一种主变通风系统DCS控制方法与流程

一种主变通风系统dcs控制方法
技术领域
1.本发明涉及变压器通风技术领域，具体为一种主变通风系统dcs控制方法。


背景技术：

2.主变是一个单位或变电站中主要用于输变电的总降压变压器，也是变电站的核心部分，是保证牵引供电系统安全稳定运行的关键设备。
3.主变压器的容量一般比较大，工作的可靠性高，尽管主变压器故障率不高，但是一旦出现故障就会造成重大的损失，轻则可能会造成设备故障，重则会引发火情；而设备老化或负荷运行时，其内部温度升高较快，散热不及时会提高故障发生率，但如果持续高强度的散热又会增大电力消耗；
4.因此为了提高设备安全性，同时不过多消耗电能，我们提出了一种主变通风系统dcs控制方法。


技术实现要素：

5.为了克服主变压器温度高，消耗大的问题，本发明的目的在于提供一种主变通风系统dcs控制方法，具有智能调节，减少消耗的作用。
6.本发明为实现技术目的采用如下技术方案：一种主变通风系统dcs控制方法，包括三台单相变压器，每单台所述单相变压器有四组冷却器，每组所述冷却器有三台冷却风机，所述每单台单相变压器配一台就地控制箱，dcs系统控制主变通风系统的逻辑设计策略，其具体包括：
7.①
冷却器五种运行方式投退功能的设计；
8.②
变压器四组冷却器各种运行方式下的连锁启停功能的设计；
9.③
单相变压器四组冷却器在14-23和23-14两种运行模式顺序切换功能的设计。
10.作为优化，所述冷却器五种运行方式投退功能的设计具体包括：
11.将主变上的四组冷却器，每组都有设置工作、辅助1、辅助2、备用和手动五种运行方式，工作、辅助1、辅助2和备用方式下冷却器只能在连锁条件满足后才可启停，手动方式下运行人员可实现远程手动操作；
12.冷却器由运行人员方式选择，所以选用keyboard算法块，而五种模式下，手动方式级别最高，不论冷却器在何种状态下都可随时退出切到手动方式进行人为干预启停冷却器；
13.因此逻辑采用rs触发器算法，工作、辅助1、辅助2、备用四种模式直接选择，而手动方式进行s端四种方式的复位，通过这一思路，确定方式选择的基本思路；
14.考虑到同一台冷却器同一时间段只能选择一种运行模式，设计工作、辅助1、辅助2、备用四种方式任一种投入时，必须确认该冷却器未在其他三种方式下；
15.作为优化，所述逻辑设置中还引入了来自主变冷却器模式切换指令配合四台冷却器运行模式的切换。
16.作为优化，所述单相变压器四组冷却器各种运行方式下的连锁启停功能的设计具体包括：
17.原冷却器就地控制箱，无连锁启停逻辑，改为dcs控制后，设置四种方式下冷却器的启停：
18.①
当发电机并网后，工作模式下的冷却器启动运行；
19.②
当发电机并网后负荷大于150mw，联启辅助1方式下的冷却器；
20.③
当发电机并网后负荷大于300mw或该相主变油温大于60℃时，联启辅助2方式下的冷却器；
21.④
当四台冷却器任意一台故障时，且该相主变油温大于65℃时，联启备用方式下的冷却器；
22.⑤
当四台冷却器有三台运行时，且冷却器没有故障的情况下该主变油温小于60℃时，联停备用方式下的冷却器；
23.⑥
当四台冷却器有三台运行时，且该主变油温小于52℃时，联停辅助2方式下的冷却器。
24.作为优化，所述针对每相主变来说，其冷却器的启停条件相同，由于冷却器有四种运行方式，每种运行方式下冷却器的启停条件都不相同，所以在逻辑设计时，先分别进行该相主变冷却器在四种方式下的连锁启停条件的逻辑判定，再将不同方式下的判定条件与上冷却器已投入的方式条件，作为最终联启冷却器的指令。
25.作为优化，所述单相变压器四组冷却器在14-23和23-14两种运行模式顺序切换功能的设计具体包括：
