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摘要:随着经济的快速发展,自动化技术是现代工业生产必不可少的组成部分,自动化技术在生产中的应用有效的提高企业的生产规模、提高生产效率、降低生产周期、降低成本、减轻劳动强度,使得企业获得更大的经济效益,尤其是PLC在变电站变压器自动化中的应用,实现了变压器的控制精度高,性能可靠,另外PLC具备计算机、电子、网络通讯等特性,使得PLC在变电站综合自动化中应用更加广泛。
关键词:变电站 变压器自动化 应用
一、概述
随着科技和生产的快速发展,电气技术发展十分迅速,电气产品的结构越越来越合理,性能和精度也不断的提高,对于PLC的全称为可编程逻辑控制器,是一种新的工业控制装置,结构简单、性能全面、可靠性高等特点,其最大的优点是使用十分方便,可以实现独立地或通过网络分布式系统轻易完成复杂的控制任务,在很小的投入中获得最有效的自动化控制系统,尤其是经过特殊模块配置,结构还是那么简单,但是应用领域却扩大很多。对于中小型的变电站综合自动化设备有:可编程自动化监控装置、可编程变压器自动化屏、可编程微机计量屏、可编程微机直流电源系统等均应有PLC为智能化单元,而且可以进行挂网运行,这样可以方便遥控、遥测功能。
随着市场经济的不断深入,国家城乡电网建设和改造不断实施,要求高压直接进入负荷中心,这就形成高压受电-变压器降压-低压配电的形式,所以供电用的配电需要符合节地、节电、紧凑型、小型化、无人值守的发展方向,对于箱式变电站是很好的选择对象,在城乡电网中广泛的应用。
二、数字化变电站自动化系统的特点
1.智能化的一次设备
一次设备被检测的信号回路和被控制的操作驱动回路采用微处理器和光电技术设计,数字程控器及数字公共信号网络取代过去的导线连接,变电站二次回路中常规的继电器及逻辑回路被PLC代替,常规的强电模拟信号和控制电缆被光电数字和光纤代替。
2.网络化的二次设备
其中二次设备包括继电保护装置、防误闭锁装置、测量控制装置、远动装置、故障录波装置、电压无功控制、同期操作装置及发展中在线状态检测装置等基于标准化、模块化的微处理机设计制造,对于设备之间的连接采用的是网络通信,通过网络可以实现数据共享、资源共享。
3.自动化的运行管理系统
变电站运行管理自动化系统主要包括电力生产运行数据、状态记录统计无纸化、数据信息分层、分流交换自动化等,对于运行中的故障应提供分析报告,指出问题的原因,并提供相应的处理意见,将过去的定期检修编程状态检修,减少事故的发生。
三、变压器自动化的构成方案
1.变压器及配套设备为常规设备
对于中小型的变电站,变压器及配套设备有断路器及操作单元、变压器、变压器控制屏、避雷器、差动保护屏、变压器接地系统等。对于以上配套设备中都是不含智能单元及计算机接口的常规设备,这就需要将变压器控制屏部分选用PLC变压器自动化屏,实现变压器自动化系统,对于变电站中控制室内的变压器控制屏机配套设备分别与可编程变压器自动化屏通过电缆直接连接,并进行信息交换,中控室或主计算机监控系统通过对可编程变压器自动化屏的监控实现对变压器的监控,对于信息交换由主计算机监控系统的IPC与可编程变压器自动化屏中的PLC通过现场通讯网络实现,这样可以改造旧站或者是建设规模不大的自动化变电站。
2.变压器及配套设备为智能化设备
如果断路器及操作单元、变压器、变压器控制屏、避雷器、差动保护屏、变压器接地系统等都含有智能单元及计算机接口,对于变压器控制屏就能选择PLC变压器自动化屏,这样能构成强大的变压器自动化系统,变电站中控室内的变压器控制屏及其配套设备分别与可编程变压器自动化屏通过工业现场通讯网络与中控室或主计算机监控系统进行信息交换,对于可编程变压器自动哈U屏与变压器及相应设备间的电缆数量少,系统很简单。
