以采用梯形图、流程图、结构文本等多种语言组合编程；可以组成Fipway网、Modbus网、Enternet网等多种通信网络。智能备用电源自投装置还配备了7寸真彩触摸屏MT6070IH，实时显示各个断路器的分、合状态及故障报警等。智能备用电源自投装置完全按国际标准设计，结构紧凑、电路先进、接线简单，可靠性高，可广泛应用于电力、化工、煤炭、冶金、铁道、市政、智能大厦等行业、部门的电气装置、自动化控制系统。
1.3 软件设计。本系统采用PL7 Pro编程软件，应用程序采用梯形图的编程语言，通过采集各个低压盘柜内断路器的分、合、故障等状态信息，各个供电电源、母线的电压有无信号及PT熔断信号等，判断各个断路器的分、合，发送分、合命令，确保主用电源异常情况下，备用电源自动投入，保证厂用电不间断供应。
2 智能备用电源自投装置在越南SREPOK 3水电站应用
2.1电站简介。越南SREPOK 3水电站地点位于胡志明市东北380km的多乐省（Dak Lak省）斯雷博（Srepok）河上，电站现场距多乐省省会邦美蜀（Buon Me Thuot）29km，进场公路已完建。SREPOK 3水电站装机2×110MW，水库容量2.19亿m3，流域面积17.68km2，主坝系堆石坝，最大坝高为52.5m，坝长478.9m，另有4个8～31m坝高不等的土坝，坝前设5孔弧门溢洪道，通过2条洞径8m的混凝土衬砌引水洞引水593.8m至电站地面式厂房，厂房内装混流式机组2台，额定水头60m，电站以两回230KV线路分别连接Krong Buk变电站和Buon Kuop水电站而接入系统。
2.2 配电系统特点。为了避免电站配电系统由于各种故障原因断电，保证电站电力供应，确保电站设备正常运行，SREPOK 3水电站配电系统配备了四路供电电源，以保持压变及站用电电源的不间断。分别为：1#厂变（TUTD1）、2#厂变（TUTD2）、市电（TUTD43）、柴油发电机（TUD1）。
2.3系统运行方式。
监测1#厂变（TUTD1）和2#厂变（TUTD2）是否有电，如有电，闭合611、622，断开612、631、632，I段母线C61、II段母线C62和母线C63均有压。（桥接断路器618、628、631-3、632-3的分、合状态视情况而定，以下不再赘述！）
监测1#厂变（TUTD1）有电、2#厂变（TUTD2）无电，闭合611、612，断开622、631、632，I段母线C61、II段母线C62和母线C63均有压。
监测1#厂变（TUTD1）无电、2#厂变（TUTD2）有电，闭合622、612，断开611、631、632，I段母线C61、II段母线C62和母线C63均有压。
监测1#厂变（TUTD1）无电、2#厂变（TUTD2）无电、市电（TUTD43）有电，闭合631、612，断开611、622、632，I段母线C61、II段母线C62和母线C63均有压。
监测1#厂变（TUTD1）无电、2#厂变（TUTD2）无电、市电（TUTD43）无电、柴油发电机（TUD1）有电，闭合632、612，断开611、622、631，I段母线C61、II段母线C62和母线C63均有压。
2.4 运行流程。
2.4.1装置启动时，检测I段母线C61和II段母线C62有压情况下：
检测厂用变TUTD1、TUTD2均有压状态下，则检测5个断路器工作状态，611、622闭合情况下属正常工作状态；如没有闭合，则断开其他闭合的断路器，延时0.5S后，闭合611、622。 检测厂用变TUTD1有压、厂用变TUTD2无压状态下，则检测5个断路器工作状态，611、612闭合情况下属正常工作状态；如没有闭合，则断开其他闭合的断路器，延时0.5S后，闭合611、612。
检测厂用变TUTD2有压、厂用变TUTD1无压状态下，则检测5个断路器工作状态，622、612闭合情况下属正常工作状态；如没有闭合，则断开其他闭合的断路器，延时0.5S后，闭合622、612。
检测厂用变TUTD1、TUTD2无压，市电TUTD43有压状态下，则检测5个断路器工作状态，631、612闭合情况下属正常工作状态；如没有闭合，则断开其他闭合的断路器，延时0.5S后，闭合631、612。
检测厂用变TUTD1、TUTD2无压，市电TUTD43无压，柴油发电机TUD1有压状态下，则检测5个断路器工作状态，632、612闭合情况下属正常工作状态；如没有闭合，则断开其他闭合的断路器，延时0.5S后，闭合632、612。
2.4.2装置启动时，检测I段母线C61有压、II段母线C62无压情况下：
检测断路器622处于断开状态时，如厂用变TUTD2有压，则闭合622；如无压厂用变TUTD2无压，则闭合612。若断路器622处于闭合状态时，则断开622，延时0.5S，闭合612。
2.4.3装置启动时，检测I段母线C61无压、II段母线C62有压情况下：
