水暖之家讯：[摘 要] 本文介绍了电力线路过流保护器的设计，讨论了系统的结构、工作原理、硬件组成和软件设计。实践证明，该系统结构简单，运行可靠，易于调整，作为过流保护使用非常方便。
[关键词] 电力线路 过流 保护
电力经常发生过流现象,一般采用的是继电保护，是由各种继电器组成，可靠性不高，故障率高。本文采用西门子逻辑模块LOGO！来实现过流保护。LOGO! 是西门子公司的通用逻辑控制模块。它内部集成有：延时继电器、脉冲继电器、时钟、时钟脉冲发生器、计数器以及与、或、非等功能模块，可以非常方便地实现传统继电器逻辑控制功能。以某供电线路的过流控制为例，如图1所示。由电流互感器检测线路电流，当电流过大时，发出报警信号，并切断电源。其具体过程为：通过电流互感器，将大电流信号转变为小电流，并通过电阻将其转换为电压信号，然后由LOGO！的模拟量输入端将其输入到LOGO!的内部。通过LOGO!的处理,延迟时间T1后，控制继电器TM及报警信号灯，切断电路的电源，并发出报警信号。并能在切断后自动将电路接通。若此时电路电流正常，这报警灯熄灭。并且，在过流后的指定时间内，若再次发生过流，不必再延迟T1时间，只需延迟时间T2，就会再次发出报警信号。这样使LOGO!具有选择性。在电机启动等造成的电流瞬间过大时，LOGO！不会再启动，减少了设备的误动作。并且在一次报警后，若电流再次过大，则在较短的时间内，就会再次报警，减少了因故障未被排除而造成的损失。
图1 原理图
该装置所用的LOGO！型号为24RCLB11，其供电电源为24V直流电，输出用220V交流电，用于带动继电器及报警灯。该装置的继电器TM，常闭触电接在主电路中。LOGO！的模拟量输入端I1,I2。输出为Q1，Q2。互感器输出的电流信号经电流电压转换装置（I/V），进入LOGO！的I1和I2端。1过流保护的设计思想 LOGO!的程序设计，是通过使用LOGO!中的功能模块来实现的。系统软件逻辑图如图2
图2 软件逻辑图 LOGO！内部的工作原理为：由模拟量输入端AI1,AI2输入的模拟量经模拟量触发器B08,B12使模拟量转换为数字量。模块B08,B12的设置相同。模拟开关接通电压为6V，关闭电压为1V。当输入的信号峰值大于6V时，模块输出数字脉冲信号，频率为50HZ。通过B06后，由频率触发器B02计数。当6S内，输入280个脉冲时，模块B02输出高电平。这时输出Q1接通，接通TM跳闸控制器，将电路断开。同时输出端Q2被置为高电平，输出报警信号。此时，电路已被切断，没有模拟信号输入。经过6s后，频率触发器输出低电平，即Q1无信号输出，电路被接通。若这时电路没有过流，则报警灯熄灭。若在报警灯没有熄灭，或报警灯熄灭后的时间段（由B09控制）内仍然过流，则在2S内，B09只要检测到70个电流脉冲，报警装置就会再一次启动，以防止故障没有排除时，报警装置按正常处理。当Q2为0后，B09开始计时，若经过自定时间后，Q2仍没有报警输出，则B09输出低电平，经过非门B10反向后变为高电平，将RS触发器B05复位。这时，报警装置恢复原始状态。
2．调试中的问题
用电流电压转换装置把电流信号转变为电压信号，并且可以调节输出电压的大小，以更好的满足实际要求。在频率触发模块中，将计数时间段设定为6S，使其具有了选择功能，在电机启动等正常的过流情况下，不会发出报警信号。并且在设定脉冲个数时，实际值为80个，而不是300个。这样就避免了因干扰等造成电源电流偏小时，报警装置不能启动的情况。同时，减小了因过流发生在B02的计时时间内时，延迟时间过长的情况。同理，B03在设置脉冲个数时，只设定为70个。
考虑到故障没有排除时，报警装置仍会在延迟时间6S后接通电源。为免造成危险，加入了B03，并有模块B04,B05,B09,B10辅助产生延迟信号。使该装置在一次过流后的指定时间内，对过流信号有更高的灵敏度，即在过流发生时，过流信号只需持续2S就会再次报警，以减小危险。
3．总结
该系统利用LOGO！的各种功能模块，使系统具有较灵活的保护功能，且可根据现场方便修改，这是常规的继电保护不易实现的，该系统已在我单位试用效果理想，具有较高的可靠性和实用性。
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