五、PLC在变电站变压器自动化中的具体应用
PLC是通过中央控制面板与配套设备进行有效的结合,然后通过分析现场设备的信息进行数据处理,形成完整的控制系统,PLC运行时需要线路间接,使得自动化系统线路清晰,有利于对变压器自动化实时控制。
1.PLC的硬件设计
电力系统的自动化控制设备应对稳定性、可靠性及温度进行控制,所以硬件设计具有一定的特点,对于PLC的使用边缘比较广泛,一般都是采用AC85-240V,并根据变电站变压器的特点进行调整,当出现干扰的时候需要安装相应的抗干扰元件,还要根据输入电源的不同核对好负载电容,电力系统对负载电容要求十分严格,当超出规定范围,就可能出现短路的情况,造成严重的经济损失,所以都会有保险丝进行防护。杂设计输出电路的时候,对电力系统输出电路设计要求十分的严格,根据电力生产的规模、流通频率、反应时间等配备适宜的输出装备,为了保证PLC系统的数据安全性,需要对PLC系统内部相互锁定及外部硬件相互锁定。在设计抗干扰系统时候,新型的技术会在设备上形成二次干扰,影响设备的正常运行,所以可以设计阻隔、布线以及屏蔽等设备对电力系统的电路信号进行阻断。
2.PLC对变压器自动化系统的软件设计
对于PLC系统的软件设计是实现自动化系统的关键,进行软件设计时,应有好的系统概念,对软件的设计需要方便系统的维护、实时控制及应用,对于系统的概念设计分为简单和复杂,如果变电站执行的是简单的生产任务,设计一个单独的软件工程就能满足,但是如果变电站执行的是复杂组合式的生产任务,软件就会复杂,这样方便以后的维护与生产。
3.PLC在自动化屏中的应用
(1)型号的选择
对于整个电力系统的特征得出,PLC系统需要一些基本的模块和通讯模块。对特殊的模块没有太多的要求,所以进行型号、温度的选择的时候,应该经过专业的仪表进行监控,进行精准的控制,全面的统计监控数据。
(2)可编程变压器自动化屏的硬件
组成可编程变压器自动化屏的部件应遵守电气规范设计、連接等标准,与PLC连接的元件应符合厂家的技术要求进行正确的连接。
(3)自动监控程序
对于不同变压器组成方式决定PLC自动控制程序不同,进行连接的时候,需要配备寄存器变量,其中主要包括地址、变量描述及取值范围。
(4)可编程变压器自动化屏运行过程
PLC对变电站设备进行实时的监控,并且通过网络进行数据传输,并完成继电保护、变压器的開关、运行、维护等,使得自动化与监控保护安全运行,使得系统工作保持最好状态。对于可编程变压器自动化屏在变压器的自动化运行中是重点监控,通过输入和输出信号隔离继电器按变电站变电设备的状态,PLC把信号按照自动化流程进行控制,并与主计算机进行数据传输,以便于完成变压器的开关,运行维护与继电保护。使得变压器处在闭环自动控制状态,还使得变压器自动化与测控保护系统协调运行,使得变压器处在最佳的运行状态,由于有相应的信号指示灯,使得变电站维护检修更加方便。
结语:
PLC在自动化系统的应用得到广泛的认可,主要是由于可以有效的解决故障,节约维护成本,还有就是由于结构简单方便操作与日常维护,此系统在处理故障的时候十分容易,有效的缩短停电维护的时间、运行维护费用降低,在运行的时候变压器的瓦斯继电器触点进水短路、中控室各接触器电触点断线、变压器控制回路等故障都能及时的发现,并且有主计算机进行集中监控,各种性能都十分优异,有效的提高效率,达到安全生产的目的。
参考文献
[1]基于PLC控制系统的设计与调试[J]. 国娟. 中国新技术新产品. 2009(13)
[2]基于PLC的控制系统设计研究[J]. 苏庆均,秦展田. 装备制造技术. 2009(11)
