鄭州繼飛機電設備有限公司

繼飛機電(圖)-制作電氣柜-河南電氣柜 ：

一.配電自動化概念

　　配電自動化是20世紀80年代末，美國等幾個工業(yè)發(fā)達國家發(fā)展起來的，中國目前的配電很薄弱，絕大多數(shù)為樹狀結構，且多為架空線，可靠性差，損耗高，電壓質量差，自動化程度低，因此加強配電的建設是當務之急，近幾年大量進行的城網、農網改造提供了巨大的市場機遇。采用信息技術，對配電系統(tǒng)的安全可靠運行，提高管理水平，降低損耗具有重要意義。

　　目前，配電自動化還沒有一個明確的定義。在電力系統(tǒng)一般把這4個方面的內容統(tǒng)稱為配電管理系統(tǒng)。事實上，4個方面的內容相互獨立運行，它們之間的聯(lián)系十分密切，特別是信息的搜集、傳遞、存儲、利用是相互影響的。分步驟地從縱向和橫向兩個方向逐步實施和完善。在供電企業(yè)內，它屬于一個信息管理系統(tǒng)。

　　二. 配電自動化的應用原則

　　2.1 安全性原則

　　人們生活水平已經越來越高，電力在人們的日常生活中已經是不可或缺的一部分，隨著人們對物質生活要求的進一步提高，電力在人們生活中的重要作用已經到了沒有電力就難于生活的境地。倘若電力系統(tǒng)發(fā)生了問題，就不能正常供電，不僅給人們的生活帶來了許多的不方便，而且給社會政治、經濟等帶來重大影響，曾經莫斯科市的一次大停電就是一個很好的例證。一次在配電自動化的過程中，安全性必須要得到保證，配電自動化一定要遵循安全性原則。這是對人民也是對社會負責。

　　2.2 可靠性原則

　　在配電系統(tǒng)中，在自動化運行管理時，可靠性原則也是要遵守的，這主要是保證用戶用電的可靠性。比如在夏天，維修電氣柜，隨著溫度的不斷升高，空調、電扇已經是人們夏天不得不用的電器，假如供電可靠性不高，這將導致人們在生活中產生中暑等的嚴重后果。這個可靠性是指供電系統(tǒng)中，要避免配電自動化系統(tǒng)的故障導致用戶無法正常用電的情況，這要求配電自動化在運用中一定要做到：選用可靠的設備，要有可靠的網絡通信系統(tǒng)，有可靠的設計布局，電源也要可靠。做到了這些，基本上是能夠保證配電自動化系統(tǒng)在應用中的可靠性的。

　　2.3 實事求是原則

　　配電自動化系統(tǒng)設備的選用要立足國情，假如選擇了嚴重不符合我國技術情況的設備，那也只會導致設備閑置，浪費我國國家財產的同時，也使得我國的配電自動化發(fā)展名不副實。我國配電自動化發(fā)展過程中，就存在許多的沒有遵從實事求是原則的現(xiàn)象，盲目的照搬照抄國外的先進技術等，背離我國的國情，許多自動化系統(tǒng)設施只能閑置著，實際運行的覆蓋率嚴重不足。

　　2.4 與時俱進，不斷完善原則

　　配電自動化在配電管理中的應用是一項龐大而復雜的綜合性的工作，內容豐富，對技術的要求非常之高，所以對配電自動化發(fā)展要結合時代的發(fā)展，一步步推進，不能一蹴而就，這是不現(xiàn)實的，它需要在實際的發(fā)展中不斷的完善。在設計的過程中，要有規(guī)劃的循序漸進進行設計，使得配電自動化建設能夠逐步完善，并且根據(jù)國家電網建設的發(fā)展進行變化調整，做到與時俱進。

　　三.配電自動化與配電管理

　　配電自動化系統(tǒng)具有的功能有5個方面，即配電SCADA、故障管理、負荷管理、自動繪圖/設備管理/地理信息系統(tǒng)(AM/FM/GIS)和配電應用。同輸電網的調度自動化系統(tǒng)一樣，配電的SCADA也是配電自動化的基礎，只是數(shù)據(jù)采集的內容不一樣，目的也不一樣，配電SCADA針對變電站以下的配電絡和用戶，目的是為DA/DMS提供基礎數(shù)據(jù)。但是，僅僅是配電SCADA的三遙功能，并不能稱為配電自動化系統(tǒng)，必須在配電SCADA基礎上增加饋線自動化(FA)功能。饋線自動化的基本功能應包括饋線故障的自動識別、自動隔離、自動恢復?？紤]到故障的方面和表征之間的關系，故障的判斷需要考慮很多的方式方法并分別加以測試，診斷方案應適用于單相接地故障、相—相故障、相—相接地故障和三相故障。使用范圍為中性點不接地或小電流接地系統(tǒng)。為了完成DA的功能，配電SCADA除了可以采集正常情況下的饋線狀態(tài)量，還應對故障期間的饋線狀態(tài)進行;除可進行人工遠程控制，還應對饋線設備進行自動控制，以便實現(xiàn)故障的自動隔離和自動恢復。

