PLC在变电站变压器管理中的应用分析

刘鉴锋

摘 要：科技的发展总是为生活带来了便利，尤其是在一些事关国计民生的重要领域，通过科技的进步能够极大的推动人民生活水平的提高.电力行业是事关国计民生的重要领域，尤其是近些年来，国家大力提倡产业升级，提高各行各业的效率，电力行业更应该相应国家的号召，提高企业的生产效率。PLC是一种在工业领域应用较为广泛的控制装置，通过其在变电站变压器中的应用能够有效的提高变电站的工作效率。文章将就PLC在变电站变压器的自动化应用进行介绍。

关键词：PLC；变电站变压器；自动化应用

前言

随着电子技术和自动化技术的快速发展，自动化应用于各个行业.电力行业是国家的基础性行业，近些年来随着经济的快速发展，电力行业的装机容量与电气容量逐年增加，如果采用原有的管理方式将极大的增加管理的难度，通过引入自动化技术能够有效的提高电力行业的管理效率，降低管理成本。PLC是一种在电力行业自动化中应用较为广泛的技术，通过将其与变电站变压器管理相结合，能够使得管理更为简单、方便与安全。

1 PLC在变电站管理中的应用

PLC是在上世纪60-70年代发明的一种可编程逻辑控制器，其经过多年的应用及改进，现今已经演变成了一种功能强大、性能稳定、性价比极高的一种控制方式。通过应用PLC能够在提高设备的自动化率的同时减少电缆的使用量，同时PLC所具有的实时数据监控能力能够使得变电站的自动化控制更为简单、高效。随着科技的进步以及提高效率的需要，PLC已经在电力行业广泛应用，PLC在变电站中的使用，使得在变电站的管理中能够做到精细化控制，相较于传统的人工管理能够做到准确率更高、可靠性更强。同时随着PLC的不断演化，其强大的实时通讯及信息传递能力使得其能够构建大范围的变电站管理网络。同时其小巧的体积与强大的功能使其成为变电站变压器自动控制的不二选择。

2 变电站自动化系统的特点

2.1 变电站一次设备的智能化改进

传统的变电站自动控制采用的是继电器控制模式，此种控制模式体积庞大且结构复杂，使得操作的复杂性及不可靠性都大为增加。通过使用PLC对原有变压器控制的改进使得原有的控制线路得以大为简化，将原有的继电器控制改为通过使用PLC进行数据处理及信号输出，其信号来自于信号回路的监测和驱动回路的控制，输入输出信号由原来的模拟信号转变为数字信号。

2.2 变电站二次设备的网络化

在变电站一次设备智能化改造的基础上需要对变电站内的常规二次设备进行改进，使得变电站的二次设备（如继电保护装置、防误闭锁装置、测控控制装置以及一些电压无功控制等的装置）全部基于模块化、标准化的微处理机进行设计制造，并在这些装置之间建立起控制网络，使得各种数据能够实时、高效的继续传输，并依靠PLC的处理使得数据得以实时传递且能够数据信息共享。

2.3 建立起合理高效的控制系统

在完成了以上硬件处理后，需要建立起变电站的自动控制系统，其中变电站的运行管理系统能够在运行的过程中对传感器以及电流回路所采集到的数据进行自动记录、分析并处理，并与系统中所编制的程序进行对比，从而选择相应的功能进行执行。同时，能够在变电站变压器发生故障时根据系统的信号分析故障发生的原因并提出处理意见，从而为故障的快速处理提供良好的依据。且自动管理系统能够自动对变电站中的变压器设备进行状态的检测与检修，此种状态检测是实时的。