[3]谈PLC的自动化控制系统的优化设计[J]. 陈强强. 中国新技术新产品. 2008(14)
[4]PLC在变压器自动化中应用分析[J]. 冯天志. 中国新技术新产品. 2014(20)
关键词:变电站 变压器自动化 应用
一、概述
随着科技和生产的快速发展,电气技术发展十分迅速,电气产品的结构越越来越合理,性能和精度也不断的提高,对于PLC的全称为可编程逻辑控制器,是一种新的工业控制装置,结构简单、性能全面、可靠性高等特点,其最大的优点是使用十分方便,可以实现独立地或通过网络分布式系统轻易完成复杂的控制任务,在很小的投入中获得最有效的自动化控制系统,尤其是经过特殊模块配置,结构还是那么简单,但是应用领域却扩大很多。对于中小型的变电站综合自动化设备有:可编程自动化监控装置、可编程变压器自动化屏、可编程微机计量屏、可编程微机直流电源系统等均应有PLC为智能化单元,而且可以进行挂网运行,这样可以方便遥控、遥测功能。
随着市场经济的不断深入,国家城乡电网建设和改造不断实施,要求高压直接进入负荷中心,这就形成高压受电-变压器降压-低压配电的形式,所以供电用的配电需要符合节地、节电、紧凑型、小型化、无人值守的发展方向,对于箱式变电站是很好的选择对象,在城乡电网中广泛的应用。
二、数字化变电站自动化系统的特点
1.智能化的一次设备
一次设备被检测的信号回路和被控制的操作驱动回路采用微处理器和光电技术设计,数字程控器及数字公共信号网络取代过去的导线连接,变电站二次回路中常规的继电器及逻辑回路被PLC代替,常规的强电模拟信号和控制电缆被光电数字和光纤代替。
2.网络化的二次设备
其中二次设备包括继电保护装置、防误闭锁装置、测量控制装置、远动装置、故障录波装置、电压无功控制、同期操作装置及发展中在线状态检测装置等基于标准化、模块化的微处理机设计制造,对于设备之间的连接采用的是网络通信,通过网络可以实现数据共享、资源共享。
3.自动化的运行管理系统
变电站运行管理自动化系统主要包括电力生产运行数据、状态记录统计无纸化、数据信息分层、分流交换自动化等,对于运行中的故障应提供分析报告,指出问题的原因,并提供相应的处理意见,将过去的定期检修编程状态检修,减少事故的发生。
三、变压器自动化的构成方案
1.变压器及配套设备为常规设备
对于中小型的变电站,变压器及配套设备有断路器及操作单元、变压器、变压器控制屏、避雷器、差动保护屏、变压器接地系统等。对于以上配套设备中都是不含智能单元及计算机接口的常规设备,这就需要将变压器控制屏部分选用PLC变压器自动化屏,实现变压器自动化系统,对于变电站中控制室内的变压器控制屏机配套设备分别与可编程变压器自动化屏通过电缆直接连接,并进行信息交换,中控室或主计算机监控系统通过对可编程变压器自动化屏的监控实现对变压器的监控,对于信息交换由主计算机监控系统的IPC与可编程变压器自动化屏中的PLC通过现场通讯网络实现,这样可以改造旧站或者是建设规模不大的自动化变电站。
2.变压器及配套设备为智能化设备
如果断路器及操作单元、变压器、变压器控制屏、避雷器、差动保护屏、变压器接地系统等都含有智能单元及计算机接口,对于变压器控制屏就能选择PLC变压器自动化屏,这样能构成强大的变压器自动化系统,变电站中控室内的变压器控制屏及其配套设备分别与可编程变压器自动化屏通过工业现场通讯网络与中控室或主计算机监控系统进行信息交换,对于可编程变压器自动哈U屏与变压器及相应设备间的电缆数量少,系统很简单。
五、PLC在变电站变压器自动化中的具体应用
