高性能变压器冷却器控制系统设计.pdf

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1、第45卷第11期Ｖｏｌ．45Ｎｏ．１１2008年11月ＴＲＡＮＳＦＯＲＭＥＲＮｏｖｅｍｂｅｒ２００８高性能变压器冷却器控制系统设计１２张世荣，唐玉玲（１．武汉大学，湖北武汉４３００７２；２．中南民族大学，湖北武汉４３００７４）摘要：介绍了变压器冷却器控制系统的设计及实现。关键词：变压器；冷却器；控制系统；设计中图分类号：ＴＭ４０３．９文献标识码：Ｂ文章编号：１００１－８４２５（２００８）１１－００５４－０４ＤｅｓｉｇｎｏｆＨｉｇｈＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅＣｏｎｔｒｏｌＳｙｓｔｅｍｆｏｒＴｒａｎｓｆｏｒｍｅｒＣｏｏｌｅｒ

2、１２ＺＨＡＮＧＳｈｉ－ｒｏｎｇ,ＴＡＮＧＹｕ－ｌｉｎｇ（１．ＷｕｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ,Ｗｕｈａｎ４３００７２,Ｃｈｉｎａ;２．Ｓｏｕｔｈ－ＣｅｎｔｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｆｏｒＮａｔｉｏｎａｌｉｔｉｅｓ,Ｗｕｈａｎ４３００７４,Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｄｅｓｉｇｎａｎｄｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｆｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｆｏｒｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒｃｏｏｌｅｒａｒｅｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ；Ｃｏｏｌｅｒ；Ｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍ；Ｄｅｓｉｇｎ状态、数据以

3、及控制信号通过ＭＰＩ提供与其他系统1引言（例如ＩＰＣ）的网络接口。ＴＰ２７０采用ＳＩＥＭＥＮＳ配套目前，电力变压器冷却器大多采用强迫油循环的ＳＩＭＡＴＩＣＷｉｎＣＣｆｌｅｘｉｂｌｅ２００５软件进行编程组风冷却方式，并配用传统的继电器接触器控制系态。Ｓ７－２００系列ＰＬＣ采用ＳＴＥＰ７ＭｉｃｒｏＷＩＮ进行统。这种控制方式在实际应用中暴露了诸如接线复编程调试，编程计算机与ＰＬＣ之间采用ＰＣ蛐ＰＰＩ电杂、可靠性差以及维护工作量大等问题，并且不具缆连接。在本文中设计６组冷却器的控制系统，系备实时传输和管理系统数据的能力，影响

4、了变电站统共需ＤＩ６０点、ＤＯ３２点、ＡＩ８点。根据系统需综合自动化系统的建设，难以实现远方监视、测量求，系统采用了５个模块(包括开关量模块和模拟量和控制等功能。近年来，各种新型变压器冷却器控模块)，安装顺序如图１所示。制系统相继出现，例如，文献[１～２]设计了基于ＰＬＣ２．２控制系统功能分析和变频器的冷却器控制系统；文献[３]提出了以单片控制系统以ＰＬＣ为控制装置，以操作面板、触机为核心的控制系统设计理念；文献[４]将智能控制摸屏以及网络接口三种方式实现人机接口，故可以算法引入冷却器控制系统。笔者在调研相关研究成完

5、成超越常规控制系统的功能，涵盖了运行操作、果的基础上，将ＰＬＣ与触摸屏结合，设计了高性能联锁保护、功能优化、数据管理和远程通信等多个变压器冷却器控制系统，拟扩展控制系统的多项性方面。能。系统的运行操作功能主要包括：①系统“检修”、“正常”状态设置。②控制点切换。通过转换开2控制系统方案设计关设置使用触摸屏控制或操作面板控制。③冷却器２．１控制系统硬件设计工作方式设置。冷却器系统可以设置为“自动”、“联在对ＰＬＣ调研分析的基础上，系统采用锁”及“解锁”三种方式。④手动设置冷却器组状态ＳＩＥＭＥＮＳＳ７－２００系列的ＰＬ

6、Ｃ并配合ＴＰ２７０触摸（“工作”、“辅助”、“备用”和“停止”）。⑤手动设置系屏搭建控制系统的硬件平台，如图１所示。ＴＰ２７０与统联锁功能的投入与切除。⑥冷却器组出现故障ＣＰＵ２２４之间采用ＭＰＩ进行通信，交换系统的实时时，在操作面板和触摸屏上分别进行指示，并通过第11期张世荣、唐玉玲：高性能变压器冷却器控制系统设计55与其他系统ＴＰ２７０的网络接口触摸屏ＳＴＥＰ７ＭｉｃｒｏＷＩＮＰＣ蛐ＰＰＩＭＰＩＳ７－２００ＥＭ２３１ＥＭ２３１ＥＭ２２３ＣＮＥＭ２２１ＣＮＥＭ２２３ＣＮ导轨ＣＰＵ２２４模拟量输入模拟量输入２４ＶＤＣ

7、输入（１６）蛐２４ＶＤＣ输入２４ＶＤＣ输入（１６）蛐ＤＣ蛐ＤＣ蛐ＤＣ４入×１２位４入×１２位继电器输出（１６）（１６）继电器输出（１６）（１）（２）（３）（４）（５）图１控制系统硬件平台Ｆｉｇ．１Ｈａｒｄｗａｒｅｐｌａｔｆｏｒｍｏｆｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍ网络接口发出报警信号。态的冷却器组只能手动停运或当变压器停运后联锁系统联锁保护功能主要有：①两路电源的自动延时停运。⑤远方报警。当故障状态出现时，向其他切换。系统采用两组电源供电，当任一组电源故障系统发送远方报警信号。时，另一路电源将自动投入并报警。②当控制系统处

8、系统功能优化：①为了均分各冷却器组的工作于自动工作方式时，系统自动设置冷却器组状态，其时间，设计了冷却器组工作状态自动切换功能，即根中辅助状态又分为辅助１和辅助２。③冷却器组的据各冷却器组的累计运行时间以及对每类冷却器组联锁调度。处于工作状态的冷却器组在变压器运行数的设置自动切换冷却器组工作状态。②为了避免时自动投入，当变压器油面温度达到第一限