PLC控制克服了传统电磁逻辑电路的上述弊病,具有接线简单、维护工作量小、自动化程度高等诸多优点,但其所具备的通讯接口没有人机界面配合,从而不能进行远程人工干预,不能进行精确的故障元件识别,从而不能精准地反映风控设备运行的最新状态。
经调查统计,在电力系统35kV、10kV配电室中,风冷散热机组投切大部分是人工控制,配电室温度是否超标,运行人员无从知晓。因此,风冷机组投切随意性很大,这种工作模式对运行设备极为不利,尤其是对安装在室内开关柜柜门的微机型电子保护装置影响甚大。众所周知,电子元器件在使用中受两大瓶颈制约:"高温下零点漂移加剧导致工作点不稳定;"长期高温下元件老化以至寿命缩短;这两点对电网安全经济运行有着致命影响。虽然至今尚没有保护装置因温度变化而误动、拒动的案例,但应考虑到现运行的设备刚经过大规模的电网改造,整体健康水平较高,所以我们应未雨绸缪,着眼于设备稳定运行的将来。以宁夏银南供电局为例,现在仅110kV无人值守变电站就已达13座,随着负荷的增长今后还将会更多;集控站在操作任务繁重、人手有限的情况下是不可能在高温天气对每座变电站均做出反应的,其结果就是或者疲于奔命或者有所疏漏。显然,建立一套科学、完整、经济的远程风冷管理系统已成为当务之急。
变电站周界防越报警系统变电站周界防越报警系统一般采用报警主机和主被动式红外周边探测器构成报警网。报警主机仅仅承担防区报警信号分析处理任务,但为保障系统的可靠性它又必须具备各种故障自检功能,如交流电源故障、蓄电池故障、电话线路故障、防区故障、时钟故障等,综合这些因素其造价不会太低,但与其实现的简单功能相比,经济性有待商榷。
变电站火灾报警系统与周界防越报警系统类似,它也是一个蚂蚁虽小、五脏俱全的系统,具有火警显示、打印等诸多功能。如果将其与其它系统有效整合,将一些功能变为可在一个公众的平台上实现,这样从系统可靠性、维护性、经济性等方面来说,都是有意义的。
采用触摸屏+PLC式整合辅助系统所面临技术问题与实现目标面临的技术问题做为变电所重要辅助设备的风冷控制系统、防盗系统、火警系统,只有采用更友好的人机界面、更简捷的人工干预、更精确的故障元件识别才能适应要求。且随着当今工控系统软硬件技术的成熟、触摸屏+可编程控制器在工业领域的大规模应用,这些系统采用触摸屏+PLC实现上述目标已具备技术基础。由于变电所户外工作环境恶劣,且出于对风控系统应具有更高的可靠性、更完善的功能性、更适宜的操作性、更高的性能价格比考虑,触摸屏可放置在集控室内(有人、无人值守变电站),用一台触摸屏集中监控所有主变压器风冷控制系统、所有35kV、10kV配电室风冷控制系统、所有防盗防火系统,实现运行人员的足不出户监控。对于无人值守变电站,可以利用触摸屏上自带的数据接口与远动RTU屏通讯,将温度、风冷机组启停状态等信息实时传递给集控站,集控站视现场工况远程投切风冷机组。这里风冷信号输入可编程控制器(PLC)较好解决,火警与盗警信号由于受制于烟感、红外探测器的不同类型解决通讯问题时会较为困难。
系统升级后所实现的目标监控风冷控制区域内设备运行状态,对火警、盗警、变压器油层的瞬时温度、散热器组瞬时电压、瞬时电流、电机累计运转时间和风冷设备的运行状态进行可视化监测。快速采集数据进行模数转换,对数据资料进行实时更新,快速、规范、统一、真实地反映辅助设备运行的最新状态。具体表现在:(1)使用清晰准确的可视画面描述风冷控制现场,使用图形化的控制按钮实现风冷机组控制模式的转换,使用可自定义的轮巡方案实现风冷机组最优自启动。
(2)使用清晰准确的可视画面描述火警、盗警现场,使用图形化的控制按钮实现布防、撤防,使用可自定义的轮巡方案实现警情验证。
(3)构建精美的三维动画效果显示现场的操作状态和数据,显示生产过程的文字信息和图形信息。
(4)监控和记录所有报警信息,显示实时趋势曲线和历史趋势曲线,使用多样而灵活的方式查询历史数据。
(5)设计访问和控制权限。
系统架构与设备选型该控制系统由nTouch触摸屏、欧姆龙CJIMPLC控制器、泰坦SPS固态开关、正泰塑壳断路器、施耐德接触器、朝阳开关电源、欧姆龙中间继电器、选择开关、机柜风扇等元件组成。
本着使本套系统在技术中领先、质量上稳定、使用上可靠、价格上适中的目的,各元件自身特性,之间功能搭配如下:(1)触摸屏选用北京昆仑通态的nTouch320x240点阵6.4寸TFT纯平、真彩显示,具备1个RS232、1个RS485、2个USB通讯接口。适用环境温度0℃ ̄50℃。
(2)PLC选用欧姆龙最新推出的CJIM系列,相比CQM1H系列不但体积变小,通讯功能也大大增强。通过其自身RS232通讯接口、HOSLINK通讯协议与nTouch触摸屏MCGS工控界面进行通讯。