基于PLC的模糊PID变压器变频冷却系统研究

曹石　曹丽苹　安卫超

摘要：温度对变压器的稳定性和寿命有较大的影响，目前中大型变压器的散热一般使用风冷强迫油循环的方式。冷却器的运行状态对变压器的散热性能起决定性作用。传统的切换方式一般采用继电器硬触点接触，精度较差，而常规PID控制方法参数一旦设定难以实时根据设备状态进行参数更新，难以满足大惯性非线性系统的需求，因此本文设计了基于PLC的模糊PID控制法变频调节冷却器的运行方案，实验结果可知，该系统运行稳定，通过实时采集变压器顶层油温的温度，使冷却器扇叶转速处于自适应状态，该系统相对常规PID控制法对于大惯性、长时延的非线性控制系统具有较好的控制效果。

关键词：PLC;模糊 PID;变压器冷却

中图分类号：TB 文献标识码：A doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2021.24.080

0引言

由于铁损和铜损的存在，变压器运行中会产生热量，使变压器铁芯、绕组和油的温度升高。变压器对温度极为敏感，温度升高会减少变压器的寿命。根据变压器铭牌使用寿命20年的标定下，要求变压器最热点温度要运行在98°C以下方可满足。当变压器的运行温度每升高6°C其真实使用寿命将会减少50%。因此控制变压器合理的运行温度对于变压器的运行寿命节省有色金属开销来说起到举足轻重的作用，因此必须采用合理的冷却方法。

目前，风冷强迫油循环的冷却方式广泛地应用于中大型变压器的冷却系统中，这种方式多依靠传统继电器的动作或者使用温度传感器采集温度信号后传给PLC设置阈值发出动作信号驱动相关继电器动作来进行冷却器的投切，该方式目前以下几点存在问题：