3 PLC在变电站变压器自动化控制中的应用

3.1 PLC变压器自动化屏在变压器中的使用

当变电站的中变压器及其相关配套部分没有进行智能化改造时，仅需要将变压器的空指屏用PLC作为变压器的自动化屏，就可以使得变电站构成较为完备的变压器自动化系统。通过此种改造，可以使得PLC控制作用于变压器及其配套设施，两者之间的连接可以采用电缆作为连接的介质，从而实现数据的传递与交换。同时，通过使用PLC变压器自动化屏可以实现对于变电站变压器的状态监控。PLC作为工业现场的自动化控制单元，其与上位机的信息通信可由上位机中的IPC与变压器自动化屏中的PLC通过Profibus等工业现场总线来进行通信与控制。这种变压器自动化屏由于结构简单，改造方便，多应用于一些规模较小的新站中作为控制单元的中枢或者是一些较老的变电站自动化改造中。而当变电站的中变压器及其相关配套部分在建设的过程中进行了一定的智能化应用并预留有相应的计算机接口，这是再应用PLC变压器自动化屏作为变电站变压器的控制单元可以较为容易的组成功能强大且结构简单的变电站变压器自动化系统，从而方便的实现对于变电站内的变压器的自动化控制，对于站控室内的上位机与PLC变压器的自动化屏之间可以使用工业现场总线来实现两者之间的通信网络的的建设，从而更好的实现信息传递与控制。由于此时的变压器及其配套设备本身就具有一定的智能化，因此，通过加装PLC变压器自动化屏来实现对于变压器及其配套设备的监控及控制时无需使用较多的线路进行连接，仅需要通过其预留的接口进行连接即可，这样就使得两者之间的连接较为简单和清爽，仅需要极少的电缆进行连接即可。PLC变压器自动化屏的硬件组成主要是由以下几部分构成：PLC、状态指示灯、按钮、输入输出信号的光电隔离器、相应的通信接口以及油温巡检仪等组成，整个通信网络依靠工业通信总线以及上位机的通信硬件以及PLC变压器自动化屏中的通信单元组成，能够较为方便的实现信息的传递与变压器的控制。

3.2 PLC在变电站变压器管理中的应用

PLC经过多年的发展与演化已经成为了一种能够在各种场合进行设备运行状态检测、运行监管以及控制的自动化设备，对比与传统的继电器控制系统，其自动化程度更高，其控制程序通过外部编制完成后的导入或者是直接在PLC中进行编制即可，如果需要改变控制程序仅需要通过改变PLC中的程序即可，无需像继电器控制进行复杂的改动，同时PLC控制单元的体积更小、功耗更少，从而使得PLC控制更为简单、高效。根据变电站规模的不同可以选用不同大小的PLC作为控制单元，同时可以添加相应的控制模块来实现对于变压器的控制，通过传感器及各种监控设备实现数字信号的输入，从而实现了对于变压器状态的有效监控。

同时在控制功能方面，通过PLC控制装置的应用，在实现软件在内部应用的基础上还充分的拓展了变电站变压器在数据通讯中的有效传输。例如在变电站变压器的冷却系统的控制中，通过使用PLC连接冷却系统，将冷却单位的控制进行了模块化的控制与管理，从而当变压器冷却单元中的某一冷却机组出现问题时能够及时对其进行跳跃处理，启动备用机组进行冷却工作。同时在冷却单元的启动控制中，需要在变压器的油温达到45%时才进行节点的导通，通过使用PLC进行控制，在原有的控制基础上强化了对于变压器的控制。通过使用PLC控制使得原有的变压器跳闸模式也发生的变化，在原来的变压器跳闸中加入了负荷闭锁功能，只有当变压器中的任何一侧的负荷达到80%的额定负荷时，才会跳闸。

4 结束语

变电站变压器的PLC自动控制是现今广为采用的一种控制方式，通过采用此种方式能够有效的简化控制模式，通过其在变电站变压器控制中的应用能够有效的强化对于变压器硬件的监控及管理。文章主要针对PLC在变电站变压器管理中的应用进行了介绍。

参考文献

[1]宋明远，宋媛媛，王凡.PLC在变电站变压器自动化中的应用研究[J].商情，2012，27.

[2]孟宪超.简述PLC在变电站变压器自动化中的运用[J].科技论坛，2013，6.

[3]楊士元.可编程序控制器编程应用和维修[J].清华大学，1995，2.