PLC综合实验实验报告单侧电源辐射型电网三段式过电流保护.docx
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PLC综合实验实验报告单侧电源辐射型电网三段式过电流保护
单侧电源辐射型电网三段式过电流保护PLC综合实验
实验报告
学院：
电控学院
专业：
电气1001班
姓名：
学号：
可编程综合实验实验报告
一.实验名称：
用可编程控制器来实现单侧电源辐射型电网三段式过电流保护。
二.实验目的：
本次实验针对电气工程及其自动化专业。
通过综合实验，使学生对所学过的可编程控制器在继电保护中的应用有一个系统的认识，并运用自己学过的知识，自己设计三段保护装置。
要求用可编程取代传统的继电器装置，自己设计，自己编程，最后自行调试，达到设计要求。
三.实验原理：
电流的增大和电压降低是电力系统中发生短路故障的基本特征。
利用此特征实现的保护是基本的，也是最早得到应用的继电保护原理。
单侧电源网络的相间电流保护属于无方向性的、具有阶梯动作特征的多段式保护，其选择性依靠上、下级保护的整定值和动作值的配合来保证。
电流保护的段数根据整定配合的需要而定，但一般至少应有三段。
此外，参考“工厂供电”、“继电保护原理”和“电气控制技术”有关部分。
四.欧姆龙CPM2APLC资料
1.基本配置与功能
电源电压：
AC:
220V 50Hz
允许电压波动范围 AC 83~264V
供给外部电源 DC 24V
指令种类 基本指令 14种 16us
应用指令 77种 MOV=16.3us
输入继电器入口地址 00000~00915
输出继电器出口地址 01000~01915
内部继电器地址 20000~23115 不做出口用
输入电压：
24V10%
IN00000~00002的输入电阻为2K. 输入电流为12mA.
其他入口的输入电阻为4.7K. 输入电流为5mA.
ON响应时间 1~128毫秒以下
OFF响应时间 1~128毫秒以下
最大开关能力：
DC 24V I 2A ON、OFF响应时间15毫秒
AC 250V I 2A
2.输入与输出图
输入24点
输出16点 Vcc可用外部电源或本机电源、输出24V、
二极管反向耐压，负载
电压3倍以上，平均整流1A
二极管反向耐压 负载电压3倍 电流1A 负载为交流时
五.实验设计要求：
（1）各段保护动作时，均应以中间间电器ZJ1为断路器跳闸出口执行元件。
ZJ2为断路器合闸出口执行元件。
（2）各段保护动作时，故障指示信号要求准确无误，不允许几灯同时发信号，信号不允许自动复位。
复位通过计算机复位键执行。
（3）绘制系统原理图及接线图。
（4）绘制各元器件、继电器与PLC的接线明细表。
绘制程序流程图。
（5）根据线路参数计算短路电流，给出模拟保护范围。
以最小两相短路电流进行灵敏度校验。
（6）速断故障时，要求系统在5秒钟后，三相重合闸一次。
（7）下列情况不许重合闸
①手动合闸在故障点时。
②手动合闸、跳闸时。
③限时速断与过电流系统保护动作时。
④重合闸过后，在10秒内不允许二次重合闸。
若出现二次重合闸信号，系统程序全部关断，不允许有任何误操作合闸信号。
经复位后程序方可运行。
（8）系统手动合闸、跳闸时，合闸与跳闸灯先闪烁3秒钟后，再执行合、跳闸指令。
六.实验线路：
系统参数：
电网电压380V，电源折算电抗
，线路电抗
忽略不计。
可靠系数取1.2，
自启动系数取1.5，
返回系数取0.85，
最大负荷电流2.5A。
限时速断可靠系数
取1.1.
