plc在变电站变压器自动化系统中的应用.docx

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1、摘要IAbstractI1.第1章绪论1第2章变压器冷却控制装置的功能和控制方法12.1 电力变压器运行规程中关于冷却控制的规定12. 1.1.对变压器冷却装置的要求13. 1.2变压器温度限值24. 1.3强迫油循环冷却变压器的运行条件22.2 变压器冷却自动控制装置功能模块设计2第3章变压器冷却自动控制袋置的硬件设计43.1 电气元件及在装置中的应用43.1.1 电动机保护器43.1.2 1.2凝痣温度监控器43.1.3 抖，彳中53.2 可煽程序控制器51 .2.1可编程序控制器的输入输出53 .2.2可编程序控制器的选择63.3 袋凫电气连接73.3.1电源监控和凝露温度监控局部电气接

2、线73.3.2冷却器电动机保护控制电气接鼓9第4章变压器冷却自动控制的软件设计134.1软件总体设计134.1.1投入计时处理、超时和切除计时处理144.1.2投切判断和投切处理154.2 监视软件总体设计164.3 串口设置和翻开164.4 线程的迂立及串口数据的读取、解析和显示17结论19致谢20参考文献21摘要在变电站中，变压器是实现电能转换的最根本、最重要的设备，对供电可靠性有着重大的影响。变压器在运行中是有损耗的，一种是空载损耗，它与负荷大小无关；另一种是负我损耗,与负载电流的平方成正比。变压器运行中产生的损耗将转换为热量散发出来，使变压器绕组、铁芯和变压器油温上升。变压器的温升影响

3、它的带负荷能力，同时会加速变压器绕组和铁芯所采用绝缘材料的老化，影响它的使用寿命。变压器运行中所带负荷随时都在发生变化，这将使变压器的损耗也随之发生变化，从而造成变压器油温的变化；同时不管是一年四季环境气温的变化，还是每天昼夜气温的变化,也梆造成了变压器油法的变化。为了保证变压器平安,稳定，经济的运行，要随时检测变压器的油温并由冷却控制装置控制冷却器组运行来控制变压器:温的变化，使其油温维持在一个固定的范围内。但目前大型电力变压器的冷却控制仍然主要采用传统的继电式控制方式，这种控制方式存在许多弊端：控制回路接线发杂、可靠性差、故障率较高，维护工作量大造成冷却器运行不均衡,影枸冷却器组使用寿命。

4、本课题针对存在的问题提出并研制了基于P1.C的大型变压器冷却控制袋置。关依字：变压器自动化；冷却控制装置：损耗：P1.CAbstractInthesubstationtransformeristoachieveenergyconversionofthemostbasicandimportantequipment,hasamajorimpactonthere1.iabiIityofpowersupp1.y.Transformersinoperationis1.ossy,ano-1.oad1.oss,ithasnothingtodowiththeIoat1.size：another1.oad1.o

5、ssisproportiona1.tothesquare,andthe1.oadcurrent.1.ossesarisingfromtheoperationofthetransformerisconvertedtoheatthatcomesout,thetransformerwindings,coreandtransformeroi1.temperaturerise.Effectoftemperatureriseofthetransformerwithits1.oadcapacity,anditwi1.1.acce1.eratetheagingofthetransformerwindingsa

6、ndcoreofinsu1.atingIiuiteria1.used,afectits1ife.Transformer1.oadcarriedbyrunninga1.1.thetimechange,whichwi1.1.a1.1.owthetransformer1.ossesa1.sowi11bechanged,resu1.tinginthechangeoftransformeroi1.；simu1.taneous1.ythroughouttheyearregard1.essofenvironmenta1.temperaturechanges,orchangesintemperaturebet

7、weendayandnighteveryday.a1.socausedachangeinthetransforueroi1.Inordertoensurethatthetransfo11nesafe,stab1.eandeconomica1.operation,thetransformeroi1.tobereadi1.ydetectedbythecoo1.ingcontro1.devicetocontro1.theoperationofthecontro1.groupcoo1.ertransformeroi1.changes,sothattheoi1.temperatureismaintain

8、edwithinafixedrange.Butthe1.argepowertransformerCOo1.ingcontro1.issti1.1.InainIyIradi1.io1.1.U1.re1.aycontro1.mode,therearemanydrawbacksofthiscontro1.：contro1.circuitwiringcomp1.exity,poorre1.Iabi1.ityThispaperfocusesontheprob1.emsproposedanddeve1.opeda1.argetransformercoo1.ingcontro1.basedonP1.Cdev

9、ices.Keywords：Transformerautomation：Coo1.ingcontro1.devices：1.osses；P1.C第1章绪论目前，已经实际运行的综合自动控制系烧有：1.AS系统、基于CAW1.oN网的分散分布式变电站控制系统等，它们在实际应用中取得了较好的成效.但也存在着技术和经济上的各种缺点。本文在研制智转型有载调压变压器监控系统的基础上,从变电站综合自动化开展的大方向（即从集中控制型向分散（层）网络型开展：从专用设备向平台开展，中小变电站库合自动化中的自动化设备有：可编程自动化监控装置、可攀程变压器自动化屏、可编程微机计量屏、可编程微机慢路保护屏、可编卷微机同

