PLC在變電站變壓器自動化中的應用研究

李健勇++史光哲++王英帥

摘 要：隨著計算機網絡的快速發展，變電站的自動化也隨之建立，網絡數據傳輸、網絡實時監控、網絡計算分析、以及故障分析等都成為了變電站自動化強有力的技術支撐。PLC技術作為一種操作簡單、可靠性能好的新型控制裝置，以其獨有的優勢已經被應用到各行各業中，尤其是在工業電力控制系統中，應用范圍更廣。其對變壓器的精準控制，以及對計算機系統的實時監控都讓變電站的變壓器自動化走向了一個更高的技術水平。該文通過就PLC技術在變電站變壓器自動化中的具體應用，進行分析研究。

關鍵詞：PLC 自動化 應用

中圖分類號：G623.58 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）06（a）-0030-01

隨著社會的快速發展，社會對于電力的需求也越來越高，因此變電站在電力系統上的電容量也需要擴大，這就需要電力系統有很高的穩定性與可靠性，以便對電力系統與設備進行全方位實時監控。所以，很多時候傳統的電力控制系統已經無法滿足社會當前的高速發展需求，需要采用新技術對電力系統進行有效控制，來滿足目前高速發展的需求。

1 傳統意義上的常規管理方式

傳統意義上的變壓器管理都是建立在常規的電力設備上的，在設備運行的過程中，其穩定性、安全性、可靠性存在很大的不足，尤其是電磁工作方式，這是一種二次設備，只有在電力系統控制的當地才能發揮一定的控制職能，而且在其工作運行過程中還需要進行輪班管理，增加了人力成本，此外這種設備的維修費用特別高，維修量也大，因此這種傳統意義上的常規管理模式已經不適應高速發展的社會需求，急需改變。

近年來，在社會科學技術的指導下，變電站的變壓器管理模式也隨之改變，在自動化的控制模式下，采用的是遙控管理模式，變電站的管理人員只需要對熟悉各種自動化的運行模式就可以對設備傳輸各種指令，實現智能化控制。另外自動化的運營模式采用的是計算機控制，因此，設備能夠得到實時監控，便于維修，同時還在一定程度上提高了變電站電力系統的穩定性，為社會需求提供可靠支持。

2 PLC的概念研究

PLC是可編程邏輯控制器的英文縮寫，其結合了計算機網絡系統的電子運算，綜合運用了電子系統的操作功能，在傳統的繼電接觸控制技術上得到了性能的改善。PLC技術改變了傳統繼電接觸控制技術高能耗、靈敏度低以及操作復雜的缺點，極大地優化了傳統的控制技術。其具體的優勢表現在，1：操作簡單化，傳統的控制技術操作需要人員的輪班控制，而PLC可以綜合運用各種信息技術對復雜的任務進行簡單化操作，大大提高了變壓器的工作效率，2：維修簡單化，對于傳統意義上的變壓器，其維修工程巨大，加大了維修工作量，但是PLC維修相對而言就比較簡單，一旦變壓器出現問題，PLC的實時控制系統就會發出警報，方便維修人員的維修工作。

3 PLC在變電站變壓器自動化中的具體應用

PLC的具體應用是通過將中央控制面板與相應的配套設備結合起來，然后通過分析現場設備的信息并經過數據處理，形成一套完善的變壓器自動化控制系統。PLC在自動化的運行過程中，只需要進行少量的線路連接，就可以讓整個自動化系統的線路變得清晰，這樣更加有利于對變壓器自動化進行實時控制。

3.1 PLC的硬件設計

對于電力系統進行自動化控制的設備必須要在穩定性、可靠性以及溫度上進行實時控制，因此在硬件的設計上必須要突出這一特點。一：設計輸入電路，通常情況下，PLC的使用電源的范圍比較廣，一般采用AC85—240V，要根據具體的變電站變壓器的特點進行調整，如果出現干擾情況就需要安裝相應的元件對系統實行抗干擾處理；另外要根據輸入電源的不同核對好負載電容，一般電力系統對于負載電容要求比較嚴格，一旦超過安全范圍，電路就可能會出現短路的情況，造成巨大的損失，一般情況下可以配備保險絲進行防護。二：設計輸出電路，對于電力系統的輸出電路設計要求也比較嚴格，在進行設計時要根據電力生產的規模、流通頻率、反應時間等配備適宜的輸出裝備。為了進一步保證PLC系統輸出數據的安全性，就需要對PLC系統進行內部相互鎖定以及外部硬件相互鎖定。三：設計抗干擾系統，一般新型的技術成果都會在設備上形成二次干擾，在一定程度上影響設備的正常運行，因此可以設計阻隔、布線以及屏蔽等設備對電力系統的電路信號進行阻斷。

3.2 PLC對變壓器自動化系統的軟件設計

在完善硬件設計的基礎上，軟件設計更是自動化系統的關鍵，在進行軟件設計時，首先要有一個很好的系統概念，對于軟件的設計要更加應用化，方便系統的日常維護、實時控制以及應用。對于系統的概念設計一般可以有簡單與復雜之分，如果變電站執行的是一種比較簡單獨立的生產任務，只需要設計相對比較獨立簡單的軟件工程，如果變電站執行的是復雜組合式的生產任務，對于軟件的設計就要相對復雜一點，方便日后的維護與工作。

3.3 PLC在自動化屏中的應用

3.3.1 PLC型號的選擇

分析整個電力系統的特征可以看出，一般PLC系統只需要基本模塊以及通訊模塊，對于特殊的模塊要求不嚴格，因此在進行型號、溫度的選擇時，要經過專門的儀表進行監控，同時還要進行精確的輸入輸出點數的控制，全面統計監控數據。

3.3.2 自動監控程序

不同的變壓器組成方式決定了不同的PLC自動控制程序，在進行連接的過程中，需要配備相應的寄存器變量，包括地址、變量描述以及取值范圍。

3.3.3 運行過程

PLC對變電站的變電設備進行實時監控，并通過計算機網絡進行數據傳輸，在此過程中完成繼電保護、變壓器的開、關、運行、維護等，始終使變壓器處于自動控制中，使自動化與監控保護協調運行，從而保持最佳工作狀態。

4 結語

綜上所述，PLC技術在變電站變壓器自動化系統的運用，能夠使整體的電力系統保持高度精確度、穩定性，因其獨有的技術優勢保障了變壓器實際運行中的安全，并極大地提高了變壓器的性能，在自動化系統中得到了很好的應用，極大地提高了變電站的運作效率。同時其在維護工作以及操作上的優勢，也讓更多的客戶對其產生關注，應用到不同的領域都能產生不同的經濟效益。

參考文獻

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