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基于PLC的电压互感器线电压和相电压的测量


基于 PLC 的电压互感器线电压和相电压的测量 【摘要】 电压互感器是发电厂、变电所等输电和供电系统不可缺少的一种电 器。本文运用 PLC 控制器,设计了一种检测电压互感器的线电压和相电压的方 法。 【关键词】电压互感器;PLC;电压测量 电压互感器是发电厂、 变电所等输电和供电系统不可缺少的一种电器。精密 电压互感器是电测试验室中用来扩大量限,测量电压、功率和电能的一种仪器。 电压互感器和变压器很相象, 都是用来变换线路上的电压。但是变压器变换电压 的目的是为了输送电能, 因此容量很大, 一般都是以千伏安或兆伏安为计算单位; 而电压互感器变换电压的目的, 主要是给测量仪表和继电保护装置供电,用来测 量线路的电压、 功率和电能, 或者用来在线路发生故障时保护线路中的贵重设备、 电机和变压器,因此电压互感器的容量很小,一般都只有几伏安、几十伏安,最 大也不超过一千伏安。电压互感器的作用是:把高电压按比例关系变换成 100V 或更低等级的标准二次电压,供保护、计量、仪表装置使用。下面就用 PLC 控 制器来测量电压互感的三相线电压和三相相电压。 1.输入/输出元件及控制功能 如表 1 所示,为实际控制电路的输入/输出元件及控制功能。 表 1 输入/输出元件及控制功能 PLC 软元件 元件文字符号 元件名称 控制功能 输 入 I0.0 S1 选择开关 1 端 电压测量选择 I0.1 S2 选择开关 21 端 电压测量选择 I0.2 S3 选择开关 3 端 电压测量选择 输 出 Q1.0 电压互感器 A 相 电压互感器与电压表连接 Q1.1 电压互感器 B 相 电压互感器与电压表连接 Q1.2 电压互感器 C 相 电压互感器与电压表连接 Q0.5 电压互感器 B 相 电压互感器与电压表连接 Q0.6 电压互感器接地端 电压互感器与电压表连接 2.电路设计 用 PLC 控制测量电压互感器电压的原理接线图如图 1 所示。 电压表接在 PLC 输出端的公共端 1L 和 2L 上,例如,测量 CA 相线电压,则将选择开关打在 CA 位置,通过 PLC 的输入端 I0.0-I0.2 的编码,控制输出继电器 Q1.2 和 Q1.0 得电, 两个输出接点闭合,将电压表连接到电压互感器电压 C 相和 A 相上。电压互感 器电压测量 PLC 接线图如图 2 所示。 3.控制原理 根据图 1 和图 2 可以列出输入/输出关系如表 2 所示。 表 2 PLC 输入/输出关系 选择开 关位置 输入 输出 I0.2 I0.1 I0.0 Q1.0 Q1.1 Q1.2 Q0.5 Q0.6 000000000 AB 0 0 1 1 0 0 1 0 BC 0 1 0 0 0 1 1 0 CA 0 1 1 1 0 1 0 0 A1 0 0 1 0 0 0 1 B10101001 C11000101 无关项 1 1 1 根据表 2,运用卡诺图化简,可以写出输出继电器的逻辑表达式。 图1 图2 4.梯形图 根据逻辑表达式画出梯形图如下: 经过验证,以上方案正确可行。 参考文献 [1]陈建明.电气控制与 PLC 应用[M].电子工业出版社,2013. [2]常晓玲.电气控制系统与可编程控制器[M].机械工业出版社,2004. [3]吴湛阴,王建国.互感器技术实用手册[M].中国电力出版社,2011. [4]袁秀修.电流互感器和电压互感器[M].中国电力出版社,2011.

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