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PLC 在变电站变压器自动化中的应用

摘要：本文主要介绍由 PLC 构成的变压器自动化系统在中小型变电站

综合自动化中的实现。它对变压器的控制精度高，性能可靠。同时 PLC

自身具备的计算机、电子、网络通讯等特性，使 PLC 在变电站综合自

动化中得到了广泛的应用。

关键词：变压器自动化 变电站综合自动化系统

1 概述

可编程逻辑控制器（PLC）作为新一化的工业控制装置，结构简单、性

能全面、可靠性高。其突出的优点是：使用方便，具有杰出的实时功

能和强大的通讯能力。在其小小的单元中，包含了强大的功能，使之

能够独立地或通过网络分布式系统轻而易举地完成复杂的控制任务，

很小的投入即能获得最有效的自动化系统， 在工业现场领域深受欢迎，

特别是经过特殊模块配置后，可以在保持简单易用的特点的同时大大

扩展其应用领域。PLC 的体积小，结构紧凑，编程方便，梯形图编程

方式面向一般电气技术人员，操作简单，维修方便，易于实现机电一

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体化，因而在变电站综合自动化中得到了广泛的应用。

中小变电站综合自动化中的自动化设备有：可编程自动化监控装置、

可编程变压器自动化屏、可编程微机计量屏、可编程微机线路保护屏、

可编程微机同期系统、可编程中央信号屏、可编程电容屏、可编程微

机直流电源系统等均应用了 PLC 为其智能化单元，并且都能够挂网运

行，方便地实现遥信、遥测、遥控功能，取代了传统的 RTU。本文主

要介绍由 PLC 构成的变压器自动化部分在自动化变电站中的实现。适

用于老式变电站的自动化改造及新式变电站的建设。

2 变压器自动化的构成方案

在中小型变电站中，一台变压器及其配套设备一般包括：断路器及操

作单元、变压器、变压器控制屏、避雷器、差动保护屏、变压器接地

系统等。下面以两种情况分别讲述变压器的自动化构成方案。

2.1 变压器及配套设备为常规设备

如果断路器及操作单元、变压器、差动保护屏、变压器防雷接地系统

等均为不含智能单元及计算机接口的常规设备，那么只需将变压器控

制屏部份选用可编程（PLC）变压器自动化屏，就能构成比较完备的变

压器自动化系统。其系统框图如图 1 所示，变电站中控室内的变压器

控制屏及其配套设备分别与可编程变压器自动化屏通过电缆直接连

接，进行信息交换。中控室或远方的主计算机监控系统通过对可编程

变压器自动化屏的监控来实现对变压器的监控，其中的信息交换由主

计算机监控系统中的工控机（IPC）与可编程变压器自动化屏中的 PLC

通过工业现场通讯网络来实现。这种变压器自动化系统一般适用于改

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造旧站或建设资金规模不大的自动化新站。

2.2 变压器及配套设备为智能化设备

如果断路器及操作单元、变压器、差动保护屏、变压器防雷接地系统

等均已含有智能单元及计算机接口，那么变压器控制屏部份选用可编

程（PLC）变压器自动化屏，就可以非常方便地构成功能强大的变压器

自动化系统。其系统框图如图 2 所示，变电站中控室内的变压器控制

屏及其配套设备分别与可编程变压器自动化屏通过工业现场通讯网络

与中控室或远方的主计算机监控系统进行信息交换。可编程变压器自

动化屏与变压器及配套设备之问仅有极少量的电缆连接，整个系统显

得非常简单。

3 可编程变压器自动化屏的组成及实现

可编程变压器自动化屏的硬件设备一般包括：PLC，PLC 输入/输出信

号隔离继电器，近地操作按钮及故障事故指示灯、报警器、智能变压

器油温度巡检仪，智能信号测试议，小直流电源，通讯适配器等。其

系统框图如图 3。软件主要由 PLC 自动化监控程序和与监控主计算机

(上位机)的通讯程序组成。

3.1 PLC 的选型

从上述的被控对象(变压器)的电气特性看出，这个系统几乎是对开关

量进行监控。温度模拟量及信号模拟量均有智能仪表对其监控, 智能

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