（山东省产品质量检验研究院 250102）
摘要：本篇文章主要是对变压器冷却器控制系统所不足的地方，详细介绍了PLC的最新型只能控制系统的设计原理、结构还有优点，同时总结了在应用变压器冷却器控制系统目前所需要的改善的地方，以此提供了变电站自动化系统的几个建议给你们参考。
关键字：冷却器；变压器；PLC；智能控制系统
1.前言
在变压器里冷却器系统是其中一项非常重要的辅助装备，,它是否可以投入并且运行和其他的冷却器的运行方式能够直接影响到变压器的实际带负荷能力。闲杂智能电网概念的提出和无人值班的变电站进行的模式还在一直的在推广中，老旧的变压器冷却器的系统控制模式不能够满足现在所需要的需求。这些年来，有了很多的厂家都早开发了基于可以编写逻辑的控制器（PCL）的智能变压器冷却器控制系统。本文介绍了基于PLC的变压器冷水机组控制系统的应用。
2.变压器冷却器系统
变压器制冷系统其实是由多套变压器油循环泵和空气循环风机组成。油泵和风机的运行控制主要都取决于变压器油的启动条件和变压器的负载电流。同时，也要考虑电源侧断路器实际位置的屏蔽问题。变压器油温或负载电流达到设定值的时候，变压器冷却系统会一步步的进入风机，散热器充入变压器油，强制空气循环或者循环泵强制泵送热变压器的影响。另外，还要考虑到泵交流电源开关，交流电源故障检测和控制系统故障。对于相分离变压器的情况下，还需要考虑了三相之间的协调控制。冷却系统发生故障的时候，要能够避免出现无法散热而损坏变压器的情况，而且还要发出报警的信号，让操作员调整系统的运行方式或自动切断负载电流信号。
3.传统冷却器控制系统的不足
传统冷水机组控制系统的主要缺点有以下几个：
3.1、控制回路由独立的部件组成，比如继电器和接触器，控制回路很复杂，还有集成度也很低。
3.2、控制电路的温度传感器，负载着电流传感器和时间继电器精度比较低，控制精度较差。
3.3、控制电路比较复杂，继电器和接触器等部件的触点数量有限制，不可能能够完全相互监控，控制逻辑不够严格。
3.4、没有智能的接口，很难能够实现远程在线监控。
还有，在传统的冷却器控制系统投入运行之后，还存在许多的缺陷，操作不可靠，甚至主要的变量负载因为冷却器的故障而丢弃了。
4.智能冷却器控制系统
4.1、控制系统结构
基于PLC的智能冷却器控制系统。为了能够保证冷却系统的正常运行，可以使用两种PLC并联控制方法。而且，你还可以充分利用PLC通信功能来配置显示和操作终端。通过PLC的rs-485的接口，PC / PPI协议用于与两组PLC通信，还会显示报警信息，操作信息和控制参数设置，用来实现友好性的人机交互[1]。
4.2、自动控制逻辑设计
冷水机组控制系统的自动控制主要是包括了冷水机组控制逻辑和辅助功能逻辑。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆冷水机组的设计应该要考虑到自动控制模式和手动控制模式。手动控制模式主要用于在测试过程中自动控制风扇和油泵的入口，出口或故障。手动控制模式通常设计为在多个冷却器之间完全独立，也没有备份。自动控制模式主要用于变压器。正常负载过后，可自动控制冷却器的进出口，实现了多个冷却器的待机运行模式[2]。如果变压器配备3个油泵，则可以依据运行时间或输入量操作2个油泵，而且可以作为备用。多个风扇可以分组操作或有或没有组的控制。风扇输入主要考虑主变压器负载超过下限或油温超过上限的控制条件。主变压器负载和油温要求低于下限。为了能够防止出现负载电流在下限附近波动的情况，风扇需要频繁地输入和输出，并且负载电流信号的返回量增加并延迟回控制逻辑设计。泵所需要的输入条件是过载电流限制或油温超高值，输出的条件是负载电流低于最大极限而且油温低于最大极限。以此同时，风扇和油泵的输入也一定要是处于主变压器电源侧断路器的闭合状态下，这样才能防止冷却器发生故障。