检测断路器611处于断开状态时，如厂用变TUTD1有压，则闭合611；如无压厂用变TUTD2无压，则闭合612。若断路器611处于闭合状态时，则断开611，延时0.5S，闭合612。
2.4.4装置启动时，检测I段母线C61、II段母线C62无压情况下：
检测5个断路器是否均处于断开状态，如均断开，且厂用变TUTD1、TUTD2有压时，则闭合611、622；厂用变TUTD1有压、TUTD2无压时，则闭合611、612；厂用变TUTD1无压、TUTD2有压时，则闭合622、612；厂用变TUTD1、TUTD2无压，市电TUTD43有压时，则闭合631、612；厂用变TUTD1、TUTD2无压，市电TUTD43无压时，发送启动柴油发电机信号，待柴油发电机启动20S后，检测柴油发电机TUD1有压时，则闭合632、612。
检测断路器611、622处于闭合状态时，如市电TUTD43有压，则断开611、622，延时0.5S，闭合631，、612；如市电TUTD43无压，则断开611、622，延时0.5S，发送启动柴油发电机信号，待柴油发电机启动20S后，检测柴油发电机TUD1有压时，则闭合632、612。
检测断路器611、612处于闭合状态时，如厂用变TUTD2有压，则断开611、612，延时0.5S，闭合622、612；如厂用变TUTD2无压，市电TUTD43有压，则断开611、612，延时0.5S，闭合631，、612；如厂用变TUTD2无压，市电TUTD43无压，则断开611、612，延时0.5S，发送启动柴油发电机信号，待柴油发电机启动20S后，检测柴油发电机TUD1有压时，则闭合632、612。
【关键词】可编程控制器；备用电源自投装置；智能化；双电源
0 引言
安全生产是永恒的主题，特别对发电企业尤为重要，备用电源自动投入装置是指当线路或用电设备发生故障时，能够自动迅速、准确的把备用电源投入用电设备中或把设备切换到备用电源上，使供电不致中断，确保工作正常运行，从而提高供电可靠性。备用电源自动投入装置主要用于110kv以下的中、低压配电系统中，是保证电力系统连续可靠供电的重要设备之一，在安全生产和经济发展中发挥了重要的作用。
1 智能备用电源自投装置设计
1.1 工作原理。智能备用电源自投装置以可编程控制器为核心，自动检测厂变低压侧、市电侧、柴油发电机及母线电压、自动控制断路器分、合，并且具有多种通信功能，当线路或用电设备发生故障时，能够自动、迅速、准确的把备用电源投入用电设备中或把设备切换到备用电源上，无需人工干预，减少人为操作失误，保护用电设备，保证安全生产。
1.2 硬件设计。智能备用电源自投装置处理器选用6槽的TSX Micro 3721 001基本机型，扩展内存卡选用32M字节的TSX MFP 32P ROM卡，Modbus网络模块选用TSX SCP 114，通过Modbus与上位机通讯，离散量I/O模块选用TSX DEZ 32D2、TSX DMZ 08T2两种模块，模拟量输入模块选用具有光隔离功能4输入的TSX AEZ 414。TSX Micro PLC是Modicon TSX Micro系列PLC的一种，具有体积小、重量轻、功能多、易安装、接线简单等特点；有两个通信接口，可以连接控制与显示终端和编程器；存储程序量大，可以安装64K扩展内存卡；可以提供DC24V电源；最多可以带256个离散I/O点；可以选模拟I/O模块，计数、定时模块，PID运算模块及各种通信模块等多种功能模块；可以采用梯形图、流程图、结构文本等多种语言组合编程；可以组成Fipway网、Modbus网、Enternet网等多种通信网络。智能备用电源自投装置还配备了7寸真彩触摸屏MT6070IH，实时显示各个断路器的分、合状态及故障报警等。智能备用电源自投装置完全按国际标准设计，结构紧凑、电路先进、接线简单，可靠性高，可广泛应用于电力、化工、煤炭、冶金、铁道、市政、智能大厦等行业、部门的电气装置、自动化控制系统。
1.3 软件设计。本系统采用PL7 Pro编程软件，应用程序采用梯形图的编程语言，通过采集各个低压盘柜内断路器的分、合、故障等状态信息，各个供电电源、母线的电压有无信号及PT熔断信号等，判断各个断路器的分、合，发送分、合命令，确保主用电源异常情况下，备用电源自动投入，保证厂用电不间断供应。
2 智能备用电源自投装置在越南SREPOK 3水电站应用
2.1电站简介。越南SREPOK 3水电站地点位于胡志明市东北380km的多乐省（Dak Lak省）斯雷博（Srepok）河上，电站现场距多乐省省会邦美蜀（Buon Me Thuot）29km，进场公路已完建。SREPOK 3水电站装机2×110MW，水库容量2.19亿m3，流域面积17.68km2，主坝系堆石坝，最大坝高为52.5m，坝长478.9m，另有4个8～31m坝高不等的土坝，坝前设5孔弧门溢洪道，通过2条洞径8m的混凝土衬砌引水洞引水593.8m至电站地面式厂房，厂房内装混流式机组2台，额定水头60m，电站以两回230KV线路分别连接Krong Buk变电站和Buon Kuop水电站而接入系统。
