【正文】 河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 29 參考文獻(xiàn) : [1] , control of large power transformer cooling amp。采用 PLC 實現(xiàn)變壓器冷卻裝置的控制，所有的控制功能通過編程實現(xiàn)，極大的簡化了系統(tǒng)接 線，加上 PLC 自身的高可靠性，大大提升了裝置的可靠性和自動化程度。之所以創(chuàng)建 新的線程，是因為新創(chuàng)建的線程和主線程并列運行，可提高程序運行的效率。每 5 分鐘計數(shù)器計數(shù)一次， 恒為無效。 電源和三側(cè)開關(guān)處理 PLC 控制電源投切用斷路器的分閘輸出 、斷路器 1 合閘輸出 和斷路器 2 合閘輸出 的邏輯表達(dá)式如下： 3 . 6 [ 0 . 0 0 . 1 ( 0 . 5 0 . 6 ) ]Q ? ? ? ? ? [ ( ) ][ ( ) ][ ( ) ][ ( ) ]? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ? [ ( 0 . 0 0 . 1 ) 0 . 3 0 . 4 ( 0 . 5 0 . 6 ]? ? ? ? ? ? （ 51） 3 . 4 [ ( 0 . 0 0 . 0 ) 0 . 5 0 . 6 0 . 2 0 . 3 ]Q ? ? ? ? ? ? ? [ ( 0 . 0 0 . 0 ) 0 . 5 0 . 6 0 . 2 0 . 3 0 . 4 ]? ? ? ? ? ? ? （ 52） 3 . 5 [ ( 0 . 0 0 . 0 ) 0 . 5 0 . 6 0 . 2 0 . 4 ]Q ? ? ? ? ? ? ? [ ( 0 . 0 0 . 0 ) 0 . 5 0 . 6 0 . 2 0 . 3 0 . 4 ]? ? ? ? ? ? ? （ 53） PLC 的輸入輸出定義在前邊已經(jīng)介紹，與公式 5－ 1 對應(yīng)在下列 6 種情況下斷路器的分閘信號 有效；“停止”狀態(tài)時：斷路器 1 或斷路器 2 還處于合閘狀態(tài)；工作狀態(tài)（手動或自動）時：電源 1 為主電源，電源故障 1 但斷路器 1 在合閘；電源 1 為主電源，電源 1 正常但斷路器 2 在合閘；電源 2 為主電源，電源 2 故障但斷路器 2 在合閘；電源 2 為主電源，電源 2 正常但斷路器 1 在合閘；電源 1 和 2 都故障，但斷路器 1 或 2 在合閘。停止處理。 有電源投入，接下來進(jìn)行三側(cè)開關(guān)處理。自由口通訊方式通訊功能完全由用戶程序控制，所有通 訊任務(wù)由用戶編程完成。 EM221 和 EM222 的輸入輸出連接 擴(kuò)展模塊 EM221 和 EM222 的作用是擴(kuò)展 CPU 模塊的輸入輸出， EM221 有 16 個 24V 直流數(shù)字輸入， EM222 有 8 個繼電器輸出，輸入輸出連接如圖 所示： 圖 EM221 和 EM222 輸入輸出連接 EM221 and EM222 input outgoing junction 模塊 EM221 的 1M～ 4M 端和 EM222 的 M 端接地， EM222 的 L＋連接 24V 直流電源， 為繼電器輸出的繼電器線圈供電，由于受 CPU24V 直流電源供電容量的限制，需要額外提供 24V 直流電源，可以通過加裝 24V 開關(guān)電源解決。 ～ 還連接信號指示燈，當(dāng)輸出有信號時，將接觸器線圈勵磁，接觸器動作其常開觸點閉合，將一組風(fēng)冷 卻器投入運行同時點亮風(fēng)冷卻器投入指示燈 [28]。