电气毕业论文：PLC在变电站变压器自动化中的应用

PLC在变电站变压器自动化中的应用

 

摘要：随着计算机网络的快速发展，变电站的自动化也随之建立，网络数据传输、网络实时监控、网络计算分析、以及故障分析等都成为了变电站自动化强有力的技术支撑。PLC技术作为一种操控简易，安全性能强，可靠性能佳的控制技术，其已经凭借其优势与特点应用到各个行业当中。特别是对于电力控制行业来说，PLC的应用范围更加广阔。其中，其对变压器的精确控制以及对计算机系统的健康都能够推动变电站变压器自动化走向了一个更高的技术水平。该文通过就PLC技术在变电站变压器自动化中的具体应用，进行分析研究。

关键词：PLC技术；变电站变压器；变电站自动化

 

引言

随着社会的快速发展，社会对电力的需求越来越高。因此，电力系统中变电站的容量也需要扩大，这就要求电力系统具有较高的稳定性和可靠性，以便对电力系统和设备进行全方位的实时监控。因此，很多时候传统的功率控制系统已经不能满足当前社会的高速发展需求。需要采用新技术来有效控制电力系统，以满足当前的高速发展需求。可编程序控制器(PLC)技术，即可编程逻辑控制器，不仅能有效节约自动化资源，还能显著减少电缆的使用，充分提高投入使用过程中实时监控数据的能力。因此，可编程控制器已成为变电站变压器自动化的重要选择。可编程控制器在变电站变压器中的应用可以提高其对系统的控制和调节能力。PLC在变电站的变压器自动化中起着非常重要的作用。

一、相关概述

（一）PLC的含义

PLC被称为可编程逻辑操控器（ProgrammableLogicController，PLC），但后来，它选用微操控器作为其操控中心，其功用远远超越逻辑操控的范畴，人们又将其改名为可编程操控器（ProgrammableController，PC），其是为了满足工业化进程的需求所设计形成的一种基于数字运算与实践操作的系统，其是微电子技术与继电器控制技术结合的高科技产物，其弥补了继电器控制中机械触点过多、可靠性安全性不佳、功耗过高、灵活性差等弊端，最大程度利用了微处理器的优势，同时还能够满足电气操作工作人员的需求与操作习惯。

（二）PLC的特点

其特点主要包括以下几个方面：a.应用灵活，通用性强。在PLC技术构成的控制系统中只需要在PLC的端口上接入相应的信号线，当需要修改控制程序功能的时候只需要对程序进行修改就能够对逻辑控制程序进行变更；b.安全可靠，抗干扰能力强。PLC所使用的是微电子技术，因此其使用年限较长，可靠性安全性较高。从当前OLC控制系统的无故障时间来看，通常可以达到4-5小时。PLC技术中包括了相关硬件与软件的抗干扰手段，能够适在各种感染强烈的工业现场中使用。c.编程简易，容易掌控。PLC技术充分兼顾到了现场施工技术人员的工作需求。大多数的PLC技术编程都提供了常用的简单命令方式，语言形象更加直观，无需过于专业的计算机知识，十分容易上手掌握。

二、PLC在变电站变压器自动化中的应用

PLC的具体应用是通过将中央控制面板与相应的配套设备结合起来，然后通过分析现场设备的信息并经过数据处理，形成一套完善的变压器自动化控制系统。PLC在自动化的运行过程中，只需要进行少量的线路连接，就可以让整个自动化系统的线路变得清晰，这样更加有利于对变压器自动化进行实时控制。

（一）PLC在变电站硬件部分中自动化实现方式

PLC是现代技术发展过程中衍生出的一种可以在各种场合进行检测、运行的自动化控制系统与继电器控制相比其突出了科学技术的应用操作能力其控制的范围更加广泛。通过PLC的正确运用，变电站变压器已经可以完成40个数字量的输入输出，使其工作链接的模块扩展到了7个，强化其对变电站变压器整体的有效监控。在功能方面，通过PLC装置的运用，不仅实现了软件的在内部的应用，还充分的拓展了变电站变压器在进行数据通讯中的有效传输。在进行变压器冷却系统的控制过程中，通过有效的云顶控制、辅助帮助以及备用管理，对其整体的运行进行了有效的管制。通过PLC的改造之后，各种应用模块均可以进行模式控制，通过这种先进的管理控制机制，在变压器冷却系统的某个冷却机组一旦发生故障时，PLC装置就会将其进行跳跃处理，对下一个冷却机组下达执行命令。在启动控制的过程中，原有的变压器必须在油温达到45%时才能够进行节点的导通，而应用了PLC技术之后，在原有的基础之上，不仅保留了这种油温导通的控制模式，还摒弃了原有的断路器位置控制的应用模式，通过对变压器电流的控制，仅为不断的完善在问题发生过程中对导通信号的控制，仅为强化对变压器的控制。在变压器的跳闸方面原有的方式：采用了①冷却器全停并且延长1h跳主变三侧的断路器；②冷却器仍全停，并延长20min，而变压器的上层油温要超过警戒的下限温度65℃的时候，才跳主变三侧的断路器;③到达警戒温度的上限95℃的时候会直接跳主变三侧的断路器，而应用PLC技术后，在一和二中加入了变压器的负荷闭锁功能，当变压器任何一侧的负荷达到的额定负荷时才会跳闸。

