1、应用背景
主变压器是水电厂三大设备之一,其主要功能是改变电压等级、输送交流电能。由于结构和工作原理方面的原因,变压器运行时不可避免会产生铁损、铜损,并转化为热量令变压器温度升高。
过高的温度使变压器工作能力和效率降低、绝缘老化、使用寿命降低。因此,变压器冷却装置的可靠运行对于变压器的正常工作异常重要,如我公司《运行规程》规定:变压器带负荷过程中,如全部冷却器失去电源,允许继续运行20 min,但最长时间不得超过1 h(视油温而定)。我公司共有4台主变,容量90-150 MVA不等,#2、#3、#4主变冷却器均为强迫油循环风冷却方式。冷却器原自动控制回路主要由常规继电器组成,运行维护中主要存在如下问题:设备残旧,绝缘低,回路元件数量多、接线复杂、通用性差,故障率高等,同时由于使用年限已久,备品备件缺乏,有的回路还存在寄生现象,给检修维护工作造成一定困难,也不能满足公司运行“少人值守”的需要。
因此,公司相关部门对主变冷却器的控制回路提出了技术改进方案,新回路主要采用新型的自带编程器的微型可编程控制器(PLC)替代大部分继电器,使控制线路具有简单可靠、适应性强和功能丰富等特点。下面以#2主变冷却器控制回路改造为例说明可编程控制器的应用。
2、冷却器起停控制、运行监视功能实现
2.1 冷却器自动控制目标
规程规定各种运行状态下须投入冷却器组数见表1。