PLC在變電站變壓器自動化中的應(yīng)用

　　摘要：本文主要介紹由PLC構(gòu)成的變壓器自動化系統(tǒng)在中小型變電站綜合自動化中的實現(xiàn)。它對變壓器的控制精度高，性能可靠。同時PLC自身具備的計算機、電子、網(wǎng)絡(luò)通訊等特性，使PLC在變電站綜合自動化中得到了廣泛的應(yīng)用。

    關(guān)鍵詞：變壓器 自動化 變電站 綜合自動化系統(tǒng)

    1 概述

    可編程邏輯控制器作為新一化的工業(yè)控制裝置，結(jié)構(gòu)簡單、性能全面、可靠性高。其突出的優(yōu)點是：使用方便，具有杰出的實時功能和強大的通訊能力。在其小小的單元中，包含了強大的功能，使之能夠獨立地或通過網(wǎng)絡(luò)分布式系統(tǒng)輕而易舉地完成復(fù)雜的控制任務(wù)，很小的投入即能獲得最有效的自動化系統(tǒng)，在工業(yè)現(xiàn)場領(lǐng)域深受歡迎，非凡是經(jīng)過非凡模塊配置后，可以在保持簡單易用的特點的同時大大擴展其應(yīng)用領(lǐng)域。PLC的體積小，結(jié)構(gòu)緊湊，編程方便，梯形圖編程方式面向一般電氣技術(shù)人員，操作簡單，維修方便，易于實現(xiàn)機電一體化，因而在變電站綜合自動化中得到了廣泛的應(yīng)用。

    中小變電站綜合自動化中的自動化設(shè)備有：可編程自動化監(jiān)控裝置、可編程變壓器自動化屏、可編程微機計量屏、可編程微機線路保護屏、可編程微機同期系統(tǒng)、可編程中心信號屏、可編程電容屏、可編程微機直流電源系統(tǒng)等均應(yīng)用了PLC為其智能化單元，并且都能夠掛網(wǎng)運行，方便地實現(xiàn)遙信、遙測、遙控功能，取代了傳統(tǒng)的RTU。本文主要介紹由PLC構(gòu)成的變壓器自動化部分在自動化變電站中的實現(xiàn)。適用于老式變電站的自動化改造及新式變電站的建設(shè)。

    2 變壓器自動化的構(gòu)成方案

    在中小型變電站中，一臺變壓器及其配套設(shè)備一般包括：斷路器及操作單元、變壓器、變壓器控制屏、避雷器、差動保護屏、變壓器接地系統(tǒng)等。下面以兩種情況分別講述變壓器的自動化構(gòu)成方案。

    2.1變壓器及配套設(shè)備為常規(guī)設(shè)備

    假如斷路器及操作單元、變壓器、差動保護屏、變壓器防雷接地系統(tǒng)等均為不含智能單元及計算機接口的常規(guī)設(shè)備，那么只需將變壓器控制屏部份選用可編程變壓器自動化屏，就能構(gòu)成比較完備的變壓器自動化系統(tǒng)。其系統(tǒng)框圖如圖1所示，變電站中控室內(nèi)的變壓器控制屏及其配套設(shè)備分別與可編程變壓器自動化屏通過電纜直接連接，進行信息交換。中控室或遠方的主計算機監(jiān)控系統(tǒng)通過對可編程變壓器自動化屏的監(jiān)控來實現(xiàn)對變壓器的監(jiān)控，其中的信息交換由主計算機監(jiān)控系統(tǒng)中的工控機與可編程變壓器自動化屏中的PLC通過工業(yè)現(xiàn)場通訊網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)。這種變壓器自動化系統(tǒng)一般適用于改造舊站或建設(shè)資金規(guī)模不大的自動化新站。

    2.2 變壓器及配套設(shè)備為智能化設(shè)備

    假如斷路器及操作單元、變壓器、差動保護屏、變壓器防雷接地系統(tǒng)等均已含有智能單元及計算機接口，那么變壓器控制屏部份選用可編程變壓器自動化屏，就可以非常方便地構(gòu)成功能強大的變壓器自動化系統(tǒng)。其系統(tǒng)框圖如圖2所示，變電站中控室內(nèi)的變壓器控制屏及其配套設(shè)備分別與可編程變壓器自動化屏通過工業(yè)現(xiàn)場通訊網(wǎng)絡(luò)與中控室或遠方的主計算機監(jiān)控系統(tǒng)進行信息交換�？删幊套儔浩髯詣踊�屏與變壓器及配套設(shè)備之問僅有極少量的電纜連接，整個系統(tǒng)顯得非常簡單。

    3 可編程變壓器自動化屏的組成及實現(xiàn)

    可編程變壓器自動化屏的硬件設(shè)備一般包括：PLC，PLC輸入/輸出信號隔離繼電器，近地操作按鈕及故障事故指示燈、警器、智能變壓器油溫度巡檢儀，智能信號測試議，小直流電源，通訊適配器等。其系統(tǒng)框圖如圖3。軟件主要由PLC自動化監(jiān)控程序和與監(jiān)控主計算機的通訊程序組成。

    3.1PLC的選型

    從上述的被控對象的電氣特性看出，這個系統(tǒng)幾乎是對開關(guān)量進行監(jiān)控。溫度模擬量及信號模擬量均有智能儀表對其監(jiān)控，智能儀表的輸出觸點開關(guān)量進入PLC，因此PLC只需選用基本模塊及通訊模塊，而不需非凡模塊。接下來應(yīng)確定PLC輸入∕輸出點數(shù)，統(tǒng)計可編程變壓器自動化屏對變壓器及配套設(shè)備的監(jiān)控點數(shù)，一般輸入不超過64點數(shù)，輸出不超過40點。在實際中我們選用了北京安控科技發(fā)展有限公司研制的Rock系列PLC產(chǎn)品：RockE20系列PLC產(chǎn)品。此產(chǎn)品采用先進的16位CPU，配置嵌入式實時多任務(wù)操作系統(tǒng)，可實現(xiàn)采集、運算、邏輯、定時、控制、通訊等功能，其單CPU＋擴展模塊，可承載32模塊，測控500個I∕O點。以RS485或Intranet進行本地擴展，以撥號Modem或GPRS等方式進行遠程擴展。該產(chǎn)品采用插撥方式擴展、模塊尺寸小巧，安裝使用方便、維護簡單，具有應(yīng)用靈活、安全、可靠等特點。

    3.2可編程變壓器自動化屏的硬件

    組成可編程變壓器自動化屏的各部件應(yīng)嚴(yán)格照按電氣規(guī)范設(shè)計、連接。此外，與PLC相連的部份應(yīng)嚴(yán)格按照PLC廠家技術(shù)要求進行設(shè)計、連接。

    3.3PLC的自動化監(jiān)控程序