【正文】 循環(huán)冷卻方式，它是把變壓器中的油，利用油泵打入油冷卻器后再復(fù)回油箱。 強(qiáng)油循環(huán)風(fēng)冷卻器及控制器的結(jié)構(gòu)和工作原理 [9] 冷卻系統(tǒng)是變壓器的重要組成部分，它的工作保證了變壓器各部分的溫度保持在規(guī)定值以內(nèi)。通過分析主要存在以下不足 [9]： 、接觸器和其他器件實(shí)現(xiàn)，控制裝置的線路復(fù)雜、接點(diǎn)接線較多，導(dǎo)致控制裝置可靠性低、故障率高，維護(hù)工作量大。 ，一方面造成啟動電流過大，另一方面多個潛油泵突然啟動會加重變壓器油流帶電現(xiàn)象。變壓器空載損耗在變壓器投運(yùn)后就一直存在，不隨變壓器所帶負(fù)載的大小變化；負(fù)載損耗則隨變壓器所帶負(fù)荷的大小而改變，與負(fù)荷電流的平方成正比，變壓器總損耗在不同負(fù)載時的計算公式為 20 1 0p p p p I R? ? ? ? ? （ 21） 20 1 01p p p p I RppIR? ? ? ? ??????變 壓 器 空 載 損 耗變 壓 器 一 定 負(fù) 載 電 流 下 的 負(fù) 載 損 耗變 壓 器 的 負(fù) 載 電 流變 壓 器 繞 組 等 值 電 阻 設(shè)變壓器的額定負(fù)載電流為 cI ，則在額定負(fù)載 電流下的變壓器額定負(fù)載損耗 tP 的計算公式為： 2tcp I R? （ 22） 空載損耗 0p 和額定負(fù)載損耗 tp 在變壓器銘牌中給出由公式（ 21）、（ 22）可得負(fù)載電流為 I 時變壓器損耗的計算公式為： 200 ( / )tcp p p p I I? ? ? ? ? （ 23） 變壓器損耗將轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃肯蛲獍l(fā)散，從而引起變壓器發(fā)熱和變壓器油溫升高。 ，應(yīng)按溫度和 (或 )負(fù)載控制冷卻器的投切。 5．冷卻控制裝置投入后，計時冷卻器投入工作后的持續(xù)運(yùn)行時間并能自動累積冷卻器的工作時間（持續(xù)工作時間的和）即累積運(yùn)行時間，在需要投入時投入累積運(yùn)行時間最短的冷卻器，在需要切除時切除持續(xù)運(yùn)行時間最長的冷卻器，使冷卻器組均衡工作，提高了冷卻器組的工作可靠性和使用壽命。 冷卻控制裝置功能模塊設(shè)計 [20] 河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 10 本文設(shè)計的變壓器冷卻控制裝置的核心是 PLC，裝置的大多數(shù)功能通過可編程序控制器來實(shí)現(xiàn)，根據(jù)冷卻控制裝置的功能設(shè)計，以 PLC 為核心，整個控制裝置主要設(shè)計 4 個功能模塊組成，如圖 所示 凝 露 溫 度 監(jiān) 控 模 塊 電 源 監(jiān) 視 控 制模 塊冷 卻 器 投 切保 護(hù) 模 塊可 變 成 控 制 器通 訊模 塊 圖 冷卻控制裝置功能塊框圖 Cooling control device function block diagram block diagram 變壓器冷 卻控制裝置的控制功能通過電源監(jiān)視控制、冷卻器投切保護(hù)、凝露溫度監(jiān)控、就地控制與顯示、通訊、上位計算機(jī)監(jiān)視六個功能模塊實(shí)現(xiàn)，功能模塊的實(shí)現(xiàn)方法和作用簡要介紹如下 [22]： 1．電源監(jiān)視控制模塊。通訊模塊通過 PLC 上的 RS485 口經(jīng)串口長線延長器與遠(yuǎn)方的上位計算機(jī)通信，定期的將變壓器、冷卻器和冷卻控制裝置的運(yùn)行信息、故障信息通過串口傳送到上位計算機(jī)。 (2)嵌入式：在安裝面板上開具 45＋ 45＋ 孔，通過安裝支架將控制器固定在面板上 凝露溫度監(jiān)控器的端子 2 連接溫度傳感器， 6 連接凝露傳感器， 4 連接控溫負(fù)載， 8 連接凝露負(fù)載， 1 12 連接交流 220V 電源。輸入 /輸出性質(zhì)及點(diǎn)數(shù)的確定非常重要，成為可編程序控制器選型的一項(xiàng)重要指標(biāo)，可編程序控制器連同其輸入 /輸出模塊必須滿足輸入 /輸出點(diǎn)數(shù)的要求 [34]。擴(kuò)展模塊通過與 CPU 連接的總線連接電纜取得 5V 直流電源。 (5)安全可靠性方面。 電源監(jiān)控和凝露溫度監(jiān)控部分電氣接線原理如圖 所示： 在圖 所示線路中，小型電壓繼電器 1YJ、 2YJ、 3YJ 的線圈分別連接電源 1 的三相 XX2 和 X3 負(fù)責(zé)監(jiān)視電源 1 的狀態(tài)，三個電壓繼電器的常開觸點(diǎn)串聯(lián)后連接中間繼電器 1ZJ 的勵磁線圈。 2JC 的常閉輔助觸點(diǎn)和 串聯(lián)接入 1JC 的“合”輸入端可以防止兩電源同時投入，因?yàn)?2JC 處于“合閘”狀態(tài)時，電源 2 供電，其常閉輔助觸點(diǎn)打開， 1JC 的“合閘”輸入端處于無信號的狀態(tài)，電源 2 不能投入。冷卻控制箱體內(nèi)的照明裝置 id 通過開關(guān) K連接到電源，裝置箱體開啟開關(guān) K 閉合，照明裝置點(diǎn)亮；箱體關(guān)閉照明裝置熄滅。端子 2 2 2 28 連接在控制電源投切線路中。變壓器三側(cè)開關(guān)全部打開，輔 助觸點(diǎn) DL DL DL3 全部閉合，該輸入為有信號狀態(tài)，表示三側(cè)開關(guān)全部打開。 1L 和 2L 分別連接轉(zhuǎn)換開關(guān)的 4X31 和 5X31 在“手動”和“自動”工作模式下分別為輸出 ～ 和河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 21 ～ 的輸出負(fù)載提供電源。 2L 連接 7X31， 7X31和輸出 、 、 連入電源控制電路。驅(qū)動器無需外接電源供電，光電隔離 3KV適合在惡劣環(huán)境下使用。 投入計時處理，切除計時處理。 手動時計時超時處理，在手動模式下不能自動投切冷卻器，又由于受到計數(shù)器計數(shù)個數(shù)的限制，所以當(dāng)持續(xù)運(yùn)行時間計數(shù)器超設(shè)定值時將持續(xù)運(yùn)行時間計數(shù)器計數(shù)值累加到累積運(yùn)行時間存儲區(qū)，持續(xù)運(yùn)行時間計數(shù)器清零重新開始計時。電源 2 的合閘信號和電源 1 類似 [23]。無論在“手動”還是在“自動”模式下，只要冷卻器被切除，就將計數(shù)器的當(dāng)前值累加到累積運(yùn)行時間存儲區(qū)，并清空計數(shù)器重新開始計數(shù) [34]。 如果串口中有數(shù)據(jù)，則用讀串口函數(shù)將數(shù)據(jù)讀入數(shù)據(jù)存儲區(qū)，然后對讀入數(shù)據(jù)進(jìn)行解析。 本課題完成的基于 PLC 的變壓器冷卻控制裝置功能完善、運(yùn)行可靠、控制準(zhǔn)確、并能延長風(fēng)冷卻器組的壽命 ,滿足 現(xiàn)今了大型變壓器冷卻裝置智能化控制的要求。Manufacture, 1999(39):19791991 [3]中華人民共和國電力工業(yè)部 .DL/T .北京 :電力出版社 ,20xx： 010 [4]陳家斌 .變壓器 .北京 :中國電力出版社 ,20xx [5]路長柏 ,陳英潔 .電力變壓器計算 .哈爾濱 :黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社 ,1986： 170220 [6]瓦修京斯基 .