CN103840431A

CN103840431A - 变压器超温保护装置、采用该装置的变压器及变频器

Info

Publication number: CN103840431A
Application number: CN201210485002.5A
Authority: CN
Inventors: 汪冰; 金家怡
Original assignee: Siemens Electrical Drives Shanghai Ltd
Current assignee: Siemens Electrical Drives Shanghai Ltd
Priority date: 2012-11-23
Filing date: 2012-11-23
Publication date: 2014-06-04

Abstract

变压器超温保护装置、采用该装置的变压器及变频器。本发明公开了一种用于中高压变频器的变压器（200）超温保护装置（100），其中，所述超温保护装置（100）包括热继电器（1），当所述热继电器（1）根据所述变压器（200）输入侧的电流判断变压器（200）处于超温状态时，所述热继电器（1）报警和/或切断变压器（200）的电路。利用上述超温保护装置，可以在加入热继电保护的情况下，增强整个变压器、变频器系统的安全性；同时能够对环境和整机过载等情况引起的变压器过热，进行保护，增加了保护的覆盖面；并且在提高对变压器的温度保护后，可以大大减少因变压器故障而导致的停机维修，从而节省了更换变压器的费用，也降低了因停机而停产所产生的损失。

Description

变压器超温保护装置、采用该装置的变压器及变频器

技术领域

本发明涉及一种超温保护装置，更具体地，本发明涉及一种用于变压器的超温保护装置，以及采用该超温保护装置的变压器，以及变频器。

背景技术

中高压变频器中的变压器是较为昂贵的元件。而因变压器超温引起的绝缘材料老化，会大幅度缩短变压器寿命，甚至直接造成变压器的报废。

在现有技术中，对变频器内部变压器的超温保护方式是将测温装置放置在变压器内部的气道中的测温点处，但是这种温度间接检测方法无法检测到变压器绕组的内部温度，如果变压器内部某处已经发生过热，而测温点处的温度并没有变化，则测温装置不会发出信号，从而大大降低了过热保护的有效性和准确性。因此，现有技术的保护方式不能全局性的考核变压器的实际最热点，导致准确性低，反应慢。

所以，存在对于有效并准确地提高对变频器内变压器超温保护方案的需求。

发明内容

上述问题可以通过根据本发明所提供的一种用于变压器的超温保护装置加以解决。该用于变压器的超温保护装置包括热继电器，当所述热继电器根据所述变压器输入侧的电流判断变压器处于超温状态时，所述热继电器切断变压器的电路。

优选地，在根据本发明的超温保护装置中，所述超温保护装置进一步包括至少一个温度传感器。

更进一步优选地，所述超温保护装置是温度开关。

另一优选方式是，所述温度传感器设置于变压器内部的测温点处。

再一优选方式是，所述温度传感器或温度开关设置于变压器的柜体内部的测温点处。

本发明还要求保护一种上述的超温保护装置的变压器，以及一种带有该变压器的变频器。

利用上述超温保护装置、变压器以及变频器，在加入热继电器保护的情况下，能够增强整个变压器、变频器系统的安全性；同时能够对环境和整机过载等情况引起的变压器过热进行保护，从而增加了保护的覆盖面；并且在提高对变压器的温度保护后，能够大大减少因变压器故障而导致的停机维修，从而节省了更换变压器的费用，也降低了因停机而停产所产生的损失。

附图说明

下文将以明确易懂的方式通过对优选实施方式的说明并结合附图来对本发明上述特性、技术特征、优点及其实施方式予以进一步说明，其中：

图1显示了热继电器1的电路工作原理图；和

图2显示了装有超温保护装置的变压器的整体结构示意图。

附图标记列表：

超温保护装置100；变压器200；柜体300；

热继电器1；温度传感器2，3；

具体实施方式

如图1和2所示，根据本发明的超温保护装置100包括热继电器1，用于在探测到变压器200超温时及时切断变压器200的电路。具体地，该热继电器1设置在变频器的输入侧的控制回路中，热继电器1通过预先设置而建立输入电流→温升的热模型。当因变压器200过载或故障造成的输入电流超过设定电流，根据预先设置的热模型可计算出变压器200的温升，当达到设定值时报警和/或者跳闸。

