CN104035457A - 一种根据变压器热老化率实时控制变压器冷却装置的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种根据变压器热老化率实时控制变压器冷却装置的方法，通过TSD6102设备发出请求监测变压器及冷却装置的状态命令，变压器及冷却装置反馈其运行状态，变压器及冷却装置状态通过TSD6101设备显示给操作员，本发明受外界条件影响小，本发明应用了负荷、顶层油温、环境温度、变压器绝缘纸的特性参数，降低了外界条件对其造成的影响；本发明频繁切换少，因为老化率计算比较稳定，不会经常出现波动，因此不会频繁的投入和退出冷却装置。

Description

一种根据变压器热老化率实时控制变压器冷却装置的方法

技术领域

本发明涉及一种根据变压器热老化率实时控制变压器冷却装置的方法。

背景技术

变压器冷却装置的主要用途是当变压器油温度过高时，通过散热器进行油循环，使油经散热器冷却后流回油箱，从而降低变压器油温度，间接的延长变压器的使用寿命。控制变压器冷却装置方法主要有顶层油温、绕组温度、负荷电流等直接控制方法，最常用的方法是根据顶层油温和负荷电流控制变压器冷却装置的启停。

目前国内控制冷却装置的方法主要是以顶层油温、绕组温度、负荷电流控制冷却装置的启停。顶层油温控制冷却装置的缺点：顶层油温上升和下降比较缓慢，容易造成风机投入和退出的不及时，顶层油温控制的滞后性，容易导致变压器温度的大幅上升下降。绕组温度控制冷却装置的缺点：绕组温度的检测误差比较大，不能反映实际的绕组温度，同时绕组温度与变压器油温度是非线性的关系，绕组温度很高时油温度不一定很高。负荷电流控制冷却装置的缺点：负荷电流的快速波动会导致风机频繁的启停，同时由于油温度的滞后性会导致油温度很低的情况下启动风机和很高的情况下停止风机。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种经济、控制准确可靠、易实施的根据变压器热老化率实时控制变压器冷却装置的方法。

为解决以上技术问题，本发明采用如下技术方案：本发明采用如下步骤

步骤①、判断变压器是否需要自检，自检用于检测变压器及冷却装置的状态；如果需要自检，执行步骤②，如果不需要自检，执行步骤③；

步骤②、通过TSD6102设备发出请求监测变压器及冷却装置的状态命令，变压器及冷却装置反馈其运行状态，变压器及冷却装置状态通过TSD6101设备显示给操作员；

步骤③、判断是否需要采样，如果需要采样，执行步骤④，如果不需要采样执行步骤⑩；

步骤④、存储采样数据，数据包括冷却装置的状态、负荷、环境温度、顶层油温，为计算热老化率提供数据基础；

步骤⑤、计算热老化率，热老化率由设备TSD6101计算得到，计算方法如下：

1）判断变压器的绝缘纸特性，由人工输入变压器的绝缘纸特性；

2）绝缘纸如果是非热改性计算方法如下：

：热老化率

：绕组热点温度，由设备TSD6101监测得到；

3）绝缘纸如果是热改性计算方法如下：

：热老化率

：绕组热点温度，由设备TSD6101监测得到；

步骤⑥、判断变压器是否超过热老化率的限定值，如果超过限定值执行步骤⑦，如果没有超过限定值执行步骤⑧；

步骤⑦、进行风扇控制，根据冷却装置的状态及控制策略，控制风扇。所述控制策略有一种，即老化率大于60时，启动第一组风机；老化率小于50时，停止此组风机；老化率大于75时，启动第二组风机；老化率小于65时，停止运行时间长的一组风机，初始控制策略，由手动输入得到，通过TSD6101设备界面手动输入，再由TSD6101发送给设备TSD6102保存控制策略，实现对风扇的控制；

步骤⑧、保存采集的冷却装置数据、变压器负荷、顶层油温、环境温度及控制策略，根据历史负荷、顶层油温和风机运行时间，对比计算出温度上升及下降趋势，修改当前热老化率的限定值，修改控制策略，以备下次控制应用；