變壓器理論與計算 (崔立君 ,杜恩 田 ).北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,1983： 443491 [7]陳永波 .變壓器 .變壓器強(qiáng)油循環(huán)強(qiáng)風(fēng)冷卻器控制回路的改造 .變壓器， 1996,36（ 3） :46～ 38 [8]李強(qiáng) .強(qiáng)迫油循環(huán)變壓器冷卻器控制箱的改造 .變壓器， 1997， 34(2):151 [9]徐章華 .風(fēng)冷變壓器通風(fēng)回路改造 .四川電力技術(shù) ,20xx,(2):1112 [10]鄭言 .大型變壓器冷卻系統(tǒng)的改造 .變壓器 ,1997,34(2):3435 [11]王道志 .變壓器強(qiáng)油風(fēng)冷卻器電源自投及故障信號電路的改進(jìn) .變壓器 ,1999,36(12):3436 [12]黃劍 .主變壓器冷卻電源切換回路的運(yùn)行分析 .電工技術(shù) ,20xx,(7):44 [13]夏仲平 ,楊孟弟 .變壓器冷卻控制方式得改進(jìn) .電力安全計數(shù) ,20xx,5(3):2728 [14]邸倩倩 ,曹惠玲 ,俞頤秦 .變壓器冷卻方式的發(fā)展 .天津商學(xué)院學(xué)報 ,20xx,20(6):1820 [15]林華 .大型變壓器冷卻器的啟動方式 .湖北水利發(fā)電 ,20xx,(1):4849 [16]李立華 ,王建國 .大型變壓器的冷卻器全停保護(hù)可靠性探討 .大眾用電 ,20xx,(1):3435 [17]陽春華 .變壓器有流帶電現(xiàn)象 .供用電 ,1997,14(5):2527 [18]趙陽德 .大型變壓器的油流帶電分析和預(yù)防 .山東電力技術(shù) ,1997,(2):4447 [19]李福彥 .變壓器用冷卻器采用變頻調(diào)速技術(shù)的分析 .變壓器 ,20xx,37(5):3739 [20]劉曙光 ,石文生 .一種新型變壓器強(qiáng)油風(fēng)冷控制系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn) .西安工程科技學(xué)院學(xué)報 ,20xx,19(3)： 7075 [21]董繼民 .一種新型大型變壓器自適應(yīng)冷卻控制裝置 .電網(wǎng)技術(shù)， 20xx,2（ 5）： 7173 [22]鄧世杰 .大型變壓器風(fēng)冷卻系統(tǒng)的自動控制 .變壓器， 20xx,40（ 10）： 232 [23]楊理 ,李林川 ,李俊元等 .強(qiáng)油循環(huán)風(fēng)冷變壓器冷卻系統(tǒng)自控裝置的研制電力系統(tǒng)及其自動化學(xué)報， 20xx,16（ 10）： 5255 [24]顏世剛 ,魏殿杰 . 一種強(qiáng)油循環(huán)風(fēng)冷變壓器冷卻自控裝置的研制 .電力自動化設(shè)備 ,20xx,22(8):5759 [25]黃獻(xiàn)生 ,吳啟良 .可編程控制器在變壓器冷卻器控制中的應(yīng)用探討 .廣西力 ,20xx,(3):6769 [26]田茂芹 ,梁中華 ,胡慶 .PLC 在油浸式變壓器風(fēng)冷系統(tǒng)中的應(yīng)用 .沈陽工業(yè)大學(xué)學(xué)報 ,20xx,25(5):401403 河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 30 致 謝 本文是在講師裴勝利的熱情關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的，在此，謹(jǐn)向講師表示衷心地感謝 ! 