同时，当其它原因、例如外部环境引起变压器200的温度过高时，由于金属的电阻率会随温度升高而升高，导致变压器200的损耗随温度的上升而增加，此损耗亦反映到输入电流值，而热继电器1根据该电流值、基于热模型对变压器200的温升进行判断，确保变压器200不会因为过热而损坏。

在本发明的另一实施例中，超温保护装置100进一步包括至少一个温度传感器2、3。在本发明中，温度传感器2、3可以是温度开关、热敏电阻、温控器或者热电偶。

具体地，温度传感器2可以选择性地设置于变压器200内部的测温点处，即在变压器200的内部气道中安装测温探头，测量内部空气温度，当变压器200内部空气温度超过设定值时，温度开关或温控器2动作，保护变压器200不因过热损坏。

此外，也可以选择性地在变压器200的柜体300中设置温度传感器3，用于检测变压器200的柜体300内的环境温度。一旦柜体300内的环境温度受变压器200的发热、散热情况，以及外部环境温度共同影响而超过设定值时，或温度传感器3动作，保护变压器200不因过热而被损坏。

具体地，在同时设置有热继电器1、温度传感器2、3的实施例中，根据本发明的超温保护装置100工作如下：热继电器1从变频器的输入CT取得电流，检测变压器200的输入电流；同时，温度传感器2设置于变压器200的内部，检测变压器200内部空气温度；温度传感器3设置于变压器200的柜体300内，检测柜体300内的整体环境温度。当变压器200因过载、风机故障、环境温度过高等情况引起温升过高时，热继电器1可检测出输入电流的变化，当达到设定值时，热继电器1即动作，或者报警，或者以切断电源保护变压器200；温度传感器2、3也同时采撷各自位置处的温度，当温度超过设定值时即发出报警或跳闸信号。此外，温度传感器3的信号也可以输入到热继电器1中，从而实现环境温度对报警和/或跳闸时间的修正。

由于在上述实施例中，超温保护装置100同时包括热继电器1以及温度传感器2、3，因此热继电器1和温度传感器2、3可以同时作用，从而大幅度提高对变压器的超温保护作用，即可以有效并准确地实现对变压器200因过载、风机故障、环境温度持续过高等问题引起的变压器200超温的保护。当然，热继电器1与温度传感器2，或者热继电器1与温度传感器3相结合也可以实现上述效果。

此外，对安装于柜体300内的其他类型的干式变压器，如电力变压器、配电变压器等，也可以应用上述超温保护装置。

同时，上述超温保护装置应用于中高压变频器。

上文通过附图和优选实施方式对本发明进行了详细展示和说明，然而本发明不限于这些已揭示的实施方式，本领域技术人员从中推导出来的其它方案也在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种用于中高压变频器（200）的超温保护装置（100），其特征在于，所述超温保护装置（100）包括热继电器（1），当所述热继电器（1）根据所述变压器（200）输入侧的电流判断变压器（200）处于超温状态时，所述热继电器（1）报警和/或切断变压器（200）的电路。

2.根据权利要求1所述的超温保护装置（100），其特征在于，所述超温保护装置（100）进一步包括至少一个温度传感器（2，3）。

3.根据权利要求2所述的超温保护装置（100），其特征在于，所述温度传感器（2，3）是温度开关、热敏电阻、温控器或者热电耦。

4.根据权利要求2或3所述的超温保护装置（100），其特征在于，所述温度传感器（2，3）设置于变压器（200）内部的测温点处。

5.根据权利要求4所述的超温保护装置（100），其特征在于，所述温度传感器（2，3）进一步设置于变压器（200）的柜体（300）内部的测温点处。

6.一种带有权利要求1所述的超温保护装置（100）的变压器（200）。

7.一种带有权利要求6所述的变压器（200）的变频器。

8.根据权利要求7所述的变频器，其特征在于，所述变频器为中高压变频器。