PLC在變電站變壓器管理中的應用分析

劉鑒鋒

摘 要：科技的發展總是為生活帶來了便利，尤其是在一些事關國計民生的重要領域，通過科技的進步能夠極大的推動人民生活水平的提高.電力行業是事關國計民生的重要領域，尤其是近些年來，國家大力提倡產業升級，提高各行各業的效率，電力行業更應該相應國家的號召，提高企業的生產效率。PLC是一種在工業領域應用較為廣泛的控制裝置，通過其在變電站變壓器中的應用能夠有效的提高變電站的工作效率。文章將就PLC在變電站變壓器的自動化應用進行介紹。

關鍵詞：PLC；變電站變壓器；自動化應用

前言

隨著電子技術和自動化技術的快速發展，自動化應用于各個行業.電力行業是國家的基礎性行業，近些年來隨著經濟的快速發展，電力行業的裝機容量與電氣容量逐年增加，如果采用原有的管理方式將極大的增加管理的難度，通過引入自動化技術能夠有效的提高電力行業的管理效率，降低管理成本。PLC是一種在電力行業自動化中應用較為廣泛的技術，通過將其與變電站變壓器管理相結合，能夠使得管理更為簡單、方便與安全。

1 PLC在變電站管理中的應用

PLC是在上世紀60-70年代發明的一種可編程邏輯控制器，其經過多年的應用及改進，現今已經演變成了一種功能強大、性能穩定、性價比極高的一種控制方式。通過應用PLC能夠在提高設備的自動化率的同時減少電纜的使用量，同時PLC所具有的實時數據監控能力能夠使得變電站的自動化控制更為簡單、高效。隨著科技的進步以及提高效率的需要，PLC已經在電力行業廣泛應用，PLC在變電站中的使用，使得在變電站的管理中能夠做到精細化控制，相較于傳統的人工管理能夠做到準確率更高、可靠性更強。同時隨著PLC的不斷演化，其強大的實時通訊及信息傳遞能力使得其能夠構建大范圍的變電站管理網絡。同時其小巧的體積與強大的功能使其成為變電站變壓器自動控制的不二選擇。

2 變電站自動化系統的特點

2.1 變電站一次設備的智能化改進

傳統的變電站自動控制采用的是繼電器控制模式，此種控制模式體積龐大且結構復雜，使得操作的復雜性及不可靠性都大為增加。通過使用PLC對原有變壓器控制的改進使得原有的控制線路得以大為簡化，將原有的繼電器控制改為通過使用PLC進行數據處理及信號輸出，其信號來自于信號回路的監測和驅動回路的控制，輸入輸出信號由原來的模擬信號轉變為數字信號。

2.2 變電站二次設備的網絡化

在變電站一次設備智能化改造的基礎上需要對變電站內的常規二次設備進行改進，使得變電站的二次設備（如繼電保護裝置、防誤閉鎖裝置、測控控制裝置以及一些電壓無功控制等的裝置）全部基于模塊化、標準化的微處理機進行設計制造，并在這些裝置之間建立起控制網絡，使得各種數據能夠實時、高效的繼續傳輸，并依靠PLC的處理使得數據得以實時傳遞且能夠數據信息共享。

2.3 建立起合理高效的控制系統

在完成了以上硬件處理后，需要建立起變電站的自動控制系統，其中變電站的運行管理系統能夠在運行的過程中對傳感器以及電流回路所采集到的數據進行自動記錄、分析并處理，并與系統中所編制的程序進行對比，從而選擇相應的功能進行執行。同時，能夠在變電站變壓器發生故障時根據系統的信號分析故障發生的原因并提出處理意見，從而為故障的快速處理提供良好的依據。且自動管理系統能夠自動對變電站中的變壓器設備進行狀態的檢測與檢修，此種狀態檢測是實時的。

