CN102109860A - 一种用于变压器冷却系统的控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

一种用于变压器冷却系统的控制方法及装置，所述系统包括变压器潜油泵、风扇和智能控制装置，所述方法包括以下步骤：(a)运行变压器冷却系统工作组的潜油泵；(b)根据变压器的油温，确定投入风扇的台数。本发明的变压器冷却系统的控制方法以及控制装置能适应不同季节的环境温度的变化，有效调节变压器温度，降低冷却风扇电机能耗，实现节能降耗与冷却系统最佳运行。

Description

一种用于变压器冷却系统的控制方法及装置

技术领域

本发明属于变压器冷却系统控制领域，具体涉及一种用于变压器冷却系统的控制方法及装置。

背景技术

采用强迫油循环风冷却的变压器，根据变压器容量，配置不同容量的冷却装置。冷却装置根据使用的功能分为备用、辅助、工作组。一般情况下，每台变压器设备用的冷却装置为1组(工作冷却器故障时可自动投入运行)、辅助冷却装置为1组(变压器负荷电流大于70％额定电流或上层油温高于某一定值时自动投入运行)，其余均为工作冷却装置。每组冷却装置由1台潜油泵和2～3台风扇组成。

现有冷却装置的每组工作时，潜油泵和风扇同时运转，如图1所示，MP4为油泵电机，MF41～MF43为风扇电机。冷却器系统均按组运行，即潜油泵和风扇电机同时运行。一般情况工作组冷却器全部投入运行。当电源开关Q投入，开关SA4投入到工作位置时5、6，11、12接通，接触器KM4通电励磁使常开接点闭合，接通了潜油泵MP4、风扇电机MF41、MF42、MF43的工作电源，整组冷却装置运行。只要接触器KM4工作，潜油泵和风扇电机就同时运行，不能分别控制，不能根据变压器的温度，控制潜油泵和风扇电机起停。现有变压器冷却装置的潜油泵和风扇电机同时运行，在环境温度较低时，变压器温度过低，有效绝缘材料没有被充分利用，浪费了电能。

在冬季负荷较低或特别寒冷的季节，变压器油温过低，带来一定的负面问题。对于变压器的温度和冷却问题，必须全面来考虑，不能认为变压器温度愈低愈好，这是因为一定的绝缘材料可以在一定的温度下长期运行，温度过低说明浪费了电能，或者说明采用了不必要的太强的冷却方式，这两种情况都是不经济的。现有冷却器控制有如下缺点：

1、冷却装置的冷却容量只能分级调整，不能平滑连续变化，无法满足电力系统目益发展的低能耗需求；

2、冷却装置分组投入或切除时，导致变压器本体温差变化较大，不利于绝缘材料的寿命和安全运行。

3、在环境温度较低时，变压器温度过低，有效绝缘材料没有被充分利用，浪费电能。

因此，有必要提供一种能适应不同季节的环境温度的变压器冷却装置，有效调节变压器温度，降低冷却器风扇电机能耗，达到节能降耗与冷却系统最佳运行方式。

发明内容

为了解决现有变压器冷却系统的潜油泵和风扇电机同时运行，浪费能源的不足之处，本发明提供一种用于变压器冷却系统的控制方法及装置。本发明采用的技术方案如下：

一种用于变压器冷却系统的控制方法，所述系统包括潜油泵、风扇和智能控制装置，所述方法包括以下步骤：

(a)运行所述变压器冷却系统工作组的潜油泵；

(b)根据变压器的油温，确定投入风扇的台数。

优选地，步骤(b)包括变压器的油温每升高5～8度增加一台风扇的投入，每降低5～7度减少一台风扇的投入。

一种用于变压器冷却系统的控制装置，包括潜油泵、风扇和控制器，控制器包括温度感测单元和处理单元，所述温度感测单元获得变压器油温，所述处理单元根据变压器的油温控制风扇的投入台数。

优选地，在用于控制潜油泵的潜油泵回路和用于控制风扇的风扇回路之间设有接触器，用于潜油泵和风扇的分别控制。

本发明的有益效果：能适应不同季节的环境温度的变化，有效调节变压器温度，降低冷却器风扇电机能耗，达到节能降耗与冷却的目的。

附图说明

图1是现有技术的变压器冷却装置控制电路图；

图2是本发明一种实施例的一种简易控制电路图；

图3是本发明实施例的起停风扇智能控制电路图；

图4是本发明一种实施例的起停风扇示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明提供的变压器冷却系统的控制方法及装置作进一步详细的描述：

请参阅图3，是本发明一种实施例的控制电路图，变压器冷却系统包括潜油泵、风扇和智能控制装置。本发明的方法包括以下步骤：运行变压器冷却系统工作组的潜油泵；根据变压器的油温，确定投入冷却风扇的台数。