10、期系统、可编程中央信号屏、可编程电容屏、可编程微机直流电源系统等均应用了P1.C为其智能化单元,并且都能够挂网运行，方便地实现遥信、遥测、遥控功能，取代了传统的RTU众所周知电力变压器是发电厂和变电所的最重要设备之一。随着电力系烧规模的不断扩大和电压等级的提高，在电能输送过程中，电压转摸层次有港多的超势，要求系统中的受压器总量已由过去的5-7倍发电总容量.增加到9-10倍发电总容量。因此，变压器转否正常运行对于电力系统的平安稳定运行起着至关重要的作用川。变压器的效率虽然很高，但系统中每年变压器总的电能耗仍然是一个相当大的数目。变压器的损耗主要是铜耗和铁耗，而这些损耗戢终均转化为热量，从而使变压

11、器的油温和铁心温度升高。变压器的钢耗和铁耗产生的热量主要以传导和后流的方式向外扩散,变压器运行时，各局部的温度分布极不均勾。分析与测试均说明，变压器产生的热量80%以上集中于境组和铁心，它直接影响着变压器的出力.通过计算以及运行实践证明，变压器坡热点温度维持在981以下时.变压器能获得正常使用年限（2030年）。根据研究，变压器绕组每升高6.使用年限将缩短一半，此即所谓的绝缘老化6（规则。可见，法度对变压器的使用寿命有W至关事要的影响。分析与计算说明，变压器损耗的增加与其额定容量的3/4次方成比例，而冷却外表的增加只与额定容量的1/2次方成比例。可见，变压器的容量越大，其散热问题就越突出.因此

12、，如何使变压器最大限度地散热，是变压器生产厂家的重要课题.也是电力部门在生产运行中需要特别关注的问题。因此要对变压器进行冷却控制。第2章变压器冷却控制装置的功能和控制方法2.1 电力变压器运行规程中关于冷却控制的规定在变压器冷却控制装置的设计中参考了电力变压器运行规程（D1./T572-95）中关于强迫油循环电力变压器冷却装置及运行条件的规定,规定如下：2.1.1对变压器冷却装置的要求1 .要求油浸式变压器本体的冷却装置.温度测量装置等应符合GB6451的要求。2 .按制造厂的规定安袋全部冷却装置。3 .强油循环的冷却系统必须有两个独立的工作电源并能自动切换。当工作电源发生故障时，应自动投入备

13、用电源并发出音响或灯光信号。4 .强油循环变压器，当切除故障冷却器时应发出音嘀或灯光信号，并自动（水冷的可手动）投入备用冷却晶。5 .风扇、水泵及洎泵的附层电动机应有过负荷、短路及断相保护；应有监视油泵电机旋转方向的装置。6 .强油循环冷却的变压器，应按温度和（或负栽控制冷却骞的投切.2. 1.2变压器温度限值强迫油循环变压器顶层油温一般不应超过表2的规定（制造厂有规定的按制迨厂规定）。当冷却介质温度较低时,顶层油温也相应降低。表2.1油浸式变压器顶层油通一般很值冷却方式冷却介质最高温，雯（C）最高顶层油洛（C）强迫的循环40852.1. 3强迫油循环冷却变压器的运行条件1 .强迫油循环冷却变

14、压器运行叶，必须投入冷却器。空载和轻载时不应投入过多的冷却器（空载状态下允许短时不投）。各种负载下投入冷却器的相应台数，应按制造厂的规定。按温度和（或负载投切冷却器的自动装置应保持正常。2 .强迫油砥环变压器投运时应逐台投入冷却器.并按负载情况控制投入冷却器的台数。3 .强迫油循环风冷变压器，当冷却系统故障切除全部冷却器时，允许带额定负我运行20分钟。2.2变压器冷却自动控制装置功能模块设讨本文设计的变压器冷却控制装置的核心是P1.C,装置的大多数功能逋过可骗程序控制器来实现，根据冷却控制装置的功能设计，以P1.C为核心,整个控制装置主要设计4个功能模块组成，如图2-1所示图27冷却控制装置功

15、能块亚图变压器冷却控制装置的控制功能通过电源监视控制、冷却器投切保护、凝密温度笈控、就地控制与显示、通讯、上位计算机监视六个功能模块实现，功能模块的实现方法和作用简要介绍如下：1 .电源监视控制模块.模块通过小型电压继电器监视两路独立电源的状态（两路独立电源为冷却装置供电）,判断电源是否缺相,由两个断路器控制电源的投切；将两路电源的故障信号和断路器辅助节点所反映的电源工作状态信号送入可编程序控制器，经可编程序控制器综合判断产生控制电源投切的控制命令，由断路器执行电源投切动作。2 .冷却器投切保护模块.模块采用交流接触器控制冷却器的投入和切除，自动空气开关和电动机保护器配合实现时风扇和潜油泵电动

16、机的短路、过载，堵转和缺相保护。可编程序控制器采集变压器温度信号、运行状态信号、泊流维电器反映的冷却器油流状态信号、反映电动机故障状态的空气开关状杰信号和交流接触器状态信号，由可编程序控制器根据送入的这些信号送行电动机、油流和接触器故障的判断和定位并产生投切冷却器的控制命令，由交流接触器执行投切动作。3 .；妓露温度J控模块。模块采用凝窸温度监控器对环境的温度、湿度进行实时监控.当湿度到达设定值后其凝露负我输出接通，信号送到可编程序控制器，由控制器决或定时投运全部风冷却器：同时湿度到达设定值时控制装置能启动冷却控制装置箱体内的加热装置，为控制装置箱体除湿；温度到达设定值时启动装置箱体内风扇，给控制装置散热.