台达PLC在干式变压器温度联网监测中的应用.docx

台达PLC在干式变压器温度联网监测中的应用摘要：本文介绍利用台达PLC对多台变压器的温度进展监测和控制方法，并具体阐述了联网监测的实现方法和编程思路。关键词：干式变压器温度监测设计Abstract:ThisarticleintroducecarriesonthemonitorandthecontrolmethodusingSimensPLCtothemanytransformerstemperature,Andelaboratedtherealizationmethodandtheprogrammingmentalityindetail.Keywords:Dry-typetransformerTemperatureMonitoringDesign1引言干式变压器以其具有防火阻燃、安装环境简洁、日常维护方便和构造简单等优点，逐渐在电力系统中得到广泛应用。负载变化绕组超温是干式变压器故障的主要原因。为了进步电力系统运行的可靠性和延长干式变压器的使用寿命，应该对干式变压器的温度进展实时监控。变压器过载运行会使温度升高，加快变压器绝缘的老化经过，降低变压器的使用寿命。据研究统计，绝缘工作时的温度每升高8度，其寿命会减少一半。2系统分析2.1超温原因变压器的温升主要由铁损和铜损产生。变压器铁芯发热的主要原因是磁滞损耗、涡流损耗和绕组的传导热量。当变压器的初级绕组通电后，线圈所产生的磁通在铁心流动，由于铁心本身也是导体，在垂直于磁力线的平面上就会感应电势，这个电势在铁心的断面上形成闭合回路并产生电流，形成涡流。这个涡流使变压器的铁损耗增加，并且使变压器的铁心发热，变压器的温升增加。绕制变压器需要用铜导线，这些铜导线存在着直流电阻，电流流过期会消耗一定的功率，这局部损耗往往变成热量而消耗，使绕组发热。2.2控制要求为能对变压器的温度进展实时监测和控制，要求设计的系统能对多台变压器的绕组和铁心温度进展测量，实时在HMI上显示，并能对数据进展分析，一旦温度超出设定最高温度时进展声光报警，到达极限设定温度时自动切除负荷进展保护。当温度到达强迫散热设定值时，启动风扇进展强迫散热。效劳器能对变压器的温度进展记录，并能生成曲线图，随时能为技术人员提供查询。3系统设计该系统主要由温度收集传送单元、I/O模块、PLC、效劳器、网络与数据通讯等局部组成，如图1所示。3.1温度收集单元采用热电阻CU100对变压器绕组和铁心温度进展测量。热电阻是利用物质在温度变化时，其电阻也随着发生变化的特征来测量温度。测量范围0150，R0=100.3.2人机界面HMI人机界面用来显示每台变压器的温度，并可以方便的设置系统的参数，如报警温度值，切除负荷温度值，启/停风扇温度值等参数。可以实时查看每台变压器的绕组和铁心的温度，并可以显示变压器负荷和温度关系曲线。必要时还可通过HMI上的按钮，手动启/停风机，消除报警及切除负荷等操纵。在效劳器上，记录着各种报警信息及故障发生时的各相温度值、时间等信息，可按时间条件进展查询，并根据需要进展打印和负荷图表输出。该系统中的数据收集处理、风机运行和故障报警由PLC和HMI通过编制的相应程序来完成。3.3远程I/O模块温度信号的收集和风扇的开启通过远程I/O模块来实现。温度信号收集采用模拟量输入模块SM431模块订货号为6ES7431-1KF10-0AB0。该模块能对电阻进展测量，分辨率为13位，模拟量局部与CPU隔离，无需外部电源。对该模块的模拟量的读取可以在STEP7中用FC105功能块读出。该模块通过Profibus网络与PLC相连，把所收集的温度信号转化为数字量送往PLC。3.4监控单元利用高性能台达DVP-PLC对各温度检测单元进展实时扫描和运算，结合HMI输入的参数，对变压器风扇进展控制，假如超出设定的限定值在HMI上发出声光报警，到达极限值时切除负荷。DVP-PLC自动化系统采用模块化设计，具有模块扩展和配置功能使其可以按照每个不同的需求灵敏组合。通过PROFIBUS-DP接口，最多时可以连接到125个总线节点，使用光纤时，最后一个节点的间隔可以到达23Km。集成的HMI效劳，用户只需为HMI效劳定义源和目的地址，系统会自动的传送信息。有很强的通讯功能，CPU模块集成有MPI和DP通讯接口，有PROFIBUS-DP和工业以太网的通讯模块，以及点对电通讯模块。通过PROFIBUS-DP或者AS-i现场总线，可以周期性的自动交换I/O模块的数据经过映像数据交换。在自动化系统之间，PLC与计算机和HMI站之间，均可以交换数据。数据通讯可以周期性的自动进展或者基于事件驱动由用户程序块调用。