3 PLC在變電站變壓器自動化控制中的應用

3.1 PLC變壓器自動化屏在變壓器中的使用

當變電站的中變壓器及其相關配套部分沒有進行智能化改造時，僅需要將變壓器的空指屏用PLC作為變壓器的自動化屏，就可以使得變電站構成較為完備的變壓器自動化系統。通過此種改造，可以使得PLC控制作用于變壓器及其配套設施，兩者之間的連接可以采用電纜作為連接的介質，從而實現數據的傳遞與交換。同時，通過使用PLC變壓器自動化屏可以實現對于變電站變壓器的狀態監控。PLC作為工業現場的自動化控制單元，其與上位機的信息通信可由上位機中的IPC與變壓器自動化屏中的PLC通過Profibus等工業現場總線來進行通信與控制。這種變壓器自動化屏由于結構簡單，改造方便，多應用于一些規模較小的新站中作為控制單元的中樞或者是一些較老的變電站自動化改造中。而當變電站的中變壓器及其相關配套部分在建設的過程中進行了一定的智能化應用并預留有相應的計算機接口，這是再應用PLC變壓器自動化屏作為變電站變壓器的控制單元可以較為容易的組成功能強大且結構簡單的變電站變壓器自動化系統，從而方便的實現對于變電站內的變壓器的自動化控制，對于站控室內的上位機與PLC變壓器的自動化屏之間可以使用工業現場總線來實現兩者之間的通信網絡的的建設，從而更好的實現信息傳遞與控制。由于此時的變壓器及其配套設備本身就具有一定的智能化，因此，通過加裝PLC變壓器自動化屏來實現對于變壓器及其配套設備的監控及控制時無需使用較多的線路進行連接，僅需要通過其預留的接口進行連接即可，這樣就使得兩者之間的連接較為簡單和清爽，僅需要極少的電纜進行連接即可。PLC變壓器自動化屏的硬件組成主要是由以下幾部分構成：PLC、狀態指示燈、按鈕、輸入輸出信號的光電隔離器、相應的通信接口以及油溫巡檢儀等組成，整個通信網絡依靠工業通信總線以及上位機的通信硬件以及PLC變壓器自動化屏中的通信單元組成，能夠較為方便的實現信息的傳遞與變壓器的控制。

3.2 PLC在變電站變壓器管理中的應用

PLC經過多年的發展與演化已經成為了一種能夠在各種場合進行設備運行狀態檢測、運行監管以及控制的自動化設備，對比與傳統的繼電器控制系統，其自動化程度更高，其控制程序通過外部編制完成后的導入或者是直接在PLC中進行編制即可，如果需要改變控制程序僅需要通過改變PLC中的程序即可，無需像繼電器控制進行復雜的改動，同時PLC控制單元的體積更小、功耗更少，從而使得PLC控制更為簡單、高效。根據變電站規模的不同可以選用不同大小的PLC作為控制單元，同時可以添加相應的控制模塊來實現對于變壓器的控制，通過傳感器及各種監控設備實現數字信號的輸入，從而實現了對于變壓器狀態的有效監控。

同時在控制功能方面，通過PLC控制裝置的應用，在實現軟件在內部應用的基礎上還充分的拓展了變電站變壓器在數據通訊中的有效傳輸。例如在變電站變壓器的冷卻系統的控制中，通過使用PLC連接冷卻系統，將冷卻單位的控制進行了模塊化的控制與管理，從而當變壓器冷卻單元中的某一冷卻機組出現問題時能夠及時對其進行跳躍處理，啟動備用機組進行冷卻工作。同時在冷卻單元的啟動控制中，需要在變壓器的油溫達到45%時才進行節點的導通，通過使用PLC進行控制，在原有的控制基礎上強化了對于變壓器的控制。通過使用PLC控制使得原有的變壓器跳閘模式也發生的變化，在原來的變壓器跳閘中加入了負荷閉鎖功能，只有當變壓器中的任何一側的負荷達到80%的額定負荷時，才會跳閘。

4 結束語

變電站變壓器的PLC自動控制是現今廣為采用的一種控制方式，通過采用此種方式能夠有效的簡化控制模式，通過其在變電站變壓器控制中的應用能夠有效的強化對于變壓器硬件的監控及管理。文章主要針對PLC在變電站變壓器管理中的應用進行了介紹。

參考文獻

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