變壓器強油風冷PLC程序的優化創新

【摘要】介紹了變壓器強迫油循環風冷卻器PLC程序的控制，對風冷PLC程序進行了分析，論述了風冷PLC程序在運行中存在的缺陷及產生的后果。根據風冷PLC程序在運行中的客觀實際問題，結合長期以來總結的風冷PLC調試及運行經驗，提出了風冷PLC程序的優化方案，徹底消除了變壓器在運行過程中，因風冷PLC當前所執行的子程序中的工作冷卻器與備用冷卻器同時出現故障時，無冷卻器投入運行的缺陷。極大提高了變壓器運行的安全可靠性，避免了變壓器在運行時，因無冷卻器投入而影響變壓器散熱能力，導致損害變壓器及其事故的發生。

【關鍵詞】變壓器；冷卻器；PLC；換流站；變電站；發電廠

0.引言

目前，換流站、大型變電站、大型發電廠用變壓器的冷卻器控制系統多數采用PLC進行控制，由PLC程序自動控制變壓器的冷卻器油泵及風機的運行。冷卻器控制系統在變壓器運行中有著至關重要的作用，風冷PLC控制程序的合理優化，決定著冷卻器控制系統的可靠運行，關系著變壓器運行的安全。合理優化的風冷PLC控制程序已廣泛應用到換流變壓器、大型電力變壓器的冷卻器控制系統中。

1.冷卻器控制系統的運行方式

變壓器的冷卻器一般分為四組、六組及八組冷卻器，本文以四組冷卻器的PLC程序控制為例進行說明。當變壓器開始投入運行時，有一組冷卻器（即工作冷卻器）隨即投入運行，有兩組冷卻器（即輔助I組冷卻器及輔助II組冷卻器）根據變壓器的油面溫度、繞組溫度及負荷狀況自動進行投切。有一組冷卻器（即備用冷卻器）根據工作冷卻器和輔助冷卻器的故障狀況自動進行投切。四組冷卻器以七天為周期進行自動輪換投切（即四組冷卻器分別輪換作為工作、輔助和備用冷卻器）。

2.風冷PLC程序的優化方案

對原風冷PLC程序控制邏輯重新進行設計，風冷PLC程序中由一個循環程序、一個主程序及四個子程序構成。在風冷PLC當前所執行的子程序中，一旦發生工作與備用冷卻器同時故障的情況，則立即退出當前所執行的子程序，直接跳轉至下一個子程序執行啟動風冷，在跳轉至下一個子程序的同時，對所跳轉至的子程序中的工作及備用冷卻器狀態自動進行判斷，若當前所跳轉至的子程序中的工作及備用冷卻器已故障，則繼續自動執行跳轉，直至跳轉至最后一個子程序。如執行至最后一個子程序時，其中的工作及備用冷卻器亦為故障狀態，則PLC子程序跳轉執行結束，判斷為冷卻器全停故障，并將冷卻器全停故障信號輸出至后臺。此外，對于任何一組冷卻器的運行情況，通過PLC將冷卻器運行狀態信號輸出至后臺監控系統，以便對冷卻器運行狀況進行實時監控。

3.風冷PLC程序的修改

如圖1所示，以判斷執行第一個子程序中的工作與備用冷卻器故障狀態為例說明。在風冷PLC主程序中增加程序段，并修改循環程序及子程序。其中M0.0為調用第一個子程序開入條件、I6.4為工作冷卻器故障信號、I7.3為備用冷卻器故障信號、M89.0為上升沿觸發信號、SR為雙穩態觸發器、M90.0為觸發器地址、T40為定時器、M80.0為工作與備用冷卻器同時故障信號輸出繼電器、M88.0為下降沿觸發信號、M100.7為循環程序執行信號。

4.風冷PLC程序的應用

在變壓器停電進行檢修及消缺時，完成辦理相關工作手續后，將完成修改優化的風冷PLC程序通過PC與PLC連接，下載優化后的風冷PLC程序至PLC中，通過PC在線監視PLC程序的運行，進行風冷PLC的聯動調試及功能驗證，以確保變壓器風冷PLC程序在冷卻器控制系統中可靠運行。

5.結論

本文根據換流變壓器、大型電力變壓器的冷卻器控制系統在實際運行中存的缺陷，對變壓器的冷卻器PLC控制程序的邏輯進行優化，以此將風冷PLC的優化程序更合理、更可靠、更安全的應用到冷卻器控制系統中，實現了對變壓器的冷卻器控制系統的優化創新。同時，解決了變壓器在運行溫度及負荷未達到啟動輔助冷卻器的條件下，因當前PLC所執行的子程序中的工作與備用冷卻器同時故障而無冷卻器投運的問題，極大提高了變壓器運行的可靠性，確保了變壓器安全、穩定地運行。

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作者簡介：蔣貴斌（1985—），男，遼寧鞍山人，大學本科，特變電工沈陽變壓器集團有限公司助理電氣工程師。