　　四.負荷控制與負荷管理

　　負荷控制與負荷管理是為了確保電網工作進行的穩(wěn)定性，它的主要目的是調控電流。但是這種方法已經不能適應發(fā)展需要，現(xiàn)在主要問題是怎樣得到用戶的肯定。所以，當前應當考慮的問題就是怎樣獲得用戶的肯定并達到有效的輸電要求。這要求管理層的權l(xiāng)i和義務都應當?shù)玫教嵘浞忠庾R到自己應當行駛的責任和義務。當前，大多數(shù)電力局都擁有流量調控機構，怎樣將舊的機構系統(tǒng)充分利用，達到新的標準是要主要考慮的狀態(tài)之一，并能夠提升服務等級，加強管理方面的付出和肯定。

　　五.通信方式的選擇

　　配電通信在大范圍的使用運行中有重要的作用。因為終端節(jié)點的個數(shù)的原因，選擇和規(guī)劃上都較多。但是也為選擇人員帶來了巨大的工作量。面對的方法方案都太多，因為用戶都希望用到為有效而價格上為低廉的一種方式。

　　5.1電話線比較傳統(tǒng)并且簡便，能夠在duan時間內實現(xiàn)作業(yè)，適合較為低技術的配電系統(tǒng)，因為其性能穩(wěn)定性較差，所需要的花費也比較小;專線方式的性能和穩(wěn)定性上都較好，適應高水平的終端要求。

　　5.2無線方式有普通電臺和高速智能數(shù)傳電臺兩種。普通電臺已廣泛應用于負荷控制系統(tǒng)中，這種設備花費較少，很便宜，但是同時也無法有較強的可靠性。頻點申請無委會控制較嚴。高速智能數(shù)傳電臺通信速率高，頻點可復用，支持X.25協(xié)議，有路由選擇功能和主動上報功能，但是價格昂貴，難以普及。

　　5.3光纖通信方式有光端機方式和光接口板方式兩種。光纖的特點是能夠容納較大的內容，并且對于干擾信號有阻礙作用，耗費量小，因此，其價格也比較昂貴。光端機方式適合容量大的站點，成本也較高。光接口板的方式將光電轉換器直接置入配電終端內，并可以利用編碼復用方式多個配電終端設備公用一對光纖，有效地降低了成本。另外，如果多膜光纜能夠滿足配電系統(tǒng)的距離要求，多膜光纜在價格上為大眾接受。光纖通信的發(fā)展前景十分可觀。

　　5.4開關設備與FTU的配合。配電開關漸漸追求能夠自動開啟和斷電。以改善傳統(tǒng)電路依靠人員手動來操作機器的運行和停止的弊端。新的開關在電路上的設置有所不同，具有智能化的特點，并且能夠自己發(fā)現(xiàn)電路中存在的問題，依靠問題產生的循環(huán)變化促使開關自動運行和停止。節(jié)省人工工作的時間，為修理贏得效率。用于配電自動化系統(tǒng)的開關設備有兩種，一種是自動重合器，它本身具有故障電流的識別能力和操作順序控制能力。另一種是與FTU一體化的智能負荷開關。采用依靠重合器時序整定的方法實現(xiàn)饋線自動化功能，優(yōu)點是省略了通信系統(tǒng)的專門使用性，缺點是對于設施要求嚴格，能夠承受較大的電流沖擊。

　　六.配電自動化管理系統(tǒng)的實施

　　6.1

規(guī)劃和建設好配電架、規(guī)劃和建設好配電架，是實現(xiàn)配電自動化及管理系統(tǒng)的基本條件。用的配網接線有樹狀，放she狀，網狀，環(huán)網狀等形式，其中環(huán)網接線是配網常用的一種形式將配電環(huán)網化，并將10kV饋線進行適當合理的分段;保證在事故情況下，110kV變電容量10kV主干線和10kV饋線有足夠的轉移負荷的能力。