開關(guān) 1KG 閉合，表示選擇 1 電源作為“主”電源；中間繼電器 1ZJ、 2ZJ 閉合時， 、 將分別有效，表示 1 路、 2 路電源處于正常狀態(tài)； 1JC、 2JC 接通，其輔助觸點閉合，分別表示 1 路、 2 路電源投入。 轉(zhuǎn)換開關(guān)用于選擇是“手動”、“自動”投入冷卻器或處于“停止”狀態(tài)。冷卻控制裝置箱體內(nèi)的加熱裝置 WCG 連接凝露監(jiān)控器的“凝露負(fù)載”輸出，當(dāng)環(huán)境濕度達(dá)到設(shè)定值時，凝露負(fù)載接通，加熱裝置啟動為控制裝置除濕，保證冷卻控制裝置的可靠工作。接觸器的主觸頭分別連接兩電源和變壓器冷卻裝置的電源進(jìn)線，輸入端連接可編程序控制器的輸出和斷路器常閉輔助觸點的組合。 裝置電氣連接 電源監(jiān)控和凝露溫度監(jiān)控部分電氣接線 [40] 冷卻系統(tǒng)由兩路電源供電，可以通過開關(guān)選擇一路為“主”電源，一路為“輔”電源，電源監(jiān)視控制部分的作用是，監(jiān)視兩路電源的狀態(tài)，并將電源狀態(tài)信號送入可編程序控制器；同時接受可編程序控制器的控制命令，通過斷路器動作選擇一路電源為裝置供電。 S7－ 200 型 PLC 適合運行于額定電壓為 120～ 220V 交流電源的場合，在變電站能提供 220V 交流電源；輸出為繼電器輸出，繼電器觸點的電位對電源和輸入是隔離的，可以將各種不同的負(fù)載連接到繼電器輸出。我們選用 CPU224（ 14 數(shù)字輸入 /10 繼電器輸出）， CPU 有內(nèi)部電源可以為 CPU 自身，擴(kuò)展模塊和其他用電設(shè)備提供 5V 和 24V 直流電源。 表 可編程序控制器的輸入輸出 Table Programmable controller39。可對環(huán)境的溫度濕度進(jìn)行實時控制，自動起動負(fù)載，保證溫度指標(biāo)符合工作標(biāo)準(zhǔn)，同時 具有體積小、安全性高、外形美觀、加熱效率高、加熱效果好、防潮、防凝露和低溫加熱性能優(yōu)越的特點 。模塊采用凝露溫度監(jiān)控器對環(huán)境的溫度、濕度進(jìn)行實時監(jiān)控，當(dāng)濕度達(dá)到設(shè)定值后其凝露負(fù)載輸出接通，信號送到可編程 序控制器，由控制器決策定時投運全部風(fēng)冷卻器；同時濕度達(dá)到設(shè)定值時控制裝置能啟動冷卻控制裝置箱體內(nèi)的加熱裝置，為控制裝置箱體除濕；溫度達(dá)到設(shè)定值時啟動裝置箱體內(nèi)風(fēng)扇，給控制裝置散熱。 11．冷卻控制裝置能在顯示控制面板顯示冷卻及控制裝置運行中的各種信息，包括電源運行、故障，風(fēng)冷卻器運行、故障，接觸器故障信號；同時可以選擇手動操作，以手動方式投、切冷卻器組。 3．冷卻控制裝置能控制 8組風(fēng)冷卻器，取消了固定運行方式的工作模式，裝置能按變壓器油溫自動、依次投入相應(yīng)臺數(shù)的冷卻器，變壓器負(fù)荷和環(huán)境溫度變化，油溫能始終維持在一個穩(wěn)定的溫度范圍內(nèi)；冷卻器 按溫度依次投入 ,防止了沖擊電流的產(chǎn)生，同時可以預(yù)防或改善油流帶電現(xiàn)象。 ，當(dāng)切除故障冷卻器時應(yīng)發(fā)出音響或燈光信號，并自動 (水冷的可手動 )投入備用冷卻器。本節(jié)對變壓器損耗、散熱進(jìn)行計算、分析 [6]。 、輔助、備用和停止 4 種固定狀態(tài)不能在線調(diào)整。 