一种配电柜来电自投控制系统的制作方法

本实用新型涉及一种配电柜来电自投控制系统，属电力配电设备制造技术领域。

背景技术：

配电柜是电力供电的重要设备，配电柜能否可靠、连续运行供电，直接关乎人们的生产、工作、学习、生活、购物和业余游乐。目前市场上常见的配电开关柜在遇到停电时，其断路器会因欠压脱扣使线圈失去电压而跳闸，当线路恢复供电后，又必须由工作人员到配电现场手动合闸，工作量大，恢复供电时间长。为缩短供电时间，现有通常的做法是取消欠压脱扣，在线路停电时让低压断路器保持合闸状态，不过这种做法在电网恢复供电时，会因为励磁涌流过大、冲击电流叠加引起线路瞬间过载，从而造成高压断路器无法正常合闸甚至损坏，大大缩短断路器使用寿命，更甚者会造成越级跳闸导致大面积停电，对整个电网的安全运行极为不利。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于，针对上述现有技术的不足，提供一种无需取消欠压脱扣，有效躲避来电时的冲击电流，断路器自动合闸迅速，操作方便，可靠性强，大大缩短供电时间，延长断路器使用寿命，有效避免越级跳闸导致大面积停电，保证电网安全运行的配电柜来电自投控制系统。

本实用新型是通过如下技术方案来实现上述目的的：

该配电柜来电自投控制系统由PLC可编程控制器、自动/手动切换开关ZK1、主回路小型继电器KA1/KA2/KA3、输出回路小型继电器KA4/KA5、仪表门手动合闸SA2/分闸SA1按钮、主断路器自动合闸QF1/分闸QF2、熔断器构成，其特征在于：PLC可编程控制器的开关量输入0～5端从左至右顺序连接有自动/手动切换开关ZK1接点、主回路小型继电器KA1/KA2/KA3接点、主断路器自动合闸QF1/分闸QF2接点；PLC可编程控制器的两路输出端分别、各自连接有输出回路小型继电器KA4/KA5线圈；输出回路小型继电器KA4/KA5线圈的另一端接至零线；

主回路小型继电器KA1/KA2/KA3的线圈通过熔断器分别与主回路A、B、C三相电源连接；主回路小型继电器KA1/KA2/KA3线圈的另一端通过输出回路小型继电器KA5接点与零线连接；

自动/手动切换开关ZK1的手动接点与仪表门手动合闸SA2/分闸SA1按钮连接，仪表门手动合闸SA2/分闸SA1按钮的另一端连接至主断路器合闸/分闸控制回路，即：仪表门手动合闸SA2的接点与主断路器合闸QF1线圈、输出回路小型继电器KA4接点并联连接；仪表门手动分闸SA1接点与主断路器分闸QF2线圈连接，完成整个手动控制的闭环回路；

自动/手动切换开关ZK1的5、6自动接点通过导线与PLC可编程控制器的开关量输入零端、24V操作电源正极并联连接。

本实用新型与现有技术相比的有益效果在于：

该配电柜来电自投控制系统采用PLC 可编程控制器在进线主电源侧控制三只主回路小型继电器KA1/KA2/KA3线圈，分别检测A、B、C三相电源，同时将A、B、C三相电源的开关量及配电柜主断路器自动合闸QF1/分闸QF2的开关量同时输入至PLC可编程控制器进行延时、避开励磁涌流控制，当电压与开关量不一致时能自动闭锁，恢复正常时可自动投切合闸。当多路负载均需要投切时，可调整不同延时时间躲过冲击电流分时段合闸，从而提高供电的可靠性。操作方便，外部接线简单，大大提升配电设备的安全运行水平。无需取消欠压脱扣，有效躲避来电时的冲击电流，断路器自动合闸迅速，工作可靠性强，大大缩短供电时间，延长断路器使用寿命，有效避免越级跳闸导致大面积停电，切实保证了电网的安全运行。解决了现有技术为缩短供电时间不得以取消欠压脱扣，线路停电时让低压断路器保持合闸状态，导致电网恢复供电时因为励磁涌流过大、冲击电流叠加引起线路瞬间过载，使高压断路器无法正常合闸甚至损坏，缩短断路器使用寿命，甚至造成越级跳闸恶果的问题。

附图说明

图1为一种配电柜来电自投控制系统的电气控制原理电路结构示意图；

图2为一种配电柜来电自投控制系统的控制流程示意图；

图3为一种配电柜来电自投控制系统的二次回路元件的布置示意图。

图中：1、PLC可编程控制器，2、自动/手动切换开关ZK1，3、主回路小型继电器KA1/KA2/KA3线圈，4、输出回路小型继电器KA4/KA5线圈，5、仪表门手动合闸SA2/分闸SA1按钮，6、自动合闸QF1/分闸QF2线圈，7、熔断器；

