摘要：目前，新生产的变压器有载调压开关档位信号均要求使用BCD码输出。相应的新中控系统也全面使用BCD信号接口。这样部分旧主变使用1对1或电阻档位就无法满足与后台匹配的信号。本文提出一种电阻档位改BCD档位的方案，解决信号变送问题。
关键词：变压器；有载调压开关；二次；BCD码；通信；PLC
一、 变压器有载开关档位的BCD码
BCD码（Binary-Coded Decimal）亦称二进码十进数或二-十进制代码，用4位二进制数来表示1位十进制数中的0~9这10个数码，是一种二进制的数字编码形式，用二进制编码的十进制代码。变压器有载调压开关使用的BCD码为有权BCD码，其从高位到低位的权值分别为10、8、4、2、1。
使用BCD码对档位信号进行编码的好处是可以减少信号线、减少后台接点占用。目前，大容量变压器普遍采用额定档9B、±8档和换向的9A、9C档总共19档，加上公共线，如采用1对1方式至少需20芯控制电缆。改用BCD编码后只需用常用的6芯电缆即可，极大方便施工。
表1 变压器有载开关使用的BCD码
二、 电阻档位
电阻档位顾名思义，是在各档位间串接电阻，这样通过测量电阻，电阻大小与档位一一对应，这样到后台只需两芯电缆。
部分进口的变压器的MR开关配置MA7控制箱，会使用电阻式的S38信号盘（如图1左）。新款ED100S配置S38M电阻模块（如图1右）。后者可以通过加装S61M、S61P等官方配件，实现增加BCD信号的目的。
三、 方案设计
MA7机构箱开关厂家给出的方案是更换机构箱，成本极高。由于该类变压器数量较少，定制模块进行处理并不实际，故本案选用西门子LOGO!8智能逻辑控制器进行模拟信号处理。
图1 MA7使用的电阻盘（左）ED100S使用的电阻模块（右）
表2 各档位数据
开关共19档即18个电阻（R电阻盘=18×R1=18×10Ω=180Ω），在低档位前串电阻R低=10Ω、最高档位后串电阻R高=50Ω。在电路两端加12V电压（电流50mA、消耗功率0.6W）。通过测量电压对比基准电压转化为档位输出。
U基准电压=(R低+R电阻盘)/R总×12V=(10+180)/(10+180+50)=9.5V
基准电压接近模拟信号输入0-10V，可以保证档位分辨率。实际测试时，即使是2V也能很好的区分档位。
为了减少基准电压波动和档位电阻差异影响，程序采集档位电压（AI1）和基准电压（AI2）进行比值计算（B036），增加偏移量（B035），加大程序的通用型。程序如下：
图2 PLC程序
通过以上信号处理可以输出正确的BCD档位信号，拆除机构箱内原有的U5模块，有充足的空间安装该款Nano PLC。经过这样处理，无需拆解更换开关点档位盘及加装一对一转BCD模块，施工极为便捷。采用通用型PLC，相比定制模块，零件成本极大降低。
参考文献及资料
1.《南方电网110kV-500kV交流电力变压器标准技术标书（通用部分）》
2.《西门子LOGO!设备手册》
论文作者:黄钦海
论文发表刊物:《电力设备》2018年第30期
论文发表时间:2019/4/11
标签：档位论文; 电阻论文; 变压器论文; 信号论文; 电压论文; 基准论文; 模块论文; 《电力设备》2018年第30期论文;