在冬季負(fù)荷較低或特別寒冷的季節(jié)，因油溫過低，不得不對其進(jìn)行加油，這對變壓器的安全運行和壽命將十分不利，這些都對變壓器的運行和壽命產(chǎn)生不利影響，反映出現(xiàn)行配置的變壓器冷卻裝置存在的設(shè)計和使用上的缺陷 [10]。裝置還具有保護(hù)、故障定位、信息顯示、通訊等功。 強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷散熱方式通過油泵的作用，使變壓器內(nèi)的油被迫快速循環(huán)，在油流經(jīng)散熱器時，由冷卻風(fēng)扇吹出的風(fēng)將熱量帶走，這種冷卻方式主要用于大中型變壓器， 它 是在油浸自冷式的基礎(chǔ)上，在油箱壁或散熱管上加裝風(fēng)扇，利用吹風(fēng)機(jī)幫助冷卻。但這是變壓器的極限溫度，由于環(huán)境溫度一般小于 40℃，所以變壓器工作在105℃的時間是很少的，根據(jù)等值老化原則，這時不應(yīng)當(dāng)限負(fù)荷。實際上繞組溫度受氣溫和負(fù)荷波動的影響，變化范圍很大，如果將繞組最高允許溫度規(guī)定為 98℃，則大部分時間內(nèi)，繞組溫度達(dá)不到此值，亦即變壓器的負(fù)荷能力未得到充分利用。從試驗的角度對變壓器局部放電現(xiàn)象進(jìn)行 相關(guān)試驗并測量結(jié)果，從試驗結(jié)果上對油流帶電現(xiàn)象進(jìn)行了分析和探討，并提出了一些預(yù)防及改善油流帶電現(xiàn)象的措施。本課題針對存在的問題提出并研制了基于 PLC 的大型變壓器冷卻控制裝置 [4]。變壓器在運行中是有損耗的，一種是空載損耗，它與負(fù)荷大小無關(guān) 。通過計算以及運行實踐證明，變壓器最熱點溫度維持在 98℃以下時，變壓器能獲得正常使用年限 (20— 30 年 )。河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 1 畢業(yè)論文 基于 PLC大型電力變壓器冷卻控制的研究 河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 2 第一章 引言 電力變壓器是發(fā)電廠和變電所的最重要設(shè)備之一。根據(jù)研究，變壓器繞組每升高 6℃，使用年限將縮短一半，此即所謂的絕緣老化 6℃規(guī)則 [1] 。另一種是負(fù)載損耗，與負(fù)載電流的平方成正比。 PLC 具有可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、功能強(qiáng)大、智能化等優(yōu)點，采用 PLC 實現(xiàn)變壓器冷卻裝置的控制，可以實現(xiàn)對變壓器油溫的精確控制；控制功能通過編程實現(xiàn)，極大的簡化了系統(tǒng)接線，提高了裝置本身的可靠性；完善了對冷卻器的保護(hù)和控制，提高了它的可靠性和工作壽命；此外還可以通過通信實現(xiàn)遠(yuǎn)方監(jiān)視冷卻系統(tǒng)運行。從理論角度分析變壓器油流帶電產(chǎn)生的原理，并對影響油流帶電的因素和產(chǎn)生條件進(jìn)行了分析，同時也提出了一些預(yù)防及改善油流帶電現(xiàn)象的措施。反之，如果不規(guī)定變壓器的最高容許溫度，或者將該值規(guī)定過高，則變壓器又可能達(dá)不到正常的預(yù)期壽命。通過上述分析可知，變壓器的散熱問題直接影響到變壓器的負(fù)荷能力和使用壽命，如何有效地對變壓器實施風(fēng)冷控制，以保證繞組熱點溫度不超過規(guī)定值是一個非常重要的問題。加裝風(fēng)冷后可使變壓器的容量增加 30%～ 35%。能試驗運行表明，該裝置運行可 靠，控制準(zhǔn)確，具有顯著節(jié)能、延長設(shè)備壽命效果 [40]。 