2-1、自动/手动切换开关ZK1接点；

3-1、主回路小型继电器KA1/KA2/KA3接点；

4-1、输出回路小型继电器KA5接点；

4-2、输出回路小型继电器KA4接点；

6-1、主断路器合闸QF1/分闸QF2接点；

6-2、主断路器合闸QF1线圈；

6-3、主断路器分闸QF2线圈。

具体实施方式

下面结合附图对该配电柜来电自投控制系统的实施方式作进一步详细说明：

该配电柜来电自投控制系统由PLC可编程控制器1、自动/手动切换开关ZK1 2、主回路小型继电器KA1/KA2/KA3 3、输出回路小型继电器KA4/KA5 4、仪表门手动合闸SA2/分闸SA1按钮5、主断路器合闸QF1/分闸QF1线圈6、熔断器7构成，PLC可编程控制器1的开关量输入0～5端从左至右顺序连接有自动/手动切换开关ZK1接点2-1、主回路小型继电器KA1/KA2/KA3接点3-1、主断路器合闸QF1/分闸QF2接点6-1；PLC可编程控制器1的两路输出端分别、各自连接有输出回路小型继电器KA4/KA5 4的线圈；输出回路小型继电器KA4/KA5 4的线圈的另一端接至零线；

主回路小型继电器KA1/KA2/KA3 3的线圈通过熔断器7分别与主回路A、B、C三相电源连接；主回路小型继电器KA1/KA2/KA3 3的线圈的另一端通过输出回路小型继电器KA5接点4-1与零线连接；

自动/手动切换开关ZK1 2的手动接点与仪表门手动合闸SA2/分闸SA1按钮5连接，仪表门手动合闸SA2/分闸SA1按钮5的另一端连接至主断路器的合闸/分闸控制回路，即：仪表门手动合闸SA2的接点与主断路器合闸QF1线圈6-2、输出回路小型继电器KA4接点4-2并联连接；仪表门手动合闸SA2的接点通过输出回路小型继电器KA4的9、5接点4-2与24V电源连接；仪表门手动分闸SA1的接点与主断路器分闸QF2线圈6-3连接，完成整个手动控制的闭环回路；

自动/手动切换开关ZK1 2的5、6自动接点通过导线与PLC可编程控制器1的开关量输入零端、24V操作电源正极并联连接（参见图1～3）；

现有技术：在停电时低压主断路器会因欠压脱扣线圈失压而跳闸，来电后必须由值班人员或者供电维修人员到配电现场进行手动合闸操作，此工作量大、恢复供电时间长。若取消欠压脱扣线圈，在线路停电时低压主断路器会保持合闸状态，这样，当电网恢复供电时，励磁涌流与冲击负荷电流的叠加会引起线路瞬时过载，从而造成高压断路器无法正常合闸，致使送电失败。工业线路中使用专门变压气多的工程发生上述故障的情况尤为突出，严重时会造成越级跳闸导致大面积停电，对电网的安全运行极为不利。

该配电柜来电自投控制系统的工作原理如下所示：

该配电柜来电自投控制系统应用于配电柜二次控制回路中，配电柜二次控制回路通过自动/手动切换开关ZK1 2实现两种控制方式：手动切换时，自动/手动切换开关ZK1 2的手动接点连接至仪表门手动合闸SA2/分闸SA1按钮5，再分别将仪表门手动合闸SA2/分闸SA1按钮5的另一端接至主断路器自动合闸QF1/分闸QF2 6的控制回路，即完成整个手动控制的闭环回路。

自动切换时，自动/手动切换开关ZK1 2的自动接点接至PLC可编程控制器1的开关量输入端、以及24V操作电源正极，将主回路交流220V（A、N）电源通过熔断器7后引至PLC可编程控制器1的装置电源上，主回路A、B、C三相电源通过熔断器7后分别接入主回路小型继电器KA1/KA2/KA3 3线圈，KA1、KA2、KA3小型继电器的开关量、及主断路器分闸QF1/合闸QF2 6的开关量也均接入PLC可编程控制器1的开关量输入端，使PLC可编程控制器1正确判断主电源及主断路器的工作状态；PLC可编程控制器1的继电器输出端接入输出回路小型继电器KA4/KA5 4线圈，输出回路小型继电器KA4/KA5 4线圈的另一端接至零线；同时，将输出回路小型继电器KA4接点4-2的开关量接入主断路器合闸回路，输出回路小型继电器KA5接点4-1的开关量通过导线串联在电源检测回路中，即完成配电柜的整个来电自投控制回路。

该配电柜来电自投控制系统具有自动/手动两种操作方式，手动操作时可通过仪表门手动合闸SA2/分闸SA1按钮5手动操作断路器的分/合。自动操作时，当主电源停电导致主断路器因欠压脱扣线圈失电而跳闸，来电时PLC 可编程控制器1通过A、B、C三相电压和开关量的采集检测到配电柜进线电源 A、B、C 三相电压正常、且配电柜主断路器处于分闸位置、但来电瞬间励磁涌流过大，因此PLC 可编程控制器1通过延时3~10s（可调）躲过励磁涌流和冲击电流的叠加，发出合闸脉冲信号使主断路器合闸。

当主断路器合闸后，经延时，PLC可编程控制器1发出断开进线电源A、B、C 三相带电检测命令。当PLC可编程控制器1连续发出2次合闸信号后仍不能合闸即判定为故障跳闸，此时闭锁自投，直到故障解除后重新恢复来电自投程序。

以上所述只是本实用新型的较佳实施例而已，上述举例说明不对本实用新型的实质内容作任何形式上的限制，所属技术领域的普通技术人员在阅读了本说明书后依据本实用新型的技术实质对以上具体实施方式所作的任何简单修改或变形，以及可能利用上述揭示的技术内容加以变更或修饰为等同变化的等效实施例，均仍属于本实用新型技术方案的范围内，而不背离本实用新型的实质和范围。