CN101728063A - 一种油浸变压器的排油注氮控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种油浸变压器的排油注氮控制装置，包括现场探测器、泄油阀、断流阀和进氮阀，所述现场探测器设置在油浸变压器上，泄油阀设置在排油管道上，断流阀设置在进油管道上，进氮阀设置在进氮管道上，其特征在于，其还包括根据所述现场探测器检测获得的信号控制所述泄油阀、断流阀和进氮阀进行动作的PLC，所述现场探测器、泄油阀、断流阀和进氮阀与所述PLC电连接。本发明的排油注氮控制装置，采用PLC进行控制，稳定可靠、操作方便、可维护性高，更好地保证了油浸变压器的使用安全。

Description

一种油浸变压器的排油注氮控制装置

技术领域

本发明涉及电力防火灭火领域，尤其涉及一种油浸变压器的排油注氮控制装置。

背景技术

电力变压器是发电厂及变电站中最重要的设备之一，其中最常用的是油浸变压器，由于其自身的结构、所用绝缘材料以及变压器的运行条件等导致油浸变压器存在着火灾事故的隐患。变压器爆炸着火一般是由内部绝缘破坏而引起，其原因为：过负荷、操作过电压、雷电过电压，绝缘逐渐老化，变压器油受潮或油酸解绝缘水平下降等。一旦绝缘击穿引起电弧导致油温和压力骤增，箱内压力急剧升高压力释放装置动作，可燃性气体、液体与火苗喷出会形成火灾，严重的使油箱裂开，空气进入箱内与可燃性气体混合后发生爆炸，火势很难扑灭，大量燃烧中的油涌出，继而令整个变电站燃起熊熊的烈火。

据资料显示或媒体报道，国内外变压器爆炸起火的事故时有发生，给设备和人生命安全带来巨大的危害，所以在选择、安装和使用油浸变压器时应采取消防措施。目前，主流的变压器消防系统技术有水喷雾系统、二氧化碳系统、卤代烷系统、排油注氮系统，表一将这几种系统进行了比较。

表一：各种变压器消防系统比较

系统类型	水喷雾系统	二氧化碳系统	卤代烷系统	排油注氮系统
					技术成熟度	最为成熟	成熟	成熟	成熟
灭火介质	水	二氧化碳	卤代烷	氮气
					介质补充	耗费水资源	较困难	困难	容易
设备组件	管道多、难安装	较难安装	较难安装	简单、易安装
					使用范围	露天	室内	室内	露天、室内
占地面积	大	较小	较小	小
					气候影响	大	无	无	无
灭火时间	约30分钟	约10分钟	约8分钟	约2分钟

系统类型	水喷雾系统	二氧化碳系统	卤代烷系统	排油注氮系统
					降温效果	较好	无	无	好
复燃可能性	有	有	有	无
					爆炸可能性	有	有	有	无
工作可靠性	低	高	高	高
					设计工作量	复杂	复杂	复杂	简单
系统维护	复杂	复杂	复杂	简单、方便
					环境保护	不利于节水	一般污染	严重污染	无污染
设备投资比	3.0	4.5	3.3	1

从表中可以看出，排油注氮装置更显现出以下特点和优势：以防为主、防消结合；使用范围广；快速灭火，防止复燃；有利环保，设计工作量小；造价低廉，运行管理简单方便。排油注氮技术最先应用于美国的油罐区，1989年我国引进了法国SERGI公司生产的变压器排油注氮装置，国内一些厂家也先后对该技术进行国产化并取得了一定的成效，其中应用比较广泛的有深圳市旭明消防设备有限公司。

目前市面上的同类产品都是基于传统的继电器控制逻辑实现排油注氮控制装置的运行，存在以下不足：

继电器控制采用硬接线实现逻辑，逻辑功能一旦确定，想要修改或是增加功能就非常困难。

继电器控制触电多，会产生机械磨损和电弧烧伤，接线也相应增多，可靠性和维护性能差。

时间继电器定时精度不高，容易受到环境温度变化影响，并且无计数功能。

不具备故障报警和人员操作的记录功能，不便于设备维修和责任追究。

继电器控制方式不具备网络功能，不能实现信息化管理和远程的监测和操作。

发明内容

鉴于现有技术的上述问题，本发明的目的是提供一种稳定可靠、操作方便、可维护性高的油浸变压器的排油注氮控制装置。

为了实现上述目的，本发明提供了一种油浸变压器的排油注氮控制装置，包括现场探测器、泄油阀、断流阀和进氮阀，所述现场探测器设置在油浸变压器上，泄油阀设置在排油管道上，断流阀设置在进油管道上，进氮阀设置在进氮管道上，其还包括根据所述现场探测器检测获得的信号控制所述泄油阀、断流阀和进氮阀进行动作的PLC，所述现场探测器、泄油阀、断流阀和进氮阀与所述PLC电连接。

