换流变压器冷却器控制柜智能控制方案人机界面搭建方法技术

技术编号:12403253 阅读:34 留言:0更新日期:2015-11-28 17:37
一种换流变压器冷却器控制柜智能控制方案人机界面搭建方法,该方法的步骤如下:首先搭建人机界面硬件平台:其次人机界面的设计:利用Portal V11软件编制人机界面并撰写软件控制程序,节省时间,降低风险。运维人员掌握设备操作使用方法,可直接在人机界面上修改控制参数,并能观察各组冷却器运行状态,简化调试工作,提高人员技术水平,提升电站设备智能化程度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。
技术介绍
经济发展、电力先行。改革开放以来,随着社会发展突飞猛进,对于电力的需求与 日倶增。国家电网公司经过十余年不懈努力,终于打造出独具我国特色的坚强电网。而在 电网设备日常维护中,各种新颖的控制装置和设备发挥着巨大的作用。各种智能电器的合 理使用、创新专利技术无疑为电网设备维护奠定了坚实的基础。党的十八大提出中国要在2020 年全面建成小康社会,电网则是关系国计民生的重要基础设施。为响应国家十二五规划,我 国加快智能电网相关设备的研发和建设,特别是特高压智能变压器相关产品,其中需要对 关键设备换流变压器运行参数和状态进行自动监测和诊断,从而对变压器进行全生命周期 管理,提升智能变电站设备的运行维护水平。通过不断的创新、专利技术,解决出现的新问题,使 产品换发出新的活力,推动产业升级,乃至行业变革。其中,控制系统原理的优化及创新,将 会提高人员工作效率,提升行业整体水平,减少能耗、降低污染,推进变电站智能化发展。 换流变压器是特高压电网和变电站建设中的重要设备,在换流桥与交流系统之间 的电力变压器,是直流输电系统的主要设备。其冷却控制系统则是保证变压器稳定运行的 主要组部件,而换流变压器在日常运行中,会出现诸多常见的故障,原有的电磁式控制柜, 需要大量电器元件实现控制功能,设备不仅相对复杂,需要相对较大的空间,而且制造成本 昂贵,电站运行维护人员必须花费大量的时间和精力到专门的培训部门学习,故障排查费 时费力,这在一定程度上给送变电带来了安全隐患。
技术实现思路
专利技术目的:本专利技术提供一种换流变压器冷却器控制柜智能控制方案人机界面搭建 方法,目的是解决以往的方式所存在的问题,提高运维人员工作效率,准确及时地判断、排 查故障原因,提升行业整体水平,减少能耗、降低污染,推进变电站智能化发展。 技术方案:本专利技术是通过以下技术方案来实现的: 一种,其特征在于: 该方法的步骤如下: 首先搭建人机界面硬件平台:控制箱内使用可编程逻辑控制器,简称PLC,将变压器温 度、负荷以及变压器冷却器状态采集进入PLC内部,PLC依据变压器温度及负荷计算变压器 所需冷却器容量,启动冷却器组油栗及风扇,实现对变压器的合理冷却散热,人机界面则是 通过通讯方式与PLC的CPU连接,实时与PLC的CPU进行信息通讯,形象显示变压器温度及 负荷以及冷却器的运行及故障状态,同时对PLC进行故障监视,诊断PLC各项运行故障,方 便PLC的维护及故障克服; 人机界面的设计:利用Portal Vll软件编制人机界面并撰写软件控制程序,人机界面 采用MODBUS RTU、PR0FIBUS-DP、PR0FINET或其它形式的通讯协议与主控制PLC进行实时通 讯,实现人机交互界面与PLC之间的数据交换,使用人机交互界面,直观形象的反应当前变 压器的温度及负荷情况,同时查看当前冷却器的各种信息,以及前期冷却器各项信息记录, 包括冷却器启停时间,运行总时间,故障信息以及故障克服方法,方便运行维护人员就近查 看变压器及冷却器状体,以最快的速度查看到当前故障状态及解决方法。 采用人机交互界面,可以随时修改PLC内部关于冷却器的运行参数,比如备用冷 却器轮换周期,负荷启动值,冷却器巡检时间等,方便的更改冷却器的运行参数,实现对冷 却器运行方式的更改。采用人机界面,可以实现对PLC控制器的实时监视,自动诊断PLC各 项运行故障,方便对核心控制器PLC的故障查询及维护。人机界面可以实现对冷却器单个 冷却器组的油栗及风机的启停,实现对冷却器组的检修功能。 PLC程序设计: 冷却器组处于自动控制模式,当接收到后台的启动信号或者按下控制箱内部的按钮 后,启动1组冷却器作为工作冷却器组,同时启动每组冷却器其中1个油栗作为工作油栗, 当1级温度,也就是变压器油面温度表其中之一温度高于45°C,达到或变压器功率超过额 定功率65%后启动运行中的冷却器组中4个风扇作为辅助风扇,是否达到或变压器功率超 过额定功率65%通过采集到的变压器网测电压及网测电流计算出,当变压器油面温度低于 35°C时,自动退出每组冷却器组中的辅助风扇; 当2级温度,也就是变压器油面温度表其中之一温度高于55°C,达到后或变压器功率 超过额定功率75%,启动剩余2组冷却器作为辅助冷却器组,达到后或变压器功率超过额定 功率75%通过采集到的变压器网测电压及网测电流计算出,该冷却器组的风扇将按照1级 温度条件启动,当变压器油面温度低于45°C后,或工作冷却器组故障复位后,备用冷却器组 自动退出。 