風(fēng)冷卻器控制線路存在的問題 現(xiàn)在運行的繼電式控制系統(tǒng)由于受所采用器件的約束、在設(shè)計和控制策略方面不夠完善，因此主變壓器經(jīng)常因風(fēng)冷控制系統(tǒng)故障而帶病運行，嚴(yán)重地影響電網(wǎng)可靠運行。不能在線調(diào)整冷卻器組的狀態(tài)，將導(dǎo)致某些冷卻器組長期處于工作狀態(tài)，使冷卻器組尤其是油泵和風(fēng)扇電機(jī)過疲勞運行，這對于冷卻器組的使用壽命和安全運行十分不利 [14]。 變壓器損耗計算 變壓器損耗包括變 壓器的空載損耗和負(fù)載損耗。 、水泵及油泵 的附屬電動機(jī)應(yīng)有過負(fù)荷、短路及斷相保護(hù)；應(yīng)有監(jiān)視油泵電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向的裝置 [7]。 4．冷卻控制裝置在產(chǎn)生投、切決策時采用有差值裕度投、切閥值的控制策略，可以有效的避免冷卻器組頻繁投切的問題。 12．當(dāng)溫度達(dá)到一定數(shù)值時，自動接通控制箱內(nèi)的風(fēng)扇散熱裝置，保證設(shè)備內(nèi)部溫度滿足要求；濕度達(dá)到一定值時，啟動控制箱內(nèi)的加熱裝 置，防止裝置箱體內(nèi)凝露的產(chǎn)生 [21]。 4．通訊模塊。電氣連接如圖 所示 ： 1 2 3 4 5 67 8 9 1 0 1 1 1 2溫 度 傳 感 器 控 溫 負(fù) 載 凝 露 傳 感 器凝 露 負(fù) 載相 線中 線A C 2 2 0 V 圖 凝露溫度監(jiān)控器電氣圖 Congeals the dew temperature monitor electricity chart 河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 12 安裝方式 ： (1)基座式：將 8 芯繼電器座固定在 35mm導(dǎo)軌或通過安裝螺孔直接固定在安裝板上。s input output 河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 13 輸 入 / 輸 出 名 稱 來 源 / 去 向性 質(zhì) 及 數(shù) 量“ 自 動 ” 工 作 狀 態(tài)“ 手 動 ” 工 組 狀 態(tài)“ 主 / 輔 ” 電 源 選 擇Ⅰ 、 Ⅱ 電 源 正 常Ⅰ 、 Ⅱ 路 電 源 投 入三 側(cè) 開 關(guān) 狀 態(tài)切 除 冷 卻 器 溫 度投 入 冷 卻 器 溫 度報 警 溫 度凝 露 狀 態(tài)油 流 狀 態(tài)電 動 機(jī) 狀 態(tài)風(fēng) 冷 卻 器 的 投 入 狀態(tài)合 計輸入控 制 冷 卻 器 接 觸 器自 動 空 氣 開 關(guān)油 流 繼 電 器凝 露 溫 度 控 制 器溫 度 繼 電 器溫 度 繼 電 器溫 度 繼 電 器三 側(cè) 開 關(guān) 輔 助 觸 點斷 路 器 輔 助 觸 點電 源 檢 測 繼 電 器撥 碼 開 關(guān)轉(zhuǎn) 換 開 關(guān)轉(zhuǎn) 換 開 關(guān)1 路 數(shù) 字 輸 入1 路 數(shù) 字 輸 入1 路 數(shù) 字 輸 入2 路 數(shù) 字 輸 入2 路 數(shù) 字 輸 入1 路 數(shù) 字 輸 入1 路 數(shù) 字 輸 入1 路 數(shù) 字 輸 入1 路 數(shù) 字 輸 入1 路 數(shù) 字 輸 入8 路 數(shù) 字 輸 入8 路 數(shù)