在整個大學(xué)畢業(yè)設(shè)計過程，始終得到講師、任課老師及實(shí)驗(yàn)室老師們的關(guān)心和幫助，幾年來，作者學(xué)業(yè)上的點(diǎn)滴進(jìn)步都凝聚著恩師們的心血。 隨著固態(tài)繼電器 SSR 制造技術(shù)的不斷成熟，裝置可以采用固 態(tài)接觸器作為執(zhí)行器件。 圖 上位計算機(jī)監(jiān)視軟件流程 Superior puter surveillance software flow 河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 28 結(jié)論和展望 針對目前大容量電力變壓器冷卻控制裝置存在的問題及電網(wǎng)的發(fā)展要求，在對目前大型電力變壓器冷卻及控制裝置深入調(diào)研的基礎(chǔ)上，提出了基于可編程序控制器的變壓器冷卻控制裝置，并設(shè)計開發(fā)了基于 PLC 的大型電力變壓器冷卻控制裝置。串口打開成功后可以在監(jiān)視軟件的狀態(tài)欄顯示串口的各種信息。 投入計時處理、超時和切除計時處理 可編程序控制器采用定時器和計數(shù)器配合計時，定時器計時 5 分鐘＝ 3000 100ms，計河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 26 數(shù)器對定時器計數(shù)，計數(shù) 15 天＝ 360 小時＝ 4320 個 5 分鐘。冷卻器全停時允許帶額定負(fù)載運(yùn)行 20 分鐘，如 20 分鐘后頂層油溫尚未達(dá)到 75℃，則允許上升到 75℃，但這種狀態(tài)下運(yùn)行時間超過 1 小時后，置位變壓器三側(cè)開關(guān)跳閘輸出，使變壓器停運(yùn)。 投處理，切處理。 河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 23 第五章 變壓器冷卻控制的軟件設(shè)計 軟件總體設(shè)計 可編程序控制器程序流程圖如圖 所示： 圖 可編程序控制器流程 Programmable controller flow 河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 24 程序流程介紹如下，首先進(jìn)行初始化，在 PLC 由停止到運(yùn)行的第一個運(yùn)行周期進(jìn)行初始化操作一次，初始化操作完成可編程序控制器通訊設(shè)置；清零程序中用到的計數(shù)器、定時器、故障標(biāo)志位、持續(xù)運(yùn)行時間和累積運(yùn)行時間存儲區(qū)， 置位或復(fù)位程序中用到輔助標(biāo)志位等 [26]。當(dāng)一只交流接觸器閉合，接觸器控制的冷卻器投入工作，輔助觸點(diǎn)閉合，信號送入可編程序控制器，表示對應(yīng)冷卻器投入工作。變壓器冷卻控制裝置具有 故障定位功能，如果一組冷卻器的電動機(jī)故障、油流或接觸器出現(xiàn)故障，對應(yīng)的信號燈被點(diǎn)亮。 ～ 這 8 路輸出分別連接控制 8 路控制冷卻器投切接觸器的勵磁線圈的一端，勵磁線圈的另一端連接到中線。輸入 和 連接轉(zhuǎn)換開關(guān)，分別表示“自動”、“手動”操作，轉(zhuǎn)換開關(guān)在“手動”位置時 將有效，轉(zhuǎn)換開關(guān)在“手動”位置時 將有效。當(dāng)電動機(jī)發(fā)生過載、短路和缺相故障時，與之連接的電機(jī)保護(hù)器的輔助觸點(diǎn)閉合； 1ZK 為自動空氣開關(guān)，風(fēng)扇電動機(jī)保護(hù)器 1FS1FS 1FS3 和潛油泵電動機(jī)保護(hù)器 1FS4 的輔助觸點(diǎn)并聯(lián)后連接到空氣開關(guān) 1ZK 的勵磁線 圈，當(dāng)任一電機(jī)出現(xiàn)故障時與 之相連的電