新型電力變壓器冷卻控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)王振浩李國慶李強(qiáng)，王勝楠2東北電力學(xué)院電力系，吉林吉林132012；2.營口電業(yè)局，遼寧營口5002核心實(shí)現(xiàn)運(yùn)算邏輯功能的控制，采用變頻調(diào)速技術(shù)方案，使冷卻系統(tǒng)能夠跟隨溫度，及負(fù)荷電流的變化連續(xù)平滑調(diào)整，有利于變器的安全運(yùn)行！

　　大型變壓器是變電站和發(fā)電廠的主要變電設(shè)備之，運(yùn)行中存在著空載損耗和負(fù)載損耗，變壓器負(fù)荷的變化，其損耗隨之變化，變壓器所需的冷卻容量將頻繁調(diào)整，傳統(tǒng)的方法是根據(jù)變壓器頂層油溫及負(fù)荷電流的變化采用傳統(tǒng)的電磁型繼電器控制交流接觸器進(jìn)行分組投切控制，達(dá)到散熱的目的，運(yùn)行實(shí)踐明這種傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)存在著許多缺陷。1現(xiàn)行的變壓器冷卻系統(tǒng)控制回路設(shè)計(jì)有缺陷。2變壓器負(fù)荷變化時(shí)由溫度繼電器啟動電磁型開關(guān)控制引起冷卻器組頻繁啟停，開關(guān)故障率較高。3冷卻器組容量不能隨溫度及負(fù)荷電流的變化連續(xù)平滑調(diào)整，幾組冷卻器組同時(shí)投人時(shí)易產(chǎn)生油流沖擊，及變壓器油較高速流動易產(chǎn)生油流帶電，容易形成變壓器內(nèi)部故障隱患，影響其安全穩(wěn)定運(yùn)行21.4冷卻器組噪聲較大。5自動化水平較低，各邏輯功能及定值不能在線調(diào)整。鑒于以上分析，本文提出了種智能化的冷卻器控制系統(tǒng)，基于可編程控制器為控制核心實(shí)現(xiàn)運(yùn)算邏輯功能的控制，采用變頻調(diào)速技術(shù)方案，閉環(huán)控制調(diào)節(jié)方式，使冷卻系統(tǒng)能夠跟隨溫度及負(fù)荷電流的變化連續(xù)平滑調(diào)整，使變壓器的損耗與散熱功率達(dá)到種平衡關(guān)系，實(shí)現(xiàn)變壓器冷卻系統(tǒng)的比較優(yōu)控制。

　　1系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)該系統(tǒng)設(shè)計(jì)為某變電所220 1電力變壓器，12組強(qiáng)油風(fēng)冷卻器組=系統(tǒng)組成主要由可編程控制器中央處理單元變頻功率輸出單元溫度采集單元，人變換單元保護(hù)單元溫度及運(yùn)行參數(shù)顯單元等組成。冷卻控制系統(tǒng)原理框如1.

　　可編程控制器，采用0胗尺0的60點(diǎn)輸人輸出型，人00人變換采用擴(kuò)展1.001模塊，2路0輸人，路0輸出，分辨率為位，變頻器選用美國臺達(dá)的，04塑，輸出功率22.5從溫度采樣單元采用美信公司的肘人，66，電壓輸出010，溫度范圍4，+125，靈敏度16，以丈，線性誤差1丈。

　　收稿日期200304溫度傳感器1比輸人傳感器電旭傳感器信號變頻器運(yùn)轉(zhuǎn)反饋值010，路電流輸出420給變頻器運(yùn)轉(zhuǎn)指令。，對其輸人輸出通道進(jìn)行按順序統(tǒng)編址，并對其進(jìn)行初始化，按照1的接線方式寫人其控制代碼。顯單元，就地0顯變壓器頂層油溫冷卻器酵的運(yùn)行參數(shù)等，485總線方式傳運(yùn)行參數(shù)實(shí)現(xiàn)上位機(jī)監(jiān)控。

　　溫度傳感器輸出，7模擬信號經(jīng)人，轉(zhuǎn)換送及，輸出0入到變頻器電流模擬量的對應(yīng)關(guān)系23.

　　考慮到變器運(yùn)行的實(shí)際情況，系統(tǒng)把變壓器頂層油溫的定值設(shè)據(jù)實(shí)際情況在線修改。

　　變壓器投人運(yùn)行時(shí)由嚎刂仆，逼舳，6變頻工作組，首先給變頻器賦初值，使之輸出某頻率，系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集現(xiàn)場溫度傳感器反饋的數(shù)據(jù)經(jīng)人0變換后送給，與設(shè)定值進(jìn)行計(jì)算比較校正，然后由，傳給肘入，0模塊經(jīng)，人變換成六20的電流倍號輸出到變頻器，使之按照相應(yīng)的頻率輸出帶動冷卻器組運(yùn)行。