2.2 配电系统特点。为了避免电站配电系统由于各种故障原因断电，保证电站电力供应，确保电站设备正常运行，SREPOK 3水电站配电系统配备了四路供电电源，以保持压变及站用电电源的不间断。分别为：1#厂变（TUTD1）、2#厂变（TUTD2）、市电（TUTD43）、柴油发电机（TUD1）。
2.3系统运行方式。
监测1#厂变（TUTD1）和2#厂变（TUTD2）是否有电，如有电，闭合611、622，断开612、631、632，I段母线C61、II段母线C62和母线C63均有压。（桥接断路器618、628、631-3、632-3的分、合状态视情况而定，以下不再赘述！）
监测1#厂变（TUTD1）有电、2#厂变（TUTD2）无电，闭合611、612，断开622、631、632，I段母线C61、II段母线C62和母线C63均有压。
监测1#厂变（TUTD1）无电、2#厂变（TUTD2）有电，闭合622、612，断开611、631、632，I段母线C61、II段母线C62和母线C63均有压。
监测1#厂变（TUTD1）无电、2#厂变（TUTD2）无电、市电（TUTD43）有电，闭合631、612，断开611、622、632，I段母线C61、II段母线C62和母线C63均有压。
监测1#厂变（TUTD1）无电、2#厂变（TUTD2）无电、市电（TUTD43）无电、柴油发电机（TUD1）有电，闭合632、612，断开611、622、631，I段母线C61、II段母线C62和母线C63均有压。
2.4 运行流程。
2.4.1装置启动时，检测I段母线C61和II段母线C62有压情况下：
检测厂用变TUTD1、TUTD2均有压状态下，则检测5个断路器工作状态，611、622闭合情况下属正常工作状态；如没有闭合，则断开其他闭合的断路器，延时0.5S后，闭合611、622。 检测厂用变TUTD1有压、厂用变TUTD2无压状态下，则检测5个断路器工作状态，611、612闭合情况下属正常工作状态；如没有闭合，则断开其他闭合的断路器，延时0.5S后，闭合611、612。
检测厂用变TUTD2有压、厂用变TUTD1无压状态下，则检测5个断路器工作状态，622、612闭合情况下属正常工作状态；如没有闭合，则断开其他闭合的断路器，延时0.5S后，闭合622、612。
检测厂用变TUTD1、TUTD2无压，市电TUTD43有压状态下，则检测5个断路器工作状态，631、612闭合情况下属正常工作状态；如没有闭合，则断开其他闭合的断路器，延时0.5S后，闭合631、612。
检测厂用变TUTD1、TUTD2无压，市电TUTD43无压，柴油发电机TUD1有压状态下，则检测5个断路器工作状态，632、612闭合情况下属正常工作状态；如没有闭合，则断开其他闭合的断路器，延时0.5S后，闭合632、612。
2.4.2装置启动时，检测I段母线C61有压、II段母线C62无压情况下：
检测断路器622处于断开状态时，如厂用变TUTD2有压，则闭合622；如无压厂用变TUTD2无压，则闭合612。若断路器622处于闭合状态时，则断开622，延时0.5S，闭合612。
2.4.3装置启动时，检测I段母线C61无压、II段母线C62有压情况下：
检测断路器611处于断开状态时，如厂用变TUTD1有压，则闭合611；如无压厂用变TUTD2无压，则闭合612。若断路器611处于闭合状态时，则断开611，延时0.5S，闭合612。
2.4.4装置启动时，检测I段母线C61、II段母线C62无压情况下：
检测5个断路器是否均处于断开状态，如均断开，且厂用变TUTD1、TUTD2有压时，则闭合611、622；厂用变TUTD1有压、TUTD2无压时，则闭合611、612；厂用变TUTD1无压、TUTD2有压时，则闭合622、612；厂用变TUTD1、TUTD2无压，市电TUTD43有压时，则闭合631、612；厂用变TUTD1、TUTD2无压，市电TUTD43无压时，发送启动柴油发电机信号，待柴油发电机启动20S后，检测柴油发电机TUD1有压时，则闭合632、612。
检测断路器611、622处于闭合状态时，如市电TUTD43有压，则断开611、622，延时0.5S，闭合631，、612；如市电TUTD43无压，则断开611、622，延时0.5S，发送启动柴油发电机信号，待柴油发电机启动20S后，检测柴油发电机TUD1有压时，则闭合632、612。
检测断路器611、612处于闭合状态时，如厂用变TUTD2有压，则断开611、612，延时0.5S，闭合622、612；如厂用变TUTD2无压，市电TUTD43有压，则断开611、612，延时0.5S，闭合631，、612；如厂用变TUTD2无压，市电TUTD43无压，则断开611、612，延时0.5S，发送启动柴油发电机信号，待柴油发电机启动20S后，检测柴油发电机TUD1有压时，则闭合632、612。