| [行业技术文章]PLC在变电站变压器自动化中的应用 |
| 更新时间：2013-05-07 发布：www.1024sj.com |
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1概述 可编程逻辑控制器（PLC）作为新一化的工控制装配，结构简单、性能周全、靠得住性高。其突出的点是：使用利便，具有精采的实时功能和壮大的通讯能力。在其小小的单元中，包括了壮大的功能，使之能够自力地或经由过程网络散布式系统垂手可得地完成复杂的控制使命，很小的投进即能获得有用的自动化系统，在工现场领域深受接待，非凡是经过非凡模块设置装备摆设后，可以在连结简单易用的特点的同时年夜年夜扩大其运用领域。PLC的体积小，结构紧凑，编程利便，梯形图编程方式面向一般电气技术人员，操作简单，维修利便，易于实现机电一体化，因而在变电站综合自动化中获得了普遍的运用。中小变电站综合自动化中的自动化装备有：可编程自动化监控装配、可编程变压器自动化屏、可编程微机计屏、可编程微机线路庇护屏、可编程微机同期系统、可编程中心旌旗灯号屏、可编程电容屏、可编程微机直流电源系统等均运用了PLC为其智能化单元，而且都能够挂网运行，利便地实现远信、远测、远控功能，取代了传统的RTU。本文主要介绍由PLC组成的变压器自动化部门在自动化变电站中的实现。适用于老式变电站的自动化改造及新式变电站的建设。2变压器自动化的组成方案在中小型变电站中，一台变压器及其配套装备一般包括：断路器及操作单元、变压器、变压器控制屏、避雷器、差动庇护屏、变压器接地系统等。下面以两种情况划分讲述变压器的自动化组成方案。2.1变压器及配套装备为常规装备假设断路器及操作单元、变压器、差动庇护屏、变压器防雷接地系统等均为不含智能单元及计较机接口的常规装备，那末只需将变压器控制屏部份选用可编程（PLC）变压器自动化屏，就能组成比力完整的变压器自动化系统。其系统框图如图1所示，变电站中控室内的变压器控制屏及其配套装备划分与可编程变压器自动化屏经由过程电缆直接毗连，进行信息交换。中控室或远方的主计较机监控系统经由过程对可编程变压器自动化屏的监控来实现对变压器的监控，其中的信息交换由主计较机监控系统中的工控机（IPC）与可编程变压器自动化屏中的PLC经由过程工现场通讯网络来实现。这类变压器自动化系统一般适用于改造旧站或建设资金规模不年夜的自动化新站。2.2变压器及配套装备为智能化装备假设断路器及操作单元、变压器、差动庇护屏、变压器防雷接地系统等均已含有智能单元及计较机接口，那末变压器控制屏部份选用可编程（PLC）变压器自动化屏，就能够很是利便地组成功能壮大的变压器自动化系统。其系统框图如图2所示，变电站中控室内的变压器控制屏及其配套装备划分与可编程变压器自动化屏经由过程工现场通讯网络与中控室或远方的主计较机监控系统进行信息交换。可编程变压器自动化屏与变压器及配套装备之问少少的电缆毗连，整个系统显得很是简单。3可编程变压器自动化屏的组成及实现可编程变压器自动化屏的硬件装备一般包括：PLC，PLC输进/输出旌旗灯号隔离继电器，近地操作按钮及故障事故指示灯、报警器、智能变压器油温度巡检仪，智能旌旗灯号测试议，小直流电源，通讯适配器等。其系统框图如图3。软件主要由PLC自动化监控法式和与监控主计较机(上位机)的通讯法式组成。3.1PLC的选型从上述的被控对象(变压器)的电气特征看出，这个系统几近是对开关进行监控。温度模拟及旌旗灯号模拟均有智能仪表对其监控,智能仪表的输出触点开关进进PLC，是以PLC只需选用基本模块及通讯模块，而不需非凡模块。接下来应肯定PLC输进∕输出点数，统计可编程变压器自动化屏对变压器及配套装备的监控点数，一般输进不跨越64点数，输出不跨越40点。