论文导读：大型变压器是电网中的核心设备，其冷却控制系统影响着变电所综合自动化系统的建设。目前，国内大型变压器采用的片散风冷冷却方式，大多数采用继电器控制机械触点的开闭驱动交流接触器线圈的模式，其控制电路的接线复杂，触点多以及自动化程度低等满足不了变电所自动化系统要求。可编程逻辑控制器称为PLC（ProgramLogicController）,是一种数字运算操作的电子系统，它采用可编程序存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作指令，并通过数字式，模拟式的输入和输出控制各种类型的机械或生产过程。
关键词：PLC，冷却控制系统，传统控制，变压器
一.引言
大型变压器是电网中的核心设备，其冷却控制系统影响着变电所综合自动化系统的建设。目前，国内大型变压器采用的片散风冷冷却方式，大多数采用继电器控制机械触点的开闭驱动交流接触器线圈的模式，其控制电路的接线复杂，触点多以及自动化程度低等满足不了变电所自动化系统要求。论文检测。
可编程逻辑控制器称为PLC（ProgramLogic Controller）,是一种数字运算操作的电子系统，它采用可编程序存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作指令，并通过数字式，模拟式的输入和输出控制各种类型的机械或生产过程。S7-200系列是西门子公司PLC家族中的小型可编程逻辑控制器，其有极高的可靠性，强大的通信能力和丰富的扩展模块，集成有高数计数器、高速输出、PID控制器和RS-485通信/编程接口，可以使用多种通信协议。最多可以扩展248点数字量I/O或35路模拟量I/O。
二.控制系统的工作原理
本文介绍的为沈阳某供电公司SF11-180000/220型变压器的冷却控制系统设计，该系统主要控制的对象为20组片散的10组风机。本系统采用两路独立电源供电，两路电源可任选一路工作或备用，当工作电源出现故障时，自动投入备用电源，而当工作电源恢复时，备用电源自动退出。控制系统在运行中发生故障时，能发出就地和远方信号。工作方式有自动、手动方式。自动方式通过就地或远程来进行PLC的启动；手动方式直接由触摸屏来启动，这样确保冷却控制系统的正常运行，在出现故障时能够在手动方式下正常运行。在手动方式下，操作人员通过控制柜面板上的按钮可进行启动、停止风机的操作；在自动工作方式下，将开关旋转到自动状态，风机通过软启动进行启动，投入工作。
三.PLC控制系统的组成
本冷却控制系统采用西门子S7－200，它是整个控制系统的核心，作为现场前置机，采集变电所的变压器负荷、油面温度的信息，与智能仪表通信，获取信息，通过继电器输出。此控制系统分为硬件系统设计和软件系统设计。
3.1硬件系统的设计
本系统电气硬件控制电路的设计，主要包括控制电路、电源变换电路、信号回路、照明和自动/手动加热辅助功能回路。控制系统的框图如图1所示。
图1
控制回路主要由PLC的CPU模块、数字量输入/输出模块和模拟量输入/输出模块组成。其主要功能是对输入的温度和电流量进行比较，将信息输出，便于运行监控。电源变换电路中的两路独立供电电源，任一路作为工作电源时为PLC提供直流稳压电源。信号回路将PLC输出的信号传出。辅助功能回路是指控制箱内的照明和自动/手动加热功能。
3.2软件系统的设计
冷却控制系统的软件设计思想力争做到结构简单，逻辑功能清晰。由于实时性要求，设计时充分考虑电流和温度信号两重判断。PLC流程框图如图2所示。
图2
完成冷却控制系统初始化后，程序对所有输入端器件的输入量和数字量进行扫描和分析，确定转换开关在自动位上。片散风机的投/切是根据变压器的负载电流和温度综合控制的。如果变压器负载电流达到其额定电流的70%及以上时，1～10组片散风机投入；若负载电流小于额定电流的70%时，片散风机的投/切依据油温判断。如果油温上升到45℃片散风机不投入，当油温上升到规定的55℃时，1～10组片散风机投入。当油温降到55℃时，1～10组片散风机继续运行，直到油温下降到低于45℃时，片散风机退出运行。论文检测。
四.系统的功能特点
1.控制系统的性能及可靠性
传统的变压器冷却控制系统使用了大量的中间继电器，时间继电器，由于触点接触不良容易出现故障，控制冷却器工作电路的交流接触器启动频繁，触点容易烧伤。PLC用软件代替大量的中间继电器和时间继电器，仅剩下与输出有关的少量硬件元件 ，因触点不良造成的故障大为减少，与功能相同的继电器相比，具有很高的性能价格比。PLC与其他智能控制设备一起，可以实现集中管理，分散控制。
2.控制系统的安装、调试工作量
传统的冷却控制系统中大量中间继电器、时间继电器的安装、接线工作量非常大，配线时由于触点多容易出错，调试时使用AC380V电源。PLC的安装、接线很方便，用接线端子连接外部接线，减少安装、配线工时。PLC的程序调试，输入信号用小开关来模拟，通过PLC的发光二极管观察输出信号的状态，发现问题一般通过修改程序就可以解决，系统的调试时间比继电器系统少得多。
3.控制箱的体积及费用
PLC在大型变压器冷却控制系统的应用，可以减少大量的中间继电器和时间继电器，S7-200系列的体积仅相当于几个继电器的大小，可将控制箱的体积缩小到原来的1/2～1/10。PLC配线少，可以省下大量的配线和附件，节省大量的费用。论文检测。
结论
PLC在大型变压器冷却控制系统中的广泛应用，表明其运行稳定、可靠，性能良好，满足生产的各项功能要求，操作更加简便，对操作员来说也更加安全可靠。为推动了变电所综合自动化系统的建设做出了贡献。
参考文献：
廖常初. S7-200PLC基础教程 北京 机械工业出版社
谢毓城. 电力变压器手册. 北京 机械工业出版社，2003年
|
