摘 要:為解決整流變壓器因油風(fēng)冷卻器故障帶來的跳閘,對油風(fēng)PLC程序設(shè)計(jì)重新設(shè)計(jì)和編寫,彌補(bǔ)因油風(fēng)冷卻器控制線路故障、硬件上的不足而設(shè)計(jì)油風(fēng)控制器的PLC程序。
強(qiáng)迫油循環(huán)冷卻是變壓器的一種冷卻方式,隨著技術(shù)的發(fā)展,冷卻器控制逐步由手動(dòng)控制轉(zhuǎn)變成PLC自動(dòng)控制。我公司生產(chǎn)用主設(shè)備整流變壓器采用的是強(qiáng)迫油循環(huán)冷卻(簡稱:油風(fēng)冷卻器),冷卻器其中由4組整變油風(fēng)冷器、3 組調(diào)變油風(fēng)冷卻器和1臺控制柜組成,分手動(dòng)和自動(dòng)運(yùn)行模式。在自動(dòng)運(yùn)行模式下,曾兩次因油風(fēng)冷卻器原因?qū)е抡髯儔浩鞴收咸l事故。
1 故障分析原因
(1 )變壓器在運(yùn)行過程中只有一組油風(fēng)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(jī)組跳閘。根據(jù)變壓器運(yùn)行管理規(guī)定,變壓器運(yùn)行過程中至少必須保證有兩組油風(fēng)冷卻器運(yùn)行,低于兩組時(shí)將造成變壓器跳閘。一次因油風(fēng)冷卻器的油流繼電器輔助觸點(diǎn)故障,造成備用油風(fēng)冷卻器沒有正常投入運(yùn)行,故造成變壓器跳閘。
(2 )變壓器另一次跳閘因油風(fēng)控制回路二次接線端子松動(dòng)、氧化,油風(fēng)冷卻器未能正常投入運(yùn)行,導(dǎo)致風(fēng)機(jī)、油泵運(yùn)行信息不能準(zhǔn)確反饋到PLC進(jìn)行處理,造成了變壓器跳閘。
(3 )還有原設(shè)計(jì)油風(fēng)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(fèi),同時(shí)也造成電機(jī)縮短使用壽命,增加維護(hù)費(fèi)用。
(4 )所有油風(fēng)冷卻器風(fēng)機(jī)在自動(dòng)切換時(shí)無延時(shí)投入,啟動(dòng)電流較大,運(yùn)行中對其它供電設(shè)備已造成不小的影響。
2 應(yīng)對措施
基于原冷卻器存在的缺陷, 怎樣利用現(xiàn)有設(shè)備,解決變壓器跳閘保護(hù)存在的問題, 通過對油風(fēng)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(shè)備,只需要對PLC程序重新設(shè)計(jì)編寫,增加冷卻器故障判斷程序指令等可實(shí)現(xiàn)冷卻器自動(dòng)控制功能。PLC程序設(shè)計(jì)如下。
(1)地址分配。
PLC內(nèi)部地址進(jìn)行分配時(shí),考慮到全局變量多,有較多模擬量、開關(guān)量需要進(jìn)行轉(zhuǎn)換,輸入的開關(guān)量需映射到較多的中間變量,在連續(xù)地址分配時(shí)考慮較相鄰的地址段,同時(shí)考慮變量可能增加,預(yù)留1～3個(gè)字空字段作為備用。這樣便于編程人員的調(diào)試觀察,也便于優(yōu)化運(yùn)行程序的訪問。
(2)編寫標(biāo)簽。
編寫程序時(shí),由于PLC的常開、常閉、時(shí)間繼電器等都是以地址來表達(dá)的,相當(dāng)不容易記憶,在復(fù)雜的編程中易混亂, 可能導(dǎo)致編程的效率低下,且很容易出錯(cuò)。因此在PLC程序編寫過程中,盡可能的給地址作標(biāo)簽或描述, 寫清每一個(gè)地址的功能和用途,大大提高編寫的工作效率,減少編寫錯(cuò)誤。
(3) 主程序編寫。