（二）技术在变电站变压器中软件部分的运用

变电站变压器在工作过程中必须避免高温时间工作过久的问题，由于冷却器在工作过程中处于不停歇运转的过程，所以其相关控件轴承就容易发生老化。为了弱化该问题的出现，通过对冷却器轮运的控制，从运行的实践来设定冷却机组的交换;或者改变内部油温以及各侧电流的数值来实现相关的操控功能。对于冷却器控制功能的调整，可以功过PLC内部的程序逻辑控制能力来实现，在进行内部软件的陈旭控制过程中，通过运用编程逻辑语言来对变压器进行实时的状况监控，对各种警告信号信号进行识别，通过对相关空接点信号的识别来判断相关的设备是否发生异常，来对整个变压器进行监控管理。

（三）PLC在自动化屏中的应用

当变压器、变压器接地、差动保护屏、断路器和操作单元等没有智能单元和与计算机相连接的常规设备，只要将变压器的空指屏用PLC进行变压器的自动化屏，这样就可以构成较为完备变压器的自动化系统了，变压器的控制品和配套设施是通过电缆与PLC变压器的自动化屏直接连接的，并实现信息交换功能的。站控室的监控系统也是通过PLC变压器的自动化屏监控来实现变压器监控的，信息交换是由计算机监控中的IPC及变压器自动化屏里的PLC经过工业现场的通讯网络来实现的，一般这种变压器的自动化系统适用老变电站改造及规模较小的新站中。当变压器、变压器接地、差动保护屏、断路器和操作单元等已经智能化并有计算机接口，这样变压器的控制屏再用PLC变压器的自动化屏，能够很方便地组成功能比较强大的变电站变压器自动化的系统了，站控室内变压器的控制屏和配套设备跟PLC变压器的自动化屏能够通过工业现场的通讯网络进行远方监控系统的信息交换。这个时候PLC变压器的自动化屏仅有极少电缆和变压器及其相关设备相连整个变电站变压器系统看上去很简单。PLC变压器的自动化屏硬件设备包括PLC、指示灯、按钮、I/O信号相隔离继电器、通讯配适器及油温巡检仪等其软件主要由上机位的通讯程序及PLC自动化的监控程序所组成。

 

三、PLC在变电站变压器自动化应用中需要注意的问题

PLC在变电站变压器自动化应用中需要注意以下问题：

（一）变压器逻辑编程中设备的协调

PLC在变电站变压器自动应用中需要注意各个设备之间的协调控制与适应问题。在满足变压器逻辑编程自动化控制的过程中，一般都需要继电器、按钮、测试仪器等硬件设备的配套，以及主控制计算机的通讯系统软件、自动化检测软件来一起执行。

（二）PLC的型号匹配

PLC型号通常选择通常根据PLC在一系列设备的运行状态来进行检验，从而选择出能够在变电站变压器中型号匹配的PLC，并且通过仪表上的输出模式来进入PLC系统。所以，通常来说PLC对于特殊模块无特殊要求，只需要通讯与基本模块即可。

（三）关注变压器自动化控制面板的硬件使用

有电力系统中对于各个硬件设施的要求相对严格，因此需要各个零件都可以严格按照相关规定来进行设计与使用。其中，变压器自动化控制面板的硬件需求就有所不同。在组装变压器自动化控制面板的过程中要严格执行设计与安装，以充分保证其安全性。

结束语

综上所述，可编程控制器作为科学技术发展的产物，对变电站变压器自动化的控制和应用起到了很大的帮助。它不仅有效地加强了对硬件设施的监控和管理，以及整个过程的实际运行，而且优化了软件使用中的各种问题。变电站变压器自动化的使用能力得到了有效提高。

可编程控制器技术在变电站变压器自动化系统中的应用，可以使整个电力系统保持较高的精度和稳定性。由于其独特的技术优势，保证了变压器实际运行的安全性，大大提高了变压器的性能。该系统已在自动化系统中得到很好的应用，大大提高了变电站的运行效率。同时，它在维护和操作上的优势也使更多的客户关注它，应用于不同的领域会产生不同的经济效益。它在电力系统的应用中必将有广阔的发展前景。

 

参考文献

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