控制策略修改的具体过程为：当对比计算出温度为下降趋势时，修改停止风扇老化率限值，第一组风扇停止限值修改成55，第一组风扇启动限值保持不变；第二组风扇停止限值修改成70，第二组风扇启动限值保持不变；当对比计算出温度为上升趋势时，修改风扇老化率限值，第一组风扇停止限值修改成45，第一组风扇启动限值保持不变，第二组风扇停止限值修改成60，第二组风扇启动限值保持不变；

步骤⑨、判断是否需要替换策略，如果需要替换，执行步骤⑦；如果不需要替换，执行步骤⑩；

步骤⑩、通过RS-485通信把控制策略发送给冷却装置。

本发明的积极效果如下：本发明受外界条件影响小，本发明应用了负荷、顶层油温、环境温度、变压器绝缘纸的特性参数，降低了外界条件对其造成的影响；本发明频繁切换少，因为老化率计算比较稳定，不会经常出现波动，因此不会频繁的投入和退出冷却装置；本发明适应性强，可以根据变压器的冷却效率，修改冷却控制策略，适用不同环境下冷却装置的控制，提高变压器的工作效率。

附图说明

图1为本发明的流程图。

具体实施方式

如图1所示，本发明包括以下步骤：

步骤①、判断变压器是否需要自检，自检用于检测变压器及冷却装置的状态；如果需要自检，执行步骤②，如果不需要自检，执行步骤③；

步骤②、通过TSD6102设备发出请求监测变压器及冷却装置的状态命令，变压器及冷却装置反馈其运行状态，变压器及冷却装置状态通过TSD6101设备显示给操作员；

步骤③、判断是否需要采样，如果需要采样，执行步骤④，如果不需要采样执行步骤⑩；

步骤④、存储采样数据，数据包括冷却装置的状态、负荷、环境温度、顶层油温，为计算热老化率提供数据基础；

步骤⑤、计算热老化率，热老化率由设备TSD6101计算得到，计算方法如下：

1）判断变压器的绝缘纸特性，由人工输入变压器的绝缘纸特性；

2）绝缘纸如果是非热改性计算方法如下：

：热老化率-

_-- ：绕组热点温度，由设备TSD6101监测得到；

3）绝缘纸如果是热改性计算方法如下：

：热老化率

：绕组热点温度，由设备TSD6101监测得到；

步骤⑥、判断变压器是否超过热老化率的限定值，如果超过限定值执行步骤⑦，如果没有超过限定值执行步骤⑧；

步骤⑦、进行风扇控制，根据冷却装置的状态及控制策略，控制风扇。所述控制策略有一种，即老化率大于60时，启动第一组风机；老化率小于50时，停止此组风机；老化率大于75时，启动第二组风机；老化率小于65时，停止运行时间长的一组风机，初始控制策略，由手动输入得到，通过TSD6101设备界面手动输入，再由TSD6101发送给设备TSD6102保存控制策略，实现对风扇的控制；

步骤⑧、保存采集的冷却装置数据、变压器负荷、顶层油温、环境温度及控制策略，根据历史负荷、顶层油温和风机运行时间，对比计算出温度上升及下降趋势，修改当前热老化率的限定值，修改控制策略，以备下次控制应用；

控制策略修改的具体过程为：当对比计算出温度为下降趋势时，修改停止风扇老化率限值，第一组风扇停止限值修改成55，第一组风扇启动限值保持不变；第二组风扇停止限值修改成70，第二组风扇启动限值保持不变；当对比计算出温度为上升趋势时，修改风扇老化率限值，第一组风扇停止限值修改成45，第一组风扇启动限值保持不变，第二组风扇停止限值修改成60，第二组风扇启动限值保持不变；

