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摘要:变压器作为电力系统中的重要设备之一,其运行性能直接影响着电力系统的安全,变压器能散热良好则有利于保障变压器安全运行。传统电力变压器风冷控制装置大部分都是采用继电器逻辑控制方式,存在较大很大的局限性,为优化风冷控制装置,本文探讨PLC代替继电器在电力变压器风冷控制装置中的应用。
关键词;PLC;电力变压器风冷控制系统
目前,国内的大型电力变压器的在进行散热控制时一般采用风冷冷却方式,大部分都是采用继电器逻辑控制方式,虽然能够满足部分控制功能的要求,但是存在控制回路复杂、控制方式单一、故障率高、控制误差大、耗能大等问题,难以满足电力系统现代化管理的要求。本文主要针对现阶段电力系统中变压器风冷控制装置存在的问题,提出了基于于PLC风冷控制装置。其工作原理主要是通过PLC采集变压器冷却控制系统的数据,通过分组投切,自动检测运行,来达到有效控制温度的目的。不仅能够实现对装置的远程控制,还具有维护方便、安全性强、可扩充性、易于维护等优势和特点,能够满足大型电力变压器智能化、无人化现代化管理的要求。
一、传统变压器风冷控制装置存在的问题,主要表现如下:
传统的电力变压器冷却控制装置采用的是分立电器元件构成,以硬逻辑实现各种功能,但是这种传统装置存在着一些问题,不适用于现代大型电力变压器的工作模式和工作要求。主要表现如下:
1、缺乏必要的运行标准和规范,在运行过程中容易因冷却回路不一造成接线复杂,非常不利于后期的管理和维护。
2、在传统的电力变压器冷却控制装置中应用分立电器元件,会使整个系统的故障频率升高,诸如出现线圈烧毁、氧化接触不良、老化速度快等问题,而且维修成本和维修难度相对也比较高,影响变压器的安全性,甚至给电力系统的安全运行带来威胁。
3、传统的变压器冷却控制系统无法实现自动监控和智能控制,实现信息的采集于控制难度大,系统的安全性和工作效率也难以得到有效的提升,不能满足现阶段电力现智能化和信息化改革的要求。
因此,有必要探讨更加先进风冷控制系统。
二、基于西门子LOGO型PLC的风冷控制系统的设计
1、主电路设计:风冷电源回路与控制回路均由PLC控制,风扇分两组控制。风扇由双电源回路供电,供电电源故障时,送出故障信号,在用电源出现故障时,自动投切到另外一组电源供电。电路图如下:
2、PLC接线及I/O口分配:
I1:低油温信号(通常设定为45℃);I2:高油温信号(通常设定为55℃);I3:负荷信号(设为变压器容量的75%);I4:风扇故障信号。Q1:工作风扇启停;Q2:备用风扇启停;Q4:PLC电源监控。接线如下图所示:
3、PLC编程:
PLC部分实现功能:1、当出现高油温信号或负荷信号时,延时3秒(可设定其它)启动工作风扇;2、当同时出现高油温信号和负荷信号、或出现风扇故障信号时,延时2秒(可设定其它)将备用风扇接入,跟随工作风扇动作。3、当高油温信号和负荷信号至少有一个消失、且风扇故障信号消失时,备用风扇延时2秒(可设定其它)退出PLC控制。4、当低油温信号、高油温信号、负荷信号都消失时,所有风扇停止工作。5、PLC出现故障时,全部风扇投入运行。
基于西门子LOGO型PLC的风冷控制系统的设计,与传统风冷控制系统对比,使用了编程语言代替了继电器逻辑控制,极大简化了电路,丰富了控制方式,分组灵活投切,节能环保;使用集成模块代替了分立元件,提高可靠性,大大减轻后期维护的工作量,节约了维护时间和成本;PLC强大的通信功能、模拟量处理功能、扩展功能,能够满足大型电力变压器智能化、无人化现代化管理的要求。有效提高变压器的安全性,为电网的安全、快速、持续运行保驾护航。
参考文献:
[1]吴慎芳.基于PLC的大型电力变压器风冷控制装置的研究[D].山东科技大学,2011.
[2]李化波.基于PLC的大型电力变压器冷却控制装置的研究[D].华北电力大学(北京),2007.
[3]赵惠忠.深入浅出西门子LOGO[D].北京航天航空大学出版社,2011.