　　6.2

加強領導，統(tǒng)籌安排，分步實施、配電自動化及管理系統(tǒng)的開發(fā)和應用，是從傳統(tǒng)的管理方式向現(xiàn)代化管理方式的飛躍，其涵蓋的內容十分廣泛，涉及部門諸多，為此，必須加強領導，統(tǒng)一規(guī)劃，因地制宜，分步實施，以實現(xiàn)jia的投入產出比。

　　6.3

解決好實時系統(tǒng)與管理系統(tǒng)的一體化問題，由于配電自動化(DA)涉及的一次設備成本較大，目前一般僅限于重要區(qū)域的配網使用，而AMFMGIS則可在全部配網使用，若使用一體化可通過AMFMGIS系統(tǒng)在一定程度上彌補DA在這方面的不足，故配電自動化及管理系統(tǒng)的實時SCADA和AMFMGIS的一體化頗為重要。

　　6.4

配置合理的通信通道，通信系統(tǒng)信道的選用，應根據(jù)通信規(guī)劃，現(xiàn)有通信條件和配電自動化及管理系統(tǒng)的需求，按分層配置，資源共享的原則予以確定，信道種類有光纖、微波、無線、載波、有線、主干線推薦使用高中速信道，試點項目建議使用光纖。

　　6.5 選擇可靠的一次設備，對一次開關設備除滿足相應標準外，還應滿足配電自動化及管理系統(tǒng)的要求。

　　提高配電自動化系統(tǒng)的應用水平，可以實現(xiàn)：優(yōu)化配電結構，提高供電可靠性;快速查找、排除電力故障，盡快恢復供電，提高優(yōu)質服務水平;合理分配電力負荷，降低線路損耗，提高電壓水平;大大縮短停電時間，減少人工操作次數(shù);實時記錄配電運行狀態(tài)，為配電生產運行提供決策支持。配電自動化及管理系統(tǒng)具有實時性好，自動化水平高，管理功能強之特點，能提高供電可靠性和電能質量，改善對用戶的服務，具有顯著的經濟優(yōu)越性和良好的社會綜合效益。

PLC外接急停按鈕的常閉觸點，為什么梯形圖中用的是常開觸點？

PLC外部的硬件輸入電路與梯形圖中對應的觸點是通過輸入過程映像寄存器聯(lián)系起來的。在掃描循環(huán)的輸入處理階段，PLC讀取I0.0端子外接的輸入電路的接通/斷開狀態(tài)。外部輸入電路接通時，I0.0對應的輸入過程映像寄存器為1狀態(tài)，梯形圖中I0.0的常開觸點接通，常閉觸點斷開，反之亦反。

CPU實際上只知道外部輸入電路的通、斷，并不知道外部的輸入電路是什么觸點，或者是多個觸點組成的串并聯(lián)電路。輸入模塊可以外接常開觸點，也可以外接常閉觸點。不管外接的是什么觸點，在梯形圖中，可以使用輸入點的常開觸點或常閉觸點。

如果在PLC的外部接線圖中，I0.0端子外接急停按鈕的常開觸點，按下急停按鈕，河南電氣柜，I0.0對應的輸入過程映像寄存器為1狀態(tài)，梯形圖中I0.0的常閉觸點斷開，因此梯形圖中應使用I0.0的常閉觸點。

如果在PLC的外部接線圖中，I0.0端子外接急停按鈕的常閉觸點，未按急停按鈕，它的常閉觸點閉合，I0.0對應的輸入過程映像寄存器為1狀態(tài)，梯形圖中I0.0的常開觸點閉合。按下急停按鈕，它的常閉觸點斷開，I0.0對應的輸入過程映像寄存器為0狀態(tài)，梯形圖中I0.0的常開觸點斷開，因此梯形圖中應使用I0.0的常開觸點。

綜上所述，可知I0.0端子外接急停按鈕的常閉觸點時，梯形圖中應使用I0.0的常開觸點。

如果在PLC的外部接線圖中，全部使用常開觸點，梯形圖與對應的繼電器電路圖中觸點的常開、常閉類型完全相同。建議在一般情況下盡量用常開觸點提供PLC的輸入信號。

急停按鈕和用于安全保護的限位開關的硬件常閉觸點比常開觸點更為可靠。如果外接的急停按鈕的常開觸點接觸不好或線路斷線，緊急情況時按急停按鈕不起作用。如果PLC外接的是急停按鈕的常閉觸點，出現(xiàn)上述問題時將會使設備停機，有利于及時發(fā)現(xiàn)和處理觸點的問題。