辅助控制逻辑功能主要包括冷却器全停止报警，冷却器全停止延迟报警，冷却器全停止延迟跳闸和主备用电源开关。其中，冷水机组全停机逻辑功能的设计主要包括冷水机组全停机报警，冷水机组全停停机报警和冷水机组全停停机跳闸[3]。在主变压器负载比较低的时候，冷却系统的双向工作电源会完全丢失，或风扇和油泵全部停止。在正常情况之下，它可以立即提醒。作为一般故障，提醒操作员检查工作电源状态，及时控制主变压器负载，为了防止主变压器过热和损坏。假设主变压器负载比较高，冷却器的一定延迟会触发很严重的报警信号，提醒操作人员采取措施调整功率流量，减少主变压器的负载，不然的话主变压器的油温可能快速的上升。当主变压器油温达到100°C的时候，要马上启动非电气保护跳闸电路，把主变压器负载切断，防止主变压器过热，并造成设备绝缘老化等故障。
4.3、智能控制系统的特点
智能变压器冷却器控制系统和传统的冷水机组控制来比较，更换继电器触点形成的逻辑控制回路拥有以下的优点：
4.3.1、实现了双冗余控制，可以提供友好的人机界面和数据通讯接口功能。
4.3.2、可编程控制方法不仅简化了控制回路的二次接线，而且也实现了更灵活的控制方式和控制策略，方便控制功能的扩展。
4.3.3、实现了冷却器工作功率的周期性和周期性旋转，可以更加方便灵活地旋转主备冷却器，如此一来，减少了运行和维护的工作量。
4.3.4、可设置灵活的冷水机组系统复位模式，如冷水机组故障恢复后自动复位或停电后自动复位或复位确认后手动复位。
4.3.5、柔性冷水机组可配置全程非电气保护跳闸模式，比如脉冲宽度跳闸模式或自持跳闸模式。
5.智能冷却器控制系统工程应用
变电站自动化系统还在不断的应用中，智能冷却器控制系统的设计也在不断的完善中。它在2007年就开始逐步是被采用，取代了220kV及以上变压器中广泛使用的传统冷水机组控制系统[4]。在实际工程应用的时候，PLC智能控制系统可用于标准化不同厂家的变压器控制系统，方便于维护和管理。但同时也出现了一些新问题：
5.1、PLC控制系统一般都会采用DC24V弱电流控制方式，受强电磁场影响。环境干扰就必须需要24V电源，而且由AC / DC转换器或DC / DC转换器供电。在某种程度上，系统的可靠性降低了。
5.2、可控电子开关缩回电源，同时在短路故障时容易损坏开关。智能通信接口和通信协议不太完善，没办法完全满足数字化变电站设计的功能要求。
5.3、可编程控制逻辑，参数设置和限制设置更加灵活，很容易造成不对中和错位，同时还增加了现场调试的难度。
5.4、智能通信接口和通信协议不够完善，没办法完全的满足数字化变电站设计的功能要求。
6.结束语
智能变压器冷却控制系统的应用可以满足变电站综合自动化控制的要求，满足无人值守变电站的要求，提高变压器运行的可靠性和经济性。然而，为了适应智能电网的建设，还是有必要进一步的完善设计，能够充分的利用好智能控制系统资源，然后整合主变压器负荷，主变压器油温等在线监测功能的发展和设计IEC26850标准通信，直接访问数字化变电站自动化系统，从而能够实现互操作性。
参考文献：
[1]基于PLC控制的风冷系统研究[D]. 河北科技大学, 2019.
[2]佚名. 人工智能驱动的数据分析技术在电力变压器状态检修中的应用综述[J]. 高电压技术, 2019, 45(2):7-18.
[3]佚名. 基于热路模型的变压器负荷智能系统研究[J]. 电气时代, 2019, 449(02):54-56.
[4]佚名. 基于独立分量分析的配电变压器智能试验技术研究[J]. 自动化仪表, 2019, 40(01):99-102.
论文作者:周永涛,胡晖,史丰硕
论文发表刊物:《科技研究》2019年5期
论文发表时间:2019/7/23
标签：变压器论文; 冷却器论文; 控制系统论文; 负载论文; 智能论文; 冷水机组论文; 变电站论文; 《科技研究》2019年5期论文;