摘 要:為解決整流變壓器因油風冷卻器故障帶來的跳閘,對油風PLC程序設計重新設計和編寫,彌補因油風冷卻器控制線路故障、硬件上的不足而設計油風控制器的PLC程序。

　　強迫油循環冷卻是變壓器的一種冷卻方式,隨著技術的發展,冷卻器控制逐步由手動控制轉變成PLC自動控制。我公司生產用主設備整流變壓器采用的是強迫油循環冷卻(簡稱:油風冷卻器),冷卻器其中由4組整變油風冷器、3 組調變油風冷卻器和1臺控制柜組成,分手動和自動運行模式。在自動運行模式下,曾兩次因油風冷卻器原因導致整流變壓器故障跳閘事故。

　　1 故障分析原因

　　(1 )變壓器在運行過程中只有一組油風冷卻器作為故障處理的備用,備用冷卻器一旦有故障,將造成機組跳閘。根據變壓器運行管理規定,變壓器運行過程中至少必須保證有兩組油風冷卻器運行,低于兩組時將造成變壓器跳閘。一次因油風冷卻器的油流繼電器輔助觸點故障,造成備用油風冷卻器沒有正常投入運行,故造成變壓器跳閘。

　　(2 )變壓器另一次跳閘因油風控制回路二次接線端子松動、氧化,油風冷卻器未能正常投入運行,導致風機、油泵運行信息不能準確反饋到PLC進行處理,造成了變壓器跳閘。

　　(3 )還有原設計油風冷卻器的啟停溫度差為5 ℃ ,程序上無法改變,在一定程度上的造成用電浪費,同時也造成電機縮短使用壽命,增加維護費用。

　　(4 )所有油風冷卻器風機在自動切換時無延時投入,啟動電流較大,運行中對其它供電設備已造成不小的影響。

　　2 應對措施

　　基于原冷卻器存在的缺陷, 怎樣利用現有設備,解決變壓器跳閘保護存在的問題, 通過對油風冷卻器控制回路原理圖、PLC控制程序分析。可以不增加其它控制設備,只需要對PLC程序重新設計編寫,增加冷卻器故障判斷程序指令等可實現冷卻器自動控制功能。PLC程序設計如下。

　　(1)地址分配。

　　PLC內部地址進行分配時,考慮到全局變量多,有較多模擬量、開關量需要進行轉換,輸入的開關量需映射到較多的中間變量,在連續地址分配時考慮較相鄰的地址段,同時考慮變量可能增加,預留1～3個字空字段作為備用。這樣便于編程人員的調試觀察,也便于優化運行程序的訪問。

　　(2)編寫標簽。

　　編寫程序時,由于PLC的常開、常閉、時間繼電器等都是以地址來表達的,相當不容易記憶,在復雜的編程中易混亂, 可能導致編程的效率低下,且很容易出錯。因此在PLC程序編寫過程中,盡可能的給地址作標簽或描述, 寫清每一個地址的功能和用途,大大提高編寫的工作效率,減少編寫錯誤。

　　(3) 主程序編寫。

　　在編寫程序時, 一般都會用到子程序的調用,因為這樣可以提高程序的運行效率,程序響應時間快,在主程序里一般不用編寫得很復雜,只需要寫清調用程序的條件,做到系統化。無用的子程序盡量不要調用,那樣會增加程序掃描的時間。

　　(4)子程序編寫。

　　子程序是代表著一種特征的程序, 做到模塊化, 功能化, 思路清晰, 不與其它子程序用到的地址重復使用, 程序對未知或不確定狀態的文件要進行初始化后再用,避免發生沖突。梯形圖中觸點或線圈作為梯形圖的一部分,禁用程序對此觸點或線圈進行數學計算或邏輯運算,那樣會產生意想不到的結果。

　　(5)關鍵指令的運用MVM指令(屏蔽傳送)。

　　該指令通過其移動數據的屏蔽的地址。屏蔽也可以是一個十六進制的值。有屏蔽中被設置“1”的位才將數據傳遞到目標。在本程序中起著分解油風工作狀態的作用;進行正常的周期倒換。也可以用左移/右移指令創建一個循環進行控制。不過那要很容易出錯,在編程中要根據實際情況來考慮。如圖1所示。當第0 個周期運行結束,倒換到下一個周期運行時, 需要將第上一組在狀態傳到下一組,最后一組的狀態傳到第一組。

    (6)冷卻器故障判斷程序。

　　油風冷卻器控制回路繼電器、輔助觸點、接線端子等由于受到氧化、腐蝕等外界作用,也是造成油風冷卻器故障的主要原因,因此也是本次設計修改的原因之一。如圖2,它將按10秒鐘一次的速度查找可以啟動的油泵/風機,排除故障冷卻器,從而降低的變壓器運行的跳閘風險和增加的設備運行的可靠性。

　　3 改進后效果

　　通過對油風冷卻器PLC程序的重新設計編寫, 經現場試驗, 滿足生產要求, 達到以下效果。

　　(1)冷卻器的啟停可根據溫度差進行任意設定,提高了冷卻器設備的運行利用率。

　　(2) 冷卻器設備啟動可分批延時啟動,減小電流沖擊。

　　(3)在PLC程序中,增加故障判斷,任何一組未啟動的設備都可以自動作為故障處理的備用設備。只要還有一組設備是可以投入運行的,都可以自動啟動。

　　(4)當控制回路上發生接觸不良而發生的冷卻設備全停,設備將自動查找無故障設備并使其投入運行。從而避免了因控制回路故障帶來機組跳閘此類事故的發生。

　　(5)通過冷卻器在正常和故障情況下的自動投切模擬試驗:電機的缺相、短路、過載、接線端子松動等故障模擬試驗,驗驗證了PLC程序設計、編寫原理的正確性,提高變壓器運行的安全可靠性。

　　4 結語

　　安全生產是企業的頭等大事, 能從發生的事故中, 總結經驗, 吸取教訓, 結合理論知識,尋求處理事故的有效方法, 采取切實有效的防范措施,保證設備的安全運行,是一個電氣工作人員所應具備的綜合素質。