1、按照圖紙檢查回路（未送電狀態(tài)下）

一般PLC系統(tǒng)的圖紙包含柜內圖紙和柜外圖紙兩部分；柜內圖紙指柜子內部的接線圖；柜外圖紙是所有接出電氣柜的接線圖。這一部分需要檢查的是；1圖紙設計是否合理，包括各種元器件的容量等等。2根據(jù)圖紙檢查元器件是否嚴格按照圖紙連接。

在這一過程中，需要注意的地方就是檢查電源，1確?；芈窙]有短路。2確保強弱電沒有混合到一起；因為PLC電源為24v，一旦因為接線錯誤導致220V接進PLC里，很容易將PLC或者拓展模塊燒毀。

2、檢查PLC外部回路，也就是俗稱的“打點”

電源確認完畢后送電，測試輸入輸出點，這就是俗稱的“打點”，測試IO點需要挨個測試，包括操作按鈕，急停按鈕，操作指示燈以及氣缸及其限位開關等等，具體方法是一人在現(xiàn)場側操作按鈕等，另一人在PLC測監(jiān)控輸入輸出信號；對于大型系統(tǒng)應該建立測試表，即測試后做好標記。如果發(fā)現(xiàn)在施工過程中有接線錯誤的地方需要立即處理。

這一步應該注意的是需要將程序備份后清空PLC里面的程序或者將程序禁用，避免因測試導致設備的動作。

3、檢查機械結構并測試電機類負載

這一步需要檢查機械結構是否緊固等等，電機類負載是否做好相應保護，避免因意外導致的事故，檢查完畢后需要手動去測試設備運行，如正反轉電機類，需要測試線路是否完好并帶電試車，變頻器類設置相應參數(shù)并進行電機優(yōu)化，靜態(tài)識別或者動態(tài)識別等。

這里需要注意的是對于一些特殊負載，比如說垂直類上下移動的負載需要由專業(yè)人員進行，以免因控制不當導致測試事故。

4、調試手動模式/半自動模式以及相關邏輯關系

IO點和負載側都測試以后，接下來要進行的就是手動模式下的調試。這里的手動模式也可以叫做半自動模式，不是用手直接去按動電磁閥或接觸器等，而是指通過按鈕或者HMI的按鈕等去驅動設備，是與自動狀態(tài)對應的。手動模式的測試可以將自動模式按照人的意愿分解，方便測試程序。

這一環(huán)節(jié)重要的是要測試安全功能，即在設備運行狀態(tài)下測試急停，安全光柵等等的安全功能是否起到相應作用。

5、根據(jù)生產工藝調試自動模式

在完成半自動調試后，可進一步調試自動工作。這一環(huán)節(jié)是重要的，需要根據(jù)生產工藝測試各種連鎖，包括邏輯連鎖，安全連鎖等，而且要多測試幾個工作循環(huán)，以確保系統(tǒng)能正確無誤地連續(xù)工作。

6、特殊工藝的測試

PLC系統(tǒng)里除了邏輯控制，制作電氣柜，還有很多拓展出來的功能，比如說PID控制等，當這些邏輯調試基本完成后，可著手調試模擬量、脈沖量控制。主要的是選定合適控制參數(shù)。一般講，這個過程是比較長的。要耐心調，參數(shù)也要作多種選擇，再從中選出優(yōu)者。有的PLC，銷售電氣柜，它的PID參數(shù)可通過自整定獲得。但這個自整定過程，也是需要相當?shù)臅r間才能完成的。

7、完成上述所有的步驟

整個調試基本算是完成了。接下來就到了預生產的步驟了，預生產是生產前的工作檢測，在該階段可以配合生產進行一些特殊的測試，比如說生產節(jié)奏是否滿足，帶載情況下安全功能還能否起作用等等，一般連續(xù)生產一定時間后就可以交工了。

新手尤其需要注意電源，記得我在多年前調試一個項目的時候，因為施工單位將大皮帶的拉繩開關的220V觸點和24V觸點接錯了（皮帶的拉繩開關為安全裝置，兩組觸點，一組為220V斷開控制回路，另一組為24V進入PLC），導致燒毀了一個數(shù)字量輸入模板，后來就長記性了，再調試的時候一定分清220和24，就再也沒出現(xiàn)過問題。