1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

1、研究目的和意义

能源在国民经济发展中扮演十分重要的角色，它是国民经济发展的命脉，关系到国计民生。然而电能却是一种方便洁净优质的一种能源，应用于国民经济的各个领域，与人民生活和工农业生产息息相关，是当今世界发展的核心能源。电力变压器作为电力系统和广大企业用户广泛应用的电气设备，联络电网，把供电网络的电压转换为用电设备或装置直接使用的电压，在电力输送、分配和使用过程中发挥着核心关键作用。变压器在运行中是有损耗的，一种是空载损耗，它与负荷大小无关：另一种是负载损耗，与负载电流的平方成正比。变压器运行中产生的损耗将转换为热量散发出来，使变压器绕组、铁芯和变压器油温上升。变压器的温升影响它的带负荷能力，同时会加速变压器绕组和铁芯所采用绝缘材料的老化，影响它的使用寿命。变压器运行中所带负荷随时都在发生变化，这将使变压器的损耗也随之发生变化，从而造成变压器油温的变化；同时不管是一年四季环境气温的变化，还是每天昼夜气温的变化，也都造成了变压器油温的变化。为了保证变压器安全，稳定，经济的运行，要随时检测变压器的油温并由冷却控制装置控制冷却器组运行来控制变压器油温的变化，使其油温维持在一个固定的范围内。温度慢慢升高时，单位时间内积累的热量就减少，而散发的热量就增加，最后达到一种动态平衡。随着变压器容量的增大，变压器的损耗同样会增大，单靠箱壁和散热器已不能散热要求，往往需采用强迫油循风冷，使热油经过强风冷却器，冷却后再用油泵送回变压器。

本课题是基于plc的大型变压器冷却控制装置。plc具有可靠性高、抗干扰能力强、功能强大、智能化等优点，采用plc实现变压器冷却装置的控制，可以实现对变压器油温的精确控制；控制功能通过编程实现，极大的简化了系统接线，提高了装置本身的可靠性；完善了对冷却器的保护和控制，提高了它的可靠性和工作寿命；此外还可以通过通信实现远方监视冷却系统运行。随着对电网安全可靠运行要求的不断提高，本文提出的基于plc的大型变压器冷却控制装置的研制，对变压器及电网安全、可靠运行有重要意义和实用价值。

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

在变电所中, 主变压器一般均采用强迫油循环风冷式冷却方式。目前这种冷却方式在国内大部分为继电器控制。该控制模式存在线路复杂、接点接线多的问题, 风冷控制系统长年在户外连续运行, 工作环境恶劣, 因此主变压器经常因风冷控制系统故障而带病运行, 严重地影响电网可靠运行。PLC具有可靠性高、抗干扰能力强、功能强大、智能化等优点，采用PLC实现变压器冷却装置的控制，可以实现对变压器油温的精确控制；控制功能通过编程实现，极大的简化了系统接线，提高了装置本身的可靠性；完善了对冷却器的保护和控制，提高了它的可靠性和工作寿命。

本课题主要研究的内容是：系统硬件电路设计及元器件选型和上位机组态软件开发。其拟采用以PLC为核心的风冷控制系统, 用软件设计代替了原来风冷系统的继电器控制方式, 去掉了原来庞大、复杂的硬件电路, 提高了系统可靠性。PLC控制流程设计如下图所示

图1 风冷系统硬件组成框图

控制方法和控制策略的研究是变压器冷却控制装置设计开发中的重要部分它是变压器冷却控制设计的前提，电气连接和程序设计都是依据控制控制方法和策略而展开。采用了合理的控制方法和控制策略才能完成控制装置的设计功能，同时控制方法和策略的优劣将直接影响控制装置的性能。变压器冷却控制装置的核心功能就是根据变压器油温自动投、切冷却器使变压器油温维持在一个稳定的范围内，满足变压器运行对温度的要求。

变压器投入电网前，根据其容量，负荷等投入一定数量的冷却器组。考虑到对系统的节能控制，通过提供不同的逻辑控制指令，完成变压器风冷系统的工作及备用冷却器的自动投入及退出运行，从而实现变压器风冷却系统的智能控制。启动后的冷却器反馈给PLC相应投入指令，其控制方式灵活，极大的节约能源，并准确的完成变压器冷却的工作。