步骤⑨、判断是否需要替换策略，如果需要替换，执行步骤⑦；如果不需要替换，执行步骤⑩；

步骤⑩、通过RS-485通信把控制策略发送给冷却装置。

以一台三相三绕组180MVA/220kV变压器（2组风机）为例，结合图1对以下各步骤进行详细描述：在步骤①中，判断是否自检，若是进入步骤②中；否则进入步骤③中。在步骤②中，进行自检，接收变压器的冷却装置的状态信号和变压器的状态是否正常。在步骤③中，判断是否采样，若是进入步骤④中；否则进入步骤⑩中。 在步骤④中，存储数据（包括存储采集数据，冷却装置的状态信息、变压器的负荷、顶层油温、环境温度）。 在步骤⑤中，计算热老化率，根据变压器的绝缘纸特性、热点温度计算热老化率。在步骤⑥中，判断是否超过热老化率限定值，超过60时执行步骤⑦，否则执行步骤⑧。在步骤⑦中，进行风扇控制，风扇控制策略初始化设置为超过60时启动第1组风机，超过75时启动第2组风机，低于65时停止第1组风机，低于50时停止第2组风机，根据此控制策略控制风机运行。在步骤⑧中，保存数据，根据历史数据及风机的冷却效率，修改限值为第一限定值50为55、修改第二限定值65为70 。在步骤⑨中，判断是否替换控制限值，若是执行步骤⑦，否则执行步骤⑩。在步骤⑩中，执行步骤⑦的控制策略，发送给冷却装置。

本发明采用客户机/服务器（C/S）模式，将普通的PC机与变压器监测单元进行通信，接收变压器冷却装置状态、负荷、顶层油温，从而根据变压器的运行数据计算热老化率，生成相应的控制策略，控制变压器的冷却装置。

本文中应用了具体个例对本发明提供的技术方案进行了阐述，以上实施案例的说明只是用于帮助理解本发明提供的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰；这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (1)

1.一种根据变压器热老化率实时控制变压器冷却装置的方法，其特征在于其包括以下步骤：

步骤①、判断变压器是否需要自检，自检用于检测变压器及冷却装置的状态；如果需要自检，执行步骤②，如果不需要自检，执行步骤③；

步骤②、通过TSD6102设备发出请求监测变压器及冷却装置的状态命令，变压器及冷却装置反馈其运行状态，变压器及冷却装置状态通过TSD6101设备显示给操作员；

步骤③、判断是否需要采样，如果需要采样，执行步骤④，如果不需要采样执行步骤⑩；

步骤④、存储采样数据，数据包括冷却装置的状态、负荷、环境温度、顶层油温，为计算热老化率提供数据基础；

步骤⑤、计算热老化率，热老化率由设备TSD6101计算得到，计算方法如下：

1）判断变压器的绝缘纸特性，由人工输入变压器的绝缘纸特性；

2）当绝缘纸为非热改性计算方法如下：

：热老化率

：绕组热点温度，由设备TSD6101监测得到；

3）当绝缘纸为热改性计算方法如下：

：热老化率

：绕组热点温度，由设备TSD6101监测得到；

步骤⑥、判断变压器是否超过热老化率的限定值，如果超过限定值执行步骤⑦，如果没有超过限定值执行步骤⑧；

步骤⑦、进行风扇控制，根据冷却装置的状态及控制策略，控制风扇；

所述控制策略有一种，即老化率大于60时，启动第一组风机；老化率小于50时，停止此组风机；老化率大于75时，启动第二组风机；老化率小于65时，停止运行时间长的一组风机，初始控制策略，由手动输入得到，通过TSD6101设备界面手动输入，再由TSD6101发送给设备TSD6102保存控制策略，实现对风扇的控制；

步骤⑧、保存采集的冷却装置数据、变压器负荷、顶层油温、环境温度及控制策略，根据历史负荷、顶层油温和风机运行时间，对比计算出温度上升及下降趋势，修改当前热老化率的限定值，修改控制策略，以备下次控制应用；

控制策略修改的具体过程为：当对比计算出温度为下降趋势时，修改停止风扇老化率限值，第一组风扇停止限值修改成55，第一组风扇启动限值保持不变；第二组风扇停止限值修改成70，第二组风扇启动限值保持不变；当对比计算出温度为上升趋势时，修改风扇老化率限值，第一组风扇停止限值修改成45，第一组风扇启动限值保持不变，第二组风扇停止限值修改成60，第二组风扇启动限值保持不变；

步骤⑨、判断是否需要替换策略，如果需要替换，执行步骤⑦；如果不需要替换，执行步骤⑩；

步骤⑩、通过RS-485通信把控制策略发送给冷却装置。