在編寫程序時(shí), 一般都會用到子程序的調(diào)用,因?yàn)檫@樣可以提高程序的運(yùn)行效率,程序響應(yīng)時(shí)間快,在主程序里一般不用編寫得很復(fù)雜,只需要寫清調(diào)用程序的條件,做到系統(tǒng)化。無用的子程序盡量不要調(diào)用,那樣會增加程序掃描的時(shí)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(fù)使用, 程序?qū)ξ粗虿淮_定狀態(tài)的文件要進(jìn)行初始化后再用,避免發(fā)生沖突。梯形圖中觸點(diǎn)或線圈作為梯形圖的一部分,禁用程序?qū)Υ擞|點(diǎn)或線圈進(jìn)行數(shù)學(xué)計(jì)算或邏輯運(yùn)算,那樣會產(chǎn)生意想不到的結(jié)果。
(5)關(guān)鍵指令的運(yùn)用MVM指令(屏蔽傳送)。
該指令通過其移動(dòng)數(shù)據(jù)的屏蔽的地址。屏蔽也可以是一個(gè)十六進(jìn)制的值。有屏蔽中被設(shè)置“1”的位才將數(shù)據(jù)傳遞到目標(biāo)。在本程序中起著分解油風(fēng)工作狀態(tài)的作用;進(jìn)行正常的周期倒換。也可以用左移/右移指令創(chuàng)建一個(gè)循環(huán)進(jìn)行控制。不過那要很容易出錯(cuò),在編程中要根據(jù)實(shí)際情況來考慮。如圖1所示。當(dāng)?shù)? 個(gè)周期運(yùn)行結(jié)束,倒換到下一個(gè)周期運(yùn)行時(shí), 需要將第上一組在狀態(tài)傳到下一組,最后一組的狀態(tài)傳到第一組。
(6)冷卻器故障判斷程序。
油風(fēng)冷卻器控制回路繼電器、輔助觸點(diǎn)、接線端子等由于受到氧化、腐蝕等外界作用,也是造成油風(fēng)冷卻器故障的主要原因,因此也是本次設(shè)計(jì)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(dòng)的油泵/風(fēng)機(jī),排除故障冷卻器,從而降低的變壓器運(yùn)行的跳閘風(fēng)險(xiǎn)和增加的設(shè)備運(yùn)行的可靠性。
3 改進(jìn)后效果
通過對油風(fēng)冷卻器PLC程序的重新設(shè)計(jì)編寫, 經(jīng)現(xiàn)場試驗(yàn), 滿足生產(chǎn)要求, 達(dá)到以下效果。
(1)冷卻器的啟停可根據(jù)溫度差進(jìn)行任意設(shè)定,提高了冷卻器設(shè)備的運(yùn)行利用率。
(2) 冷卻器設(shè)備啟動(dòng)可分批延時(shí)啟動(dòng),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(dòng)的設(shè)備都可以自動(dòng)作為故障處理的備用設(shè)備。只要還有一組設(shè)備是可以投入運(yùn)行的,都可以自動(dòng)啟動(dòng)。
(4)當(dāng)控制回路上發(fā)生接觸不良而發(fā)生的冷卻設(shè)備全停,設(shè)備將自動(dòng)查找無故障設(shè)備并使其投入運(yùn)行。從而避免了因控制回路故障帶來機(jī)組跳閘此類事故的發(fā)生。
(5)通過冷卻器在正常和故障情況下的自動(dòng)投切模擬試驗(yàn):電機(jī)的缺相、短路、過載、接線端子松動(dòng)等故障模擬試驗(yàn),驗(yàn)驗(yàn)證了PLC程序設(shè)計(jì)、編寫原理的正確性,提高變壓器運(yùn)行的安全可靠性。
4 結(jié)語
安全生產(chǎn)是企業(yè)的頭等大事, 能從發(fā)生的事故中, 總結(jié)經(jīng)驗(yàn), 吸取教訓(xùn), 結(jié)合理論知識,尋求處理事故的有效方法, 采取切實(shí)有效的防范措施,保證設(shè)備的安全運(yùn)行,是一個(gè)電氣工作人員所應(yīng)具備的綜合素質(zhì)。
