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干式变压器由于具有难燃、安全、维护方便、体积小等特点,已在城市的高层建筑和电站等场所得到广泛的应用。随着城市建设规模的扩大,要保证城市电力送的进、供得出、用得上,110KV级终端将成为城市电力的重点。山东金乡金曼克集团公司于1999年末研制成功世界上首台110kV干式变压器,这是迄今为止世界上电压等级最高的环氧浇注干式变压器。 对于干式变压器,其安全运行和使用寿命,很大程度上取决于变压器绕组绝缘的安全可靠,绕组温度超过绝缘耐受温度使绝缘破坏,是导致变压器不能正常工作的主要原因之一。此外还有过压、欠压、过载等因素。因此,对变压器的运行温度及运行时电压、电流的监测及报警控制是十分重要的。 本文从实际问题出发,为在兖州供电局试运行的110KV干式变压器设计了测控系统。该测控系统选用红外温度传感器、Pt100热电阻对变压器的绕组和铁芯温度进行采样;选用电压互感器,电流变送器对低压侧绕组的电压、电流进行采样;选用SIEMENS的S7-300 PLC对各采样数据进行处理;同时根据需要,配合单相可控硅控制器,通过对变压器所配备的风机进行启/停和变速控制,实现对绕组温度的调节;选用SIEMENS的TP2706′触摸式人机界面(HMI)对采样信号进行显示,对变压器运行状况进行监视、报警。HMI和PLC之间采用MPI(多点)通讯方式。 针对变压器高压绕组侧的高电压击穿问题,本文提出采用红外温度传感器代替传统的铂电阻进行非接触式温度测量,并从红外温度传感器的测温原理、测温特点等方面进行了详细的分析。同时该系统采用PLC和触摸式显示屏对各种采样信号进行处理和显示,进一步提高了整个系统运行的安全性和可靠性。另外,采用调压调速方式对变压器进行冷却降温,有利于提高变压器的带负荷能力,实现节能、低噪声运行。