26.将每台主变配备的四组冷却器，分别编为1、2、3、4号，机组正常运行时，四台冷却器分别投入工作、辅助1、辅助2、备用方式；
27.根据冷却器的布置，设定1号冷却器为工作方式，4号冷却器为辅助1方式，2号冷却器为辅助2方式，3号冷却器为备用方式，即14-23运行模式；
28.设定2冷却器为工作方式，3冷却器为辅助1方式，1冷却器为辅助2方式，4冷却器为备用方式，即23-14运行模式；
29.机组运行期间，为提高各台冷却器的利用率，14-23模式和23-14模式需进行定期切换。
30.作为优化，所述顺控逻辑组态时，必须考虑到每个步序指令发出后的通过条件，由于该顺控逻辑是针对改变冷却器的运行方式，考虑到冷却器的运行方式改变后，在不同的负荷、油温条件下，冷却器可能会连锁启停，为了保证模式切换的安全，在逻辑中设定在机组负荷大于150mw时进行模式切换，这样确保每台主变有两台冷却器在运行状态。
31.本发明具备以下有益效果：
32.1、该主变通风系统dcs控制方法，通过在dcs系统设置主变冷却器的控制逻辑，实现dcs远方启停、连锁启停、冷却器组运行模式顺序切换功能，达到主变通风系统依据温度、负荷、并网等条件变化灵活投退，从而实现安全、节能的目的。
33.2、该主变通风系统dcs控制方法，主变通风系统改dcs控制一方面提高了主变冷却器的安全运行，同时设计负荷、油温的连锁启停冷却器功能，有效降低了机组运行中的厂用电率，提高节能效率，另一方面通过实现dcs远方控制，使运行人员更直观、更方便的监视、
控制主变通风系统设备，有效提高了主变设备的可靠性。
附图说明
34.图1为本发明主变通风系统控制图。
具体实施方式
35.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
36.请参阅图1，一种主变通风系统dcs控制方法，包括三台单相变压器，每单台所述单相变压器有四组冷却器，每组所述冷却器有三台冷却风机，所述每单台单相变压器配一台就地控制箱，dcs系统控制主变通风系统的逻辑设计策略，其具体包括：
37.①
冷却器五种运行方式投退功能的设计；
38.②
变压器四组冷却器各种运行方式下的连锁启停功能的设计；
39.③
单相变压器四组冷却器在14-23和23-14两种运行模式顺序切换功能的设计。
40.所述冷却器五种运行方式投退功能的设计具体包括：
41.将主变上的四组冷却器，每组都有设置工作(work)、辅助1(aux1)、辅助2(aux2)、备用(spare)和手动(man)五种运行方式，工作、辅助1、辅助2和备用方式下冷却器只能在连锁条件满足后才可启停，手动方式下运行人员可实现远程手动操作；
42.冷却器由运行人员方式选择，所以选用keyboard算法块，而五种模式下，手动方式级别最高，不论冷却器在何种状态下都可随时退出切到手动方式进行人为干预启停冷却器；
43.因此逻辑采用rs触发器算法，工作(work)、辅助1(aux1)、辅助2(aux2)、备用(spare)四种模式直接选择，而手动(man)方式进行s端四种方式的复位，通过这一思路，确定方式选择的基本思路；
44.考虑到同一台冷却器同一时间段只能选择一种运行模式，设计工作(work)、辅助1(aux1)、辅助2(aux2)、备用(spare)四种方式任一种投入时，必须确认该冷却器未在其他三种方式下；
45.在逻辑设计每种模式投入时，与上其它三种方式取非条件，实现四种方式投入互锁功能，确保冷却器方式投入的唯一性。
46.考虑到冷却器方式选择的唯一性，来自模式切换的指令先将原冷却器方式复位，再进行方式切换的方法，这样避免了冷却器同时在两种方式下可能会启停的混乱现象。