作为优选，所述现场探测器包括感温探测器、压力探测器、火灾探测器、断路器探测器和重瓦斯探测器。

作为优选，其还包括用于指令输入和运行状态显示的触摸屏，所述触摸屏与所述PLC电连接。

作为优选，所述中央控制器为个人计算机。

本发明使用PLC代替传统继电器控制的方式，带来如下有益效果：

1、减少机械触电的数量，减少接线，提高系统的可靠性和可维护性。

2、采用软逻辑编程实现排油注氮自动控制，便于程序修改和增补功能，而无须改变接线。

3、可编制实时监控软件，动态的图形化的显示现场变压器的工作状态，便于工作人员及时了解情况。

4、可实现各种操作数据、故障报警的存储、查询和报表打印功能，方便进行存档和分析。

5、采用工业以太网的网络构架，方便数据安全快速的传输，已实现计算机管理信息化和远程的检测和操作功能。

附图说明

图1是本发明的排油注氮控制装置的第一个实施例的结构示意图。

图2是本发明的排油注氮控制装置的第二个实施例的结构示意图。

图3是本发明的排油注氮控制装置的第三个实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的实施例。

如图1所示的本发明的排油注氮控制装置的第一个实施例的结构示意图，其包括：现场探测器3、泄油阀51、断流阀41和进氮阀61，现场探测器3设置在油浸变压器1上，泄油阀51设置在排油管道5上，断流阀41设置在进油管道4上，进氮阀61设置在进氮管道6上，其还包括根据现场探测器3检测获得的信号控制泄油阀51、断流阀41和进氮阀61进行动作的PLC(可编程逻辑控制器)10，现场探测器3、泄油阀51、断流阀41和进氮阀61与PLC 10电连接。即PLC 10能控制泄油阀51、断流阀41和进氮阀61的状态。

其中，现场探测器3根据需要设置，可以包括感温探测器、压力探测器、火灾探测器、断路器探测器和重瓦斯探测器等等，信号集中到操作柜2中。

PLC 10内预先编制好程序，一旦出现异常，现场检测信号(包括断路器信号、重瓦斯信号、断流阀信号、火焰探测信号、压力阀信号、氮气瓶压力信号、柜门状态信号、运行退出状态、手/自动模式、维修锁定等)反馈给PLC 10，由PLC 10判断是否要执行排油和注氮操作，即打开泄油阀51和进氮阀61，同时关闭断流阀41。并决定各种指示灯的状态。

为了便于操作，可以设置手/自动两种控制逻辑，并可以根据需要对预先设定的逻辑进行修改，无须改变接线，提高了可靠性和可维护性。

为了进一步方便控制，如图2所示的本发明的排油注氮控制装置的第二个实施例的结构示意图。可以将PLC 10和中央控制器20(如个人计算机)进行连接，由中央控制器20对PLC 10进行控制，这样就可编制实时监控软件，动态地、图形化地显示现场变压器的工作状态，便于工作人员及时了解情况。同时也可以实现各种操作数据、故障报警的存储、查询和报表打印功能，方便进行存档和分析。

如图3所示的本发明的排油注氮控制装置的第三个实施例的结构示意图，将触摸屏30和PLC 10放入控制柜50中，且与PLC 10之间电连接，触摸屏30用于指令输入和运行状态显示，可视化监控管理，并方便进行历史记录的查询。

针对多个控制柜需要控制的情况，使用路由器60将各个PLC 10都连接到中央控制器20上，由中央控制器20进行统一控制。

这样一来，处于中央集控室的监控电脑(中央控制器20)可以通过工业以太网与现场控制柜里面的PLC 10建立通讯连接，编制专门的排油注氮实时监控系统软件，实现对整个防爆灭火装置工作状态实时在线监测、远程控制、以及数据存储和浏览的功能。通过网络远程实时控制防爆灭火动作的启停以及各种状态的回复。最大程度上实现了排油注氮控制装置的安全稳定性、可维护性和可操作性。

以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种油浸变压器的排油注氮控制装置，包括现场探测器、泄油阀、断流阀和进氮阀，所述现场探测器设置在油浸变压器上，泄油阀设置在排油管道上，断流阀设置在进油管道上，进氮阀设置在进氮管道上，其特征在于，其还包括根据所述现场探测器检测获得的信号控制所述泄油阀、断流阀和进氮阀进行动作的PLC，所述现场探测器、泄油阀、断流阀和进氮阀与所述PLC电连接。

2.根据权利要求1所述的油浸变压器的排油注氮控制装置，其特征在于，所述现场探测器包括感温探测器、压力探测器、火灾探测器、断路器探测器和重瓦斯探测器。

3.根据权利要求1所述的油浸变压器的排油注氮控制装置，其特征在于，其还包括用于指令输入和运行状态显示的触摸屏，所述触摸屏与所述PLC电连接。

4.根据权利要求1所述的油浸变压器的排油注氮控制装置，其特征在于，其还包括用于总体控制的中央控制器，所述中央控制器与所述PLC电连接。

5.根据权利要求4所述的油浸变压器的排油注氮控制装置，其特征在于，所述中央控制器为个人计算机。

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