　　為使系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，定值7設(shè)定為個(gè)溫度范圍，當(dāng)負(fù)荷電流增大Bt，變壓器油溫升，系統(tǒng)檢測到的溫度信號經(jīng)PLC計(jì)算后，當(dāng)7，7時(shí)，變頻器輸出頻率逐漸上升，使冷卻容量增人，直到變壓器油溫回到設(shè)定的范圍內(nèi)比較終使變壓器的損耗與散熱功率達(dá)到種平口衡關(guān)系。反之，77時(shí)變頻器輸出頻率逐漸降低，使冷卻容量減小到設(shè)定的了范圍內(nèi)通過冷卻容量連續(xù)的動態(tài)調(diào)節(jié)吏變壓4 8，輸人數(shù)據(jù)器正常運(yùn)行時(shí)其頂層油溫拉制在個(gè)恒定的范圍內(nèi)，3 0變換輸出的對成關(guān)系對于備用冷卻器組72設(shè)計(jì)存以下兒點(diǎn)考慮，1變頻器故障，由程序控制跳開變頻器電源，順序延時(shí)啟動712冷卻器工作。2變頻，路冷卻器組6電動機(jī)故障。程序控制切除該回路，順序延時(shí)啟動，由變頻器帶備用冷卻器組712工作。3當(dāng)變壓器運(yùn)行溫度7賽72時(shí)，變頻冷卻器工作紺已達(dá)到設(shè)定的比較高頻率限值也無法滿足溫升所需的冷卻容世，經(jīng)延時(shí)后備用冷卻器組7 12順序投入，為了減小油流沖擊，先將變頻器輸出頻率降到比較低然后分時(shí)順序啟動72冷卻器組。每動組冷卻器，系統(tǒng)在此冷卻容比較的基礎(chǔ)上根據(jù)現(xiàn)場反饋的溫度信號使變頻工作組動態(tài)調(diào)整，是否能夠回到7設(shè)定的溫度范內(nèi)，否則，幻動下組，直到冷卻容量滿足設(shè)定的工作范圍。

　　當(dāng)2組冷卻器全部工作，冷卻容量仍無法滿足要求，7，7時(shí)，系統(tǒng)報(bào)警。

　　該系統(tǒng)的保護(hù)單元主要功能足時(shí)實(shí)檢測冷卻器組電機(jī)的過電流及斷相等故障位總，選用專用的電動機(jī)綜合保護(hù)裝置，其保護(hù)動作的輸出接點(diǎn)作為的開關(guān)量輸人，由系統(tǒng)判別其故障類型作出相應(yīng)輸出給變頻器電流冷卻器組16可編程控制器PLC變頻器，nr 2軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件采用梯形編程方式，邏輯清晰易于編程及在線修改，系統(tǒng)首先根據(jù)接線方式寫入對人，1模塊進(jìn)行初始化查手冊，讀出的采樣數(shù)據(jù)是放在，1輸人通道的低位，高位無效，因此，要對入，采樣值進(jìn)行濾波處理，取采樣通道的低位有效值參與運(yùn)算，直先給變頻器賦40礦值，相當(dāng)頻率輸出為12.5左右經(jīng)驗(yàn)值使變頻冷卻器組運(yùn)行，然后系統(tǒng)根據(jù)采樣值進(jìn)行參數(shù)調(diào)整。溫度采樣間隔為1頻率變化為0.0.5程序中加減法的比較小單位，能夠較快速連續(xù)跟蹤變壓器油溫的變化。主程序采用循環(huán)掃描的方式，冷卻器組電機(jī)故障時(shí)，程序轉(zhuǎn)保護(hù)動作邏輯操作子程序模塊，系統(tǒng)作出相應(yīng)的邏輯操作。其流程4，3性能分析提高系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性變壓器負(fù)荷電流變化時(shí)，不是由開關(guān)頻繁啟動分級投切冷卻器組，而是自動跟蹤變壓器負(fù)荷的變化動態(tài)線性的調(diào)整其冷卻容量，降低了冷卻系統(tǒng)的事故隱患，也可以在定范圍內(nèi)，提高了變壓器的帶負(fù)荷的能力。

　　有效抑制變壓器油流帶電Ifl4系統(tǒng)主程序流程油流帶電確已成為危及大型電力變壓器安全運(yùn)行的關(guān)鍵因素之3，油流速率是影響油流帶電的關(guān)鍵因素，帶電的程度隨流速的增加而提高。油溫的高低也是對油流帶電有著顯著的影響，很多國內(nèi)外統(tǒng)的參數(shù)而達(dá)到影響帶電程度的。本文的設(shè)計(jì)幾乎沒有油流的沖擊且大多數(shù)情況下油是在相對較低速下運(yùn)行，可以有效抑制變壓器油流帶電的情況。

　　電機(jī)運(yùn)行所消耗的功率與其轉(zhuǎn)速的立方成正比，傳統(tǒng)的冷卻系統(tǒng)沒有充分考慮變壓器的熱冗余度，臺主變多投相當(dāng)于組冷卻器的容量，以6.2讓賈計(jì)算，年損失的電量為6.224 365=54312kW，h.冷卻器組電機(jī)運(yùn)行的轉(zhuǎn)速總是剛好滿足冷卻容量的要求，節(jié)能效果明顯，實(shí)現(xiàn)冷卻器組的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

　　提高冷卻系統(tǒng)的自動化水平系統(tǒng)的運(yùn)行都是由程序設(shè)定完成，其功能及定值可根據(jù)不同情況在線調(diào)整，也可實(shí)現(xiàn)與變電站微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)接口，上傳運(yùn)行工況，接受控制命令，提高變電站自動化管理水平。

　　冷卻器組風(fēng)扇的運(yùn)行是產(chǎn)生變壓器噪音的主要原因之，冷卻器的平滑調(diào)節(jié)及低速運(yùn)行，可有效抑制由此產(chǎn)生的噪音。

　　4結(jié)束語變壓器冷卻器組的變頻技術(shù)方案的實(shí)施，可以使變壓器始終運(yùn)行在個(gè)較理想的溫度范圍內(nèi)，不僅解決了傳統(tǒng)變壓器冷卻系統(tǒng)的很多缺陷，方便了運(yùn)行與維護(hù)，而且提高了變壓器運(yùn)行的安全性與可靠性。

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