47.所述逻辑设置中还引入了来自主变冷却器模式切换指令(切工作方式和辅助2方式)，配合四台冷却器运行模式的切换，实现机组运行的模式改变。
48.所述单相变压器四组冷却器各种运行方式下的连锁启停功能的设计具体包括：
49.原冷却器就地控制箱，无连锁启停逻辑，改为dcs控制后，设置四种方式下冷却器的启停：
50.①
当发电机并网后，工作模式下的冷却器启动运行；
51.②
当发电机并网后负荷大于150mw，联启辅助1方式下的冷却器；
52.③
当发电机并网后负荷大于300mw或该相主变油温大于60℃时，联启辅助2方式下的冷却器；
53.④
当四台冷却器任意一台故障时，且该相主变油温大于65℃时，联启备用方式下的冷却器；
54.⑤
当四台冷却器有三台运行时，且冷却器没有故障的情况下该主变油温小于60℃时，联停备用方式下的冷却器；
55.⑥
当四台冷却器有三台运行时，且该主变油温小于52℃时，联停辅助2方式下的冷却器。
56.由以上启停条件可看出，随着机组启动并网、负荷增加、油温变化，四台冷却器依次连锁启停，这样在保证主变设备安全运行的前提下，最大限度的减少冷却器的运行台数，从而达到机组节能的目的。
57.所述针对每相主变来说，其冷却器的启停条件相同，由于冷却器有四种运行方式，每种运行方式下冷却器的启停条件都不相同，所以在逻辑设计时，先分别进行该相主变冷却器在四种方式下的连锁启停条件的逻辑判定，再将不同方式下的判定条件与上冷却器已投入的方式条件，作为最终联启冷却器的指令。
58.所述单相变压器四组冷却器在14-23和23-14两种运行模式顺序切换功能的设计具体包括：
59.将每台主变配备的四组冷却器，分别编为1、2、3、4号，机组正常运行时，四台冷却器分别投入工作(work)、辅助1(aux1)、辅助2(aux2)、备用(spare)方式；
60.根据冷却器的布置，设定1号冷却器为工作方式，4号冷却器为辅助1方式，2号冷却器为辅助2方式，3号冷却器为备用方式，即14-23运行模式；
61.设定2冷却器为工作方式，3冷却器为辅助1方式，1冷却器为辅助2方式，4冷却器为备用方式，即23-14运行模式；
62.机组运行期间，为提高各台冷却器的利用率，14-23模式和23-14模式需进行定期切换。
63.通过组态顺控逻辑实现切换功能是最直接的组态方案。
64.所述顺控逻辑组态时，必须考虑到每个步序指令发出后的通过条件，由于该顺控逻辑是针对改变冷却器的运行方式，考虑到冷却器的运行方式改变后，在不同的负荷、油温条件下，冷却器可能会连锁启停，为了保证模式切换的安全，在逻辑中设定在机组负荷大于150mw时进行模式切换，这样确保每台主变有两台冷却器在运行状态。
65.以主变a相为例，模式切换在机组负荷大于150mw进行，当由14-23模式切到23-14模式时，
66.第一步，先发出将2号冷却器切到工作方式的指令，该指令送到2号冷却器方式切换逻辑中，使2号冷却器方式切到工作位，同时模式切换逻辑延时15秒，判断2号冷却器已运行，
67.即进入第二步，发出将1号冷却器切到辅助2方式指令，延时15秒1号冷却器在辅助2方式后，
68.即进入第三步，发出将3号冷却器切到辅助1方式指令，当延时15秒后，3号冷却器
已运行后，
69.即进入第四步，发出将4号冷却器切到备用方式指令，延时15秒4号冷却器已在备用方式下时，完成了本次模式切换步序。
70.当由23-14切到14-23模式时，逻辑步序设置思路相同
71.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。