七、实验整定计算：
（1）瞬时速断保护整定计算：
;
;
;
;
;
（2）限时速断保护整定计算：
;
；
；
;
；满足灵敏性要求
;
;
（3）过电流保护整定计算：
；
；近后备满足灵敏性要求
；远后备满足灵敏性要求
；
八、实验元件：
1、交流接触器一台，代替跳闸开关；
2、电流互感器两个变比为20/5（采用不完全星型接线）；
3、按钮2个；
4、继电器：
电流继电器6个、中间继电器2个
5、三相负载一组；
6、导线若干；
7、滑动变阻器6A，30A三个；
8、接线工具一套；
9、万用表一个；
10、PLC及其控制面板。
九、实验原理图：
十、地址分配表：
输入通道号
符号
名称
00000
KA1
I段（瞬时速断电流继电器）
00001
KA2
II段（限时速断电流继电器）
00002
KA3
III段（过电流保护电流继电器）
00003
SB1
合闸按钮
00004
SB2
跳闸按钮
00005
K1
复位按钮
00006
CJ1（长闭）
自检
输出通道号
符号
名称
01104
KS1
1段故障指示灯
01105
KS2
2段故障指示灯
01106
KS3
3段故障指示灯
01100
L1
合闸指示灯
01101
L2
跳闸指示灯
01002
ZJ1
合闸线圈
01003
ZJ2
跳闸线圈
十一、程序流程图：
十二、梯形图程序
单侧辐射型电源三段电流保护梯形图
十三、程序清单
LD0.03
OR200.00
ANDNOT0.04
ANDNOT200.03
ANDNOT208.05
ANDNOT201.03
ANDNOTTIM006
OUT200.00
LD204.01
OR213.00
ANDNOT0.04
ANDNOT208.05
OUT213.00
LD200.00
ANDNOTTIM001
TIM000#5
LDTIM000
TIM001#5
OUT204.00
LD200.00
TIM002#30
LDTIM002
AND0.03
OR204.01
OUTTR0
ANDNOTTIM006
OUT204.01
LDTR0
TIM006#5
LD204.01
OR200.02
OUTTR0
ANDNOT208.05
ANDNOTTIM008
OUT200.02
LDTR0
TIM008#5
LD0.06
ANDTIM008
OR200.03
ANDNOT208.05
ANDNOTTIM030
OUT200.03
LD0.04
AND220.00
OR200.01
ANDNOT0.03
ANDNOT200.03
ANDNOT208.05
ANDNOT201.03
ANDNOT204.03
OUT200.01
LD200.01
ANDNOTTIM004
TIM003#5
LDTIM003
TIM004#5
OUT204.02
LD200.01
TIM005#30
LDTIM005
AND0.04
OR204.03
OUTTR0
ANDNOTTIM007
OUT204.03
LDTR0
TIM007#2
LDTIM009
ANDNOT201.01
ANDNOT201.03
ANDNOT204.01
LD10.02
ANDNOTTIM031
ORLD
OR204.01
OUT10.02
TIM031#2
LD10.02
OR220.00
ANDNOT208.05
ANDNOT0.00
ANDNOT204.03
OUT220.00
LD204.00
LDNOT11.01
AND209.00
ORLD
OR220.00
ANDNOT204.03
ANDNOT201.03
ANDNOT208.05
OUT11.00
LDTIM010
OR209.00
ANDNOT0.00
ANDNOT204.03
ANDNOT208.05
ANDNOT201.03
ANDNOT200.03
OUT209.00
LD10.02
OR201.01
ANDNOTTIM010
ANDNOT201.03
ANDNOT200.03
ANDNOT0.04
ANDNOT204.01
OUT201.01
LD201.01
ANDNOT201.03
ANDNOT200.03
TIM010#100
LD201.01
ANDNOTTIM010
AND0.00
OUT201.02
LD201.02
OR201.03
OR203.01
OR202.01
OR200.03
OR215.00
ANDNOT208.05
OUT201.03
LD0.03
AND0.00
OUT215.00
LD0.00
LD10.03
ANDNOT201.00
ORLD
LD201.02
ANDNOTTIM009
ANDNOT0.06
ORLD
LD202.01
ANDNOTTIM009
ANDNOT0.06
ANDNOT204.03
ORLD
LD203.01
ANDNOTTIM009
ANDNOT0.06
ANDNOT204.03
ORLD
OR204.03
OR10.03
OR200.03
OUTTR0
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OUT10.03
LDTR0
TIM030#5
LD10.03
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OR11.01
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OR201.03
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OR204.02
LD205.00
AND11.01
ORLD
ANDNOT204.01
ANDNOT208.05
OUT11.01
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ANDNOTTIM010
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ANDNOT11.05
ANDNOT11.04
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ANDNOTTIM012
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LDTIM011
TIM012#2
ANDNOTTIM012
OUT202.01
LD0.02
AND220.00
ANDNOT201.03
ANDNOTTIM014
OUT203.00
LD203.00
TIM013#10
LDTIM013
TIM014#2
ANDNOTTIM014
OUT203.01
LD0.05
AND201.03
OUT208.05
END（01）
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