启动备用冷却器组工作冷却器组故障判定条件: (1) 冷却器油栗电机启动器(1QB,2QB,3QB,4QB)跳闸; (2) 冷却器组中有三个以上风扇的电机启动器跳闸; (3) 冷却器油栗出现油流故障; (4) PLC发出启动冷却器油栗命令却未接收到冷却器油栗运行状态信号; 自动模式下,自动进行每组冷却器组辅助风扇及备用冷却器组的周期轮换,轮换通过 触摸屏配置轮换周期及轮换时间,每次周期轮换时,选取每组冷却器组中运行时间最长的 风扇作为辅助风扇,选取运行时间最长的冷却器组作为备用冷却器组; 自动模式下,在接收到后台的停止信号或者按下控制箱内部的按钮后,当变压器的1、2 级温度信号有效时,冷却器组将继续按照自动模式运转,直至1级温度信号消失后,冷却器 组再停止运行; 自动模式下,冷却器组每隔一定周期启动全部冷却器组,周期通过触摸屏配置,运转一 定时间后自动停止,自动停止通过触摸屏配置,实现对冷却器组的自动巡检功能。 PLC输入输出信号表,实现外部数据的采集及对冷却器的控制输出; PLC程序: PLC 程序由 Main、COOLER_AUTO、HMIshow、Input、Outputgiven 及 runningtime 6 个功 能程序块组成,其中Main程序为主循环执行程序,调用其它功能程序块实现各功能程序的 运行。 各功能块程序实现不同的控制功能: 利用Input功能程序实现变压器及冷却器参数采集; 利用C00LER_AUT0功能程序实现冷却器的自动运行及轮换; 利用Outputgiven功能程序实现对于冷却器油栗及风扇的输出控制; 利用Runningtime功能程序实现计算冷却器组运行时间及分辨最短运行冷却器组及 运行风扇的作用; 利用HMIshow功能程序实现与人机界面之间的数据交互,显示变压器及冷却器组的当 前状态。 优点效果:人机界面形象生动,与现场换流变一致。安装使用后,将使电站检修工 作方便、简单,可以及时准确判断故障发生处及故障原因。节省时间,降低风险。运维人员掌 握设备操作使用方法,可直接在人机界面上修改控制参数,并能观察各组冷却器运行状态, 简化调试工作,提高人员技术水平,提升电站设备智能化程度。【附图说明】: 图I #1-4冷却器风机、油栗控制回路; 图2手自动控制回路; 图3信号检测回路; 图4控制信号检测回路; 图5模拟量信号回路; 图6电机状态监测回路; 图7故障报警信号回路; 图8为主画面图; 图9组冷却器状态及检修控制图; 图10组冷却器状态及检修控制图; 图11组冷却器状态及检修控制图; 图12组冷却器状态及检修控制; 图13冷却器参数设置图; 图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种换流变压器冷却器控制柜智能控制方案人机界面搭建方法,其特征在于:该方法的步骤如下:  首先搭建人机界面硬件平台:控制箱内使用可编程逻辑控制器,简称PLC,将变压器温度、负荷以及变压器冷却器状态采集进入PLC内部,PLC依据变压器温度及负荷计算变压器所需冷却器容量,启动冷却器组油泵及风扇,实现对变压器的合理冷却散热,人机界面则是通过通讯方式与PLC的CPU连接,实时与PLC的CPU进行信息通讯,形象显示变压器温度及负荷以及冷却器的运行及故障状态,同时对PLC进行故障监视,诊断PLC各项运行故障,方便PLC的维护及故障克服;人机界面的设计:利用Portal V11软件编制人机界面并撰写软件控制程序,人机界面采用MODBUS RTU、PROFIBUS‑DP、PROFINET或其它形式的通讯协议与主控制PLC进行实时通讯,实现人机交互界面与PLC之间的数据交换,使用人机交互界面,直观形象的反应当前变压器的温度及负荷情况,同时查看当前冷却器的各种信息,以及前期冷却器各项信息记录,包括冷却器启停时间,运行总时间,故障信息以及故障克服方法,方便运行维护人员就近查看变压器及冷却器状体,以最快的速度查看到当前故障状态及解决方法。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:刘志宇陈翀杨雪滨
申请(专利权)人:国家电网公司国网辽宁省电力有限公司检修分公司
类型:发明
国别省市:北京;11

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