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变压器冷却器的模糊控制系统

作　者: 张小景
导　师: 汪建
学　校: 华中科技大学
专　业: 电工理论与新技术
关键词: 变压器冷却器 PLC 模糊控制监控系统
分类号: TP273.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 38次
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内容摘要

变压器在运行时,铁芯及绕组等均产生损耗,这些损耗将转变成热量,引起变压器温度升高,从而加快其绝缘老化,减短其使用寿命。因此变压器必须加设冷却装置。目前使用较多的是油浸式变压器,此类变压器的冷却方式有:油浸自冷、油浸风冷、强迫油循环冷却。传统的控制方式大多采用继电器控制,此种控制技术接线复杂,元件多,故障点多,而且只能工作在工频段,在变压器温升不高的情况下造成不必要的能源浪费。本文主要研究了变压器用强油风冷却器,并且分析了传统的PID温控方式,采用变压器顶层油温作为输入量,通过PID控制器启停冷却器。此种控制方式通信能力和自动化方面有了提高,但是在冷却器启停时噪音很大,而且不能平滑变速。考虑到温度控制系统的滞后性,本文提出应用模糊控制算法来控制变压器温度,并以负荷电流和油温作为输入量。这种新型的冷却器控制系统采用西门子S7-300系列PLC作为处理器,应用二维Mamdani模糊控制算法,即负荷电流和变压器顶层油温作为输入量,来控制变频器的输出。变频器的使用可以实现冷却器的软启动,并且实现冷却器平滑变速,减小噪音,减少电能浪费。为实现变压器控制的智能化,本文设计的冷却器控制系统设置了远控/就地,自动/手动转换功能,并且使用西门子的组态软件Wincc6.0作为是上位机开发平台和西门子S3-700系列PLC作为下位机,PROFIBUS总线作为通信标准,设计了一套冷却器实时监控系统,包括报表打印、实时监控、数据归档、报警、历史数据查询等多项功能,从而大大提高了变压器运行的稳定性,减少系统的维护量,提高了工厂管理的水平。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-7
1 引言  7-10
  1.1 本文的研究背景  7-8
  1.2 本文的研究意义  8-9
  1.3 本文的主要工作  9-10
2 变压器冷却器  10-19
  2.1 冷却装置的分类  10-12
  2.2 强油风冷却器  12-14
  2.3 根据负荷确定冷却器的运行  14-19
3 控制系统设计  19-35
  3.1 PID 控制系统设计  19-21
  3.2 PID 算法在PLC 上的应用  21-23
  3.3 模糊控制系统的设计  23-29
  3.4 模糊控制器的仿真  29-35
4 冷却器的硬件系统设计  35-47
  4.1 系统接线图  35-40
  4.2 低压电器选型  40-42
  4.3 PLC 系统设计  42-47
5 冷却器的软件系统设计  47-60
  5.1 PLC 编程  47-53
  5.2 上位机监控软件设计  53-60
结论  60-62
感谢  62-63
参考文献  63-64

变压器冷却器的模糊控制系统

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