基于大plc大型电力变压器冷却控制的研究毕业论文设计.doc
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2023-07-10
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河北化工医药职业技术学院毕业论文
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基于 PLC 大型电力变压器冷却控制的研究
第一章 引言
电力变压器是发电厂和变电所的最重要设备之一。随着电力系统规模的不断扩大和电压
等级的提高，在电能输送过程中，电压转换层次有增多的趋势，要求系统中的变压器总量己
由过去的 5—7 倍发电总容量，增加到 9—10 倍发电总容量。因此，变压器能否正常运行对于
电力系统的安全稳定运行起着至关重要的作用。
变压器的效率虽然很高，但系统中每年变压器总的电能耗仍然是一个相当大的数目。变
压器的损耗主要是铜耗和铁耗，而这些损耗最终均转化为热量，从而使变压器的油温和铁心
温度升高。变压器的铜耗和铁耗产生的热量主要以传导和对流的方式向外扩散，变压器运行
时，各部分的温度分布极不均匀。分析与测试均表明，变压器产生的热量 80%以上集中于绕
组和铁心，它直接影响着变压器的出力。通过计算以及运行实践证明，变压器最热点温度维
持在 98℃以下时，变压器能获得正常使用年限(20—30 年)。根据研究，变压器绕组每升高 6
℃，使用年限将缩短一半，此即所谓的绝缘老化 6℃规则
[1]
。可见，温度对变压器的使用寿
命有着至关重要的影响。分析与计算表明，变压器损耗的增加与其额定容量的 3/4 次方成比
例，而冷却表面的增加只与额定容量的 1/2 次方成比例。可见，变压器的容量越大，其散热
问题就越突出。因此，如何使变压器最大限度地散热，是变压器生产厂家的重要课题，也是
电力部门在生产运行中需要特别关注的问题。因此要对变压器进行冷却控制
[3]
。
1.1 论文的背景和意义
在输变电系统中，变压器是实现电能转换的最基本、最重要的设备，对供电可靠性有着
重大的影响。变压器在运行中是有损耗的，一种是空载损耗，它与负荷大小无关;另一种是负
载损耗，与负载电流的平方成正比。变压器运行中产生的损耗将转换为热量散发出来，使变
压器绕组、铁芯和变压器油温上升。变压器的温升影响它的带负荷能力，同时会加速变压器
绕组和铁芯所采用绝缘材料的老化，影响它的使用寿命。
变压器运行中所带负荷随时都在发生变化，这将使变压器的损耗也随之发生变化，从而
造成变压器油温的变化；同时不管是一年四季环境气温的变化，还是每天昼夜气温的变化，
也都造成了变压器油温的变化。为了保证变压器安全，稳定，经济的运行，要随时检测变压
器的油温并由冷却控制装置控制冷却器组运行来控制变压器油温的变化，使其油温维持在一
个固定的范围内。但目前大型电力变压器的冷却控制仍然主要采用传统的继电式控制方式，
这种控制方式存在许多弊端：控制回路接线复杂、可靠性差、故障率较高、维护工作量大，
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