本发明工作组的潜油泵先运行，充分利用散热器对变压器油冷却。根据变压器的油温变化对风扇电机运行台数分别控制，保证变压器温度的变化连续平滑调整，实现对变压器冷却器组的最优控制。运行时，电源开关Q4投入，开关SA4投入到工作位置时5、6，11、12接通，接触器KM4通电励磁使常开接点闭合，这时只有潜油泵MP4工作，进行油循环，靠变压器散热片自然冷却，当温度达到第一设定值时，智能控制器输出起动第一风扇电机W1，第一风扇FM41运行，当温度达到第二设定值时，起动第二风扇电机W2，第二风扇FM42运行，依次增加风扇电机，增强风冷却达到降温的目的。

本发明的控制器接收变压器的油温，控制器根据变压器的油温控制风扇的投入台数。优选地，采用智能控制器(或PLC)控制，控制器包括温度感测单元和处理单元，控制器的温度感测单元获得变压器的油温，控制器的处理单元根据变压器的油温控制投入风扇的台数。温度感测单元与变压器顶部油箱测温热电阻(Pt100)电连接，获得变压器的油温。智能控制器的处理单元与风扇电连接，按照不同温度设定值对冷却器的风扇进行控制。

请参阅图4，本发明一种实施例的起停风扇示意图，当温度达到第一设定值55℃时，智能控制器输出起动第一风扇电机W1，每升高10℃增加一台风扇电机投入，每下降5℃，便减少一台风扇电机运行。当温度下降5℃达到50℃时，停止第一风扇电机W1运行；当温度升高10℃达到60℃时，通过控制第二风扇电机W2运行来增加第二风扇FM2投入；当温度下降5℃达到55℃时，停止第二风扇电机W2运行来减少第二风扇FM2投入；当温度升高10℃达到65℃时，通过控制第三风扇电机W3运行来增加第三风扇FM3投入；当温度下降5℃达到60℃时，停止第三风扇电机W3运行来减少第三风扇FM3投入。依次类推，根据变压器的油温变化对风扇电机运行台数分别控制，保证变压器的温度的变化连续平滑调整，实现对变压器冷却器组的最优控制。

变压器冷却系统一般包括控制潜油泵的潜油泵回路和用于控制风扇的风扇回路。本发明的一种优选方式，在潜油泵回路和风扇回路之间设有接触器Q1，参见图2，用于潜油泵和风扇的分别控制。本优选方式可实现潜油泵和风扇的电机分别控制，但对风扇电机不能分台控制。需要人工监视主变压器温度，通过人工操作风扇电机起停。这种方式由于潜油泵和风扇的分别控制，通过人工操作风扇电机起停，优于现有技术的冷却装置。

通过选取了某电厂#1主变压器48小时的变压器负荷和油温变化趋势数据，变压器共7组冷却器，5组工作冷却器投入3组运行。即使在同一天，由于昼夜温度(-4℃～15℃)的变化和负荷峰谷差的变化叠加，变压器温度变化差为25℃左右。通过对某发电集团公司23台主变压器数据统计表明，23台冷却器其中一组风扇电机容量总加之和为121kW。其半年消耗电能121kW×24(小时)×30(天)×6＝52.27万度。23台主变压器共70组工作组冷却器，如果在冬季有一半工作组冷却器根据温度停运，即，变压器的油温每升高5～8度增加一台风扇的投入，每降低5～7度减少一台风扇的投入，可节约电能为80.74万度。考虑昼夜温度变化，节能效果优于80.74万度。

综上所述，本发明的变压器冷却系统的控制方法以及控制装置能适应不同季节的环境温度的变化，有效调节变压器温度，降低冷却器风扇电机能耗，达到节能降耗与冷却系统最佳运行。

尽管本发明是通过上述的优选实施例进行描述的，但是其实现仅仅并不局限于上述的实施方式，应该认识到在不脱离本发明精神和范围的情况下，本领域技术人员可以对本发明做出不同的变化和修改。

Claims (6)

1.一种用于变压器冷却系统的控制方法，所述系统包括智能控制装置、潜油泵和风扇，其特征是，所述方法包括以下步骤：

(a)运行变压器冷却系统工作组的潜油泵；

(b)根据变压器的油温，确定投入风扇的台数。

2.根据权利要求1所述方法，其特征是：步骤(b)包括变压器的油温每升高5～8度增加一台风扇的投入，每降低5～7度减少一台风扇的投入。

3.一种用于变压器冷却系统的控制装置，其特征是，所述装置包括潜油泵、风扇和控制器，控制器包括温度感测单元和处理单元，所述温度感测单元获得变压器油温，所述处理单元根据变压器的油温控制冷却风扇的投入台数。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征是，在用于控制潜油泵的潜油泵回路和用于控制风扇的风扇回路之间设有接触器，用于潜油泵和风扇的分别控制。

5.根据权利要求3所述的装置，其特征是，变压器的油温每升高5～8度控制器控制增加一台风扇的投入，每降低5～7度控制器控制减少一台风扇的投入。

6.根据权利要求3-5中任何一项所述的装置，其特征是，所述控制器为智能控制装置。

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