电容器极间工频交流耐压试验装置PLC控制程序设计

2018-09-21 08:38刘静王蔚
科技与创新 2018年18期
关键词:工频耐压谐振

刘静,王蔚



电容器极间工频交流耐压试验装置PLC控制程序设计

刘静,王蔚

(长春工业大学电气与电子工程学院,吉林 长春 130012)

为了解决大容量设备在工频交流耐压试验时存在的“变压器和调压器体积大及笨重”问题,将谐振技术和PLC控制技术[1]应用到工频交流串联谐振试验装置中。研究表明,此试验装置可以实现大容量设备在较小的电源容量下进行耐压试验,还能提高试验便捷性和灵活性。

耐压试验;PLC;工频串联谐振;变压器

电容器是电力系统中的一种重要设备[2],影响着电网的安全运行。之前出厂前的测试[3]基本上都是手动的,效率低、不安全,在此设计一个自动PLC控制的测试程序。

本文先对谐振状态展开分析,提出用PLC控制调压器方法。利用PLC柱式调压器的滑动触头,使试品能够在较低的输入电压下实现工频交流耐压试验。

1 极间耐压试验的方案选择

目前主要可以通过2种方法来获得工频交流试验电压[5]:①主要利用试验变压器;②主要依据不同试品的试验特点,分别采用串联谐振[6]、并联谐振或串并联谐振的方法来获得工频交流试验电压。本文采用方法②。

2 设计方案论述

2.1 电容器极间工频耐压试验

电容器极间工频交流耐压实验接线情况如图1所示。

在图1中,T3为图1柱式调压器,其输入电压为L31和L32,其中心抽头由1台三相交流异步电动机控制。T4为励磁变压器,根据实际需要选择1个抽头连接到可调电抗器L的输入端,作为L的输入电压。

图1 电容器极间工频交流耐压接线图

L输出电感量有5档,根据实际需要选择其中一档连接到CX上。通过1台三相异步电动机控制L的铁芯运动,控制电感进而控制其输出电压。CX为被测试电容器,PV5为电压传感器,其输出信号为4~20 mA。TA8和TA10输出信号为4~20 mA。该控制系统适用于产品容量100~800 Kvar,额定电压3~24 kV,试验电压为额定电压的2.15倍下的极间耐压试验。

2.2 电容器极间工频耐压试验步骤

2.2.1 接线

根据接线图将试验中所需设备连接起来,电容器一端接高压,另一端可靠接地。检查无误,关栅栏,开警示灯,禁止入场。

2.2.2 开启电源

合上柱式调压器操作台电源闸(QF7),使其处于“ON”,GPXZ-5000电容综合实验控制台电源接通;打开控制台的电源钥匙开关,“电源”灯亮。调压器自动到零电压,“调压复零”灯亮;进行高压试验。

2.2.3 手动操作

按下“报警”键,“报警”灯亮,并发出警报声,提示试验即将开始;按下“启动”键,“启动”灯亮,试验开始;按下“升压”键或“降压”键,调压器输出电压为电容器额定电压的2.15倍,在调节电压的过程中,监视原边和试品的电压和电流值;当试验电压达到要求值,按下“耐压计时”键,数字计时器开始10 s计时。当计时到0时,调压器自动降压到最小值,“调压复零”灯亮;按“停止”键,“停止”灯亮;试验结束。

3 PLC控制程序总梯形图

图2所示为PLC控制程序的总梯形图。

在PLC控制程序的基础上,通过各种控制按钮,采集到各个开关量和模拟量的信息,根据控制台的指令执行相应的试验测试程序,来达到测试电容器的目的。

4 结论

本文将谐振技术和PLC控制技术应用到工频交流串联谐振试验装置中,提出用PLC的控制调压器方法,使试品能够在较低的输入电压下实现工频交流耐压试验。结果表明,设计的PLC控制测试程序不仅能顺利完成测试,还能提高效率。

图2 PLC控制程序的总梯形图

[1]向晓汉.西门子S7-200PLC完全精通教程[M].北京:化学工业出版社,2012.

[2]纳塔拉杨.电力电容器[M].北京:机械工业出版社,2007.

[3]关汝杰.影响电力电容器安全运行的因素[J].硅谷,2011(19).

[4]范希林.电力电容器常见故障及其诊断研究[J].科协论坛,2008(2).

[5]刘晓辉,陈凤伟.关于大容量电力电容器极间交流耐压试验的探讨[J].中国科技信息,2006(22).

[6]李莉.梁光恒.变频串联谐振法在并联电容器组交流耐压试验中的应用[J].电气应用,2007(10).

[7]雷斌,吕凤玉,马殷元.基于PLC和组态王的农村水厂监控系统设计[J].自动化技术与应用,2010(12).

2095-6835(2018)18-0037-02

TM53

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2018.18.037

〔编辑:严丽琴〕

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