关于变压器有载调压技术的几点新思路

在电力系统中，随着用户对电网电压质量要求的提高，在变压器中采用有载调压技术已是一个新的趋势，有载调压装置主要包括两大部分：有载分接开关、电动机构及控制。

从现场运行情况来看，故障发生较多的是电动机构，占装置故障率的75以上。

常见故障有：开关连动，即当调压指令发出时，不能步进一个分接，而是连续转动几个分接，甚至达到极限。尤其是SYXZ型机构，还有机械限位故障，开关拒动等。这些故障与电动机构部件多，接线繁琐调试困难有着很大关系。因此，改进设计思路，化繁为简是十分重要的。

1新思路整体方案设计工作原理：由变压器的输出电压经电压互感器，再经电压变换后，采样保持送A/D转换器，变换为数字信号到8031单片机，单片机判断此电压是否属正常范围，若电压偏高或偏低，则命令步进电机正转或反转来降压或升压，使之正常。同时根据电压高多少或低多少，确定步进电机步进分接的个数，由步进电机带动有载分接开关进行调压。单片机同时对有载分接开关位置进行监视，以免达到极限。

采用单片机技术，它体积小，控制性能强，低功耗，主要功能是实现智能化，使用灵活方便。

采用步进电机与单片机接口简单，具有快速启停，步进，定位准确的特点，正好符合有载调压步进分接的特点。

步进电机正、反转控制是由A、B、C三相脉冲的相序决定的，若1.、丨1、丨2，依次输出高电平的顺序为人?人0?队CA->A则电机正转，若脉冲顺序为A?AC?C?CB+B?BA?A，则电机反转，而电机运转的速度就决定于P（U）、P.1、P.2三个脉冲信号的频率电机转动的角度决定于脉冲信号的个数，设计中步进电机的运转方向、速度、角度由单片机控制，避免了常规机构中控制运转两个回路，接线复杂的问题。

2主要硬件电路部分设计输出高电平信号，启动0809A/D开始进行转换，ALE此时亦有效将地址ABC锁存，IN0号回路模拟量进行变换结束后，单片机取走数据。

在8031单片机与步进电机连接中主要采用光电隔离电路，驱动电路采用VMOSFET恒流斩波驱动技术可以简化电路。

3几个问题的说明由于P.1到P.2输出脉冲的频率控制着步进电机的运转速度，所以每发出一个脉冲后有相应的延时，这个任务可以由8031芯片的定时/计数部件T0或T1来完成时间由软件设置。

步进电机的步进角度应与有载分开开关的步进分接角度相配合。

有载分接开关的位置可以用相应的位置开关来表示，以便单片机进行检测。

可以采用微步控制技术提高步进电机的运行稳定性。

4结语此设计方案中，采用单片机控制，使用方便、灵活，通过驱动电路控制步进电机大大地简化了控制电路，提高了运行的可靠性，新装置在河南阌乡铁路牵引变电所运营状态良好，因而具有很好的应用价值和推广价值。

某教学楼消防供水系统张永世水要求的实现方法，并给出了相关的控制图及程序梯形图。

14：A1概述系统控制要求（自动控制方式）1）采用手动、自动两种控制方式；）双压力值恒压供水；3）三台水泵采用循环工作方式。

系统设计目的：为即将竣工的某新教学楼提供消防用水及该区的生活用水。本系统的设计主要有三大部分：主电路、控制电路及工控微机PLC控制部分。包含了从硬件电路设计到软件编制两个过程。

系统设计了手动和自动两种控制方法。手动控制时通过自耦变压器采用降压方式启动电动机，此方式下系统为非恒压供水；自动控制时由变压器软启动电动机，并通过对电动机的变频调速，达到系统的恒压供水的设计要求。

2硬件控制系统根据设计要求，设计了手动和自动两种回路。手动控制回路由操作人员经过手动启、停按钮进行控制。自动控制回路由PLC输出端控制的继电器触点控制。

因电动机的降压启动回路与变频器调速回路共用一条母线，所以各电机的启动运行之间没有闭锁，保证某一时刻内只能启动某一台电动机。同时变频器与自耦变压器间也没有闭锁，以防止短路回路形成。手动控制时，电机降压启动的时间由时间继电器延时决定。自动控制时，由PLC输出端控制继电器，再由断电器触点控制电动机的变频或工频运行。同时当电机在自动控制方式工频运行时，由继电器触点断开手动工频运行自保回路，以使系统正常工作。

控制电路设计采用模块化结构方式，各电动机的控制集中到统一模块，并由检修开关和热继电器的触点对模块的通电进行控制。因而检修某台电机，不会影响到其他电机的正常工作，同时，也保证了检修人员的人身安全。当电动机长时间过载运行时，由热继电器的常闭触点也能断开该模块，保护电动机。

3软件结构PLC控制程序主要有四大部分：水泵的选择及启动运行部分，系统的数据采集处理及输出控制部分，实时检测及报警部分，实时时钟部分。

31水泵的选择及启动部分自动控制时，程序运行由自动控制启停按钮控制。程序启动后，通过比较指令选择将要启动的水泵。在启动运行状态，程序控制变频器软启动电机，并对电机进行变频调速，满足供水要求。

电动机启动时由计时器延时使电动机空载启动。若检修水泵，将重新选择下台水泵。

PLC通过输入端，检测电动机的工作状态。当电动机运行时，对电动机的工作进行计时，各电动机的指定运行时间为12h当工作计时时间到后自动停止当前水泵，启动下台水泵供水。另外，在消防状态时，通过比较压力偏差值以增加或减少供水水泵，从而改变供水量，达到恒压供水。

32数据处理及输出部分实时数据采集：系统控制量为管网供水压力，送PLC参与数据处理，同时为判定电磁阀工作的好坏，系统还采样了变频器输出电流值。

数据处理：本部分通过增量式PID算法对数据进行处理输出控制：数据的输出控制由数模转换功能模块（D/A）来完成。

33实时检测及报警部分控制回路报警及故障。当控制回路故障时，电动机将不能正常运行。输出声光报警，并由程序自动启动下台水泵。

变频器故障检测报警及故障处理。变频器是本系统中价格昂贵的部件。当变频器发生故障后会输入报警信号，PLC检测到报警信号后，输出声光报警信号，并停止程序其他部分的运行。

供水阀故障检测、报警及处理。系统采用电磁阀控制管网供水，当电磁阀出现故障时，应及时检修，保证在短时间内恢复供水。为此程序通过压力反馈值和电流偏差值的比较判断阀门是否有故障，故障时输出声光报警并停止程序其他部分的运行。

锂电池欠压报警。锂电池是PLC的后备电池，停电时，对）男，1986年毕业于沈阳建筑工程学院电气自动化专业，工程师，山西省工业设备安装公司，山西太原030024