PLC是通过中央控制面板与配套设备进行有效的结合,然后通过分析现场设备的信息进行数据处理,形成完整的控制系统,PLC运行时需要线路间接,使得自动化系统线路清晰,有利于对变压器自动化实时控制。
1.PLC的硬件设计
电力系统的自动化控制设备应对稳定性、可靠性及温度进行控制,所以硬件设计具有一定的特点,对于PLC的使用边缘比较广泛,一般都是采用AC85-240V,并根据变电站变压器的特点进行调整,当出现干扰的时候需要安装相应的抗干扰元件,还要根据输入电源的不同核对好负载电容,电力系统对负载电容要求十分严格,当超出规定范围,就可能出现短路的情况,造成严重的经济损失,所以都会有保险丝进行防护。杂设计输出电路的时候,对电力系统输出电路设计要求十分的严格,根据电力生产的规模、流通频率、反应时间等配备适宜的输出装备,为了保证PLC系统的数据安全性,需要对PLC系统内部相互锁定及外部硬件相互锁定。在设计抗干扰系统时候,新型的技术会在设备上形成二次干扰,影响设备的正常运行,所以可以设计阻隔、布线以及屏蔽等设备对电力系统的电路信号进行阻断。
2.PLC对变压器自动化系统的软件设计
对于PLC系统的软件设计是实现自动化系统的关键,进行软件设计时,应有好的系统概念,对软件的设计需要方便系统的维护、实时控制及应用,对于系统的概念设计分为简单和复杂,如果变电站执行的是简单的生产任务,设计一个单独的软件工程就能满足,但是如果变电站执行的是复杂组合式的生产任务,软件就会复杂,这样方便以后的维护与生产。
3.PLC在自动化屏中的应用
(1)型号的选择
对于整个电力系统的特征得出,PLC系统需要一些基本的模块和通讯模块。对特殊的模块没有太多的要求,所以进行型号、温度的选择的时候,应该经过专业的仪表进行监控,进行精准的控制,全面的统计监控数据。
(2)可编程变压器自动化屏的硬件
组成可编程变压器自动化屏的部件应遵守电气规范设计、連接等标准,与PLC连接的元件应符合厂家的技术要求进行正确的连接。
(3)自动监控程序
对于不同变压器组成方式决定PLC自动控制程序不同,进行连接的时候,需要配备寄存器变量,其中主要包括地址、变量描述及取值范围。
(4)可编程变压器自动化屏运行过程
PLC对变电站设备进行实时的监控,并且通过网络进行数据传输,并完成继电保护、变压器的開关、运行、维护等,使得自动化与监控保护安全运行,使得系统工作保持最好状态。对于可编程变压器自动化屏在变压器的自动化运行中是重点监控,通过输入和输出信号隔离继电器按变电站变电设备的状态,PLC把信号按照自动化流程进行控制,并与主计算机进行数据传输,以便于完成变压器的开关,运行维护与继电保护。使得变压器处在闭环自动控制状态,还使得变压器自动化与测控保护系统协调运行,使得变压器处在最佳的运行状态,由于有相应的信号指示灯,使得变电站维护检修更加方便。
结语:
PLC在自动化系统的应用得到广泛的认可,主要是由于可以有效的解决故障,节约维护成本,还有就是由于结构简单方便操作与日常维护,此系统在处理故障的时候十分容易,有效的缩短停电维护的时间、运行维护费用降低,在运行的时候变压器的瓦斯继电器触点进水短路、中控室各接触器电触点断线、变压器控制回路等故障都能及时的发现,并且有主计算机进行集中监控,各种性能都十分优异,有效的提高效率,达到安全生产的目的。
参考文献
[1]基于PLC控制系统的设计与调试[J]. 国娟. 中国新技术新产品. 2009(13)
[2]基于PLC的控制系统设计研究[J]. 苏庆均,秦展田. 装备制造技术. 2009(11)
[3]谈PLC的自动化控制系统的优化设计[J]. 陈强强. 中国新技术新产品. 2008(14)
[4]PLC在变压器自动化中应用分析[J]. 冯天志. 中国新技术新产品. 2014(20)