在现实中我们选用了北京安控科技成长有限公司研制的Rock系列PLC产物：RockE20系列PLC产物。此产物采用进步前辈的16位CPU，设置装备摆设嵌进式实时多使命操作系统，可实现收集、运算、逻辑、按时、控制、通讯等功能，其单CPU＋扩大模块，可承载32模块，测控500个I∕O点。以RS485或Intranet进行当地扩大，以拨号Modem或GPRS等方式进行远程扩大。该产物采用插拨方式扩大、模块尺寸小巧，安装使用利便、维护简单，具有运用灵活、平安、靠得住等特点。3.2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各部件应严酷照按电气规范设计、毗连。此外，与PLC相连的部份应严酷依照PLC厂家技术要求进行设计、毗连。3.3PLC的自动化监控法式变电站的变压器组成方式分歧决议了可编程变压器自动化屏PLC的监控法式的分歧。在此以35KV单母线、一台主变压器为例，其开机豫备条件及开机法式如图4，停机法式如图5。3.4PLC与监控主计较机串行通讯的实现计较机与PLC之间的通讯是经由过程传送死令块和数据块来实现的，其饬令块花式以下：| STX | CMD | DATA | ETX | SUM(H) | SUM(L) | | 起头符 | 饬令号 | 肇端地址及字节数 | 竣事符 | 检验（高位） | 检验（低位） |
数据块花式以下：| STX | DATA | ETX | SUM(H) | SUM(L) | | 起头符 | 肇端地址及字节数 | 竣事符 | 检验（高位） | 检验（低位） |
所有的块均由ASCII码组成，其花式以下：| 0 | b0 | b1 | b2 | b3 | b4 | b5 | b6 | p | 1 | | 起头位 | 7位数据 | 偶校验 | 遏制位 | | | 低4位 | 高3位 | | | | | | | | | | | | | | |
4可编程变压器自动化屏的运行可编程变压器自动化屏在变压器的自动化运行中处于实时监控的重要位置，它经由过程输进∕输出旌旗灯号隔离继电器按变电站变电装备(隔离刀闸、断路器、电压互感器、电流互感器、变压器防雷接地系统等装备)的状态∕控制旌旗灯号，可编程逻辑控制器(PLC)将上述旌旗灯号按具体的自动化流程进行实时控制，并与监控主计较机经由过程网络传递数据。完成变压器的开、停，运行维护与继电庇护（过电流庇护、电流速断庇护、差动庇护、瓦斯庇护和过负荷庇护等）。它不仅使变压器处于闭环自动控制之中，而且使变压器自动化与测控庇护系统协调运行，从而使整个变压器处于好运行状态。由于PLC自身的特征，每一个输进∕输出旌旗灯号都有指示灯，使得变电站这个旌旗灯号比力涣散的场所维护检修工作变得异常轻易。5竣事语本系统已在我市多个变压器的自动化工程中成功投运。我们发现其处置故障十分轻易，既缩短了停电维护时间、运行维护费用又很低。运行中发生诸如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均能实时发现、报警与自动进进其处置法式，并能在监控主计较机上集中监视。用PLC组成的运用情况，可以组成知足分歧用户或统一用户分歧时期对系统的需求，改变系统的组织方式只需重新输进PLC监控法式即可，我们对此相当知足。参考文献：1杨士元可编法式控制器编程运用和维修1995年清华年夜学出书社2RockE20系列PLC产物北京安控科技成长有限公司2004年335KV变电站设计图集李文东1998年作者介绍：尹聪男1971年诞生工程师从事电气设计单元：四川省阆中市电力总公司地址：四川省阆中市保宁镇公园路11号邮编：637400电话：08176658320E-mail:ycong_1026@ |
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