CN104900377B - 一种对变压器冷却器自动控制冲洗的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种对变压器冷却器自动控制冲洗的装置，整个装置包括储油柜、潜油泵、滤油机、过滤器、阀门、管路，控制柜。装置以PLC控制器为控制核心，控制上述部件，完成冷却器注油，潜油泵循环，滤油机循环，冷却器排油等流程，以实现冷却器的冲洗。省时省力，且便于控制油液速度及压力。

Description

一种对变压器冷却器自动控制冲洗的装置

技术领域

本发明涉及一种对变压器冷却器冲洗的装置，具体涉及一种对变压器冷却器自动控制冲洗的装置。

背景技术

变压器由于受气候影响，春夏季风沙较大，变压器冷却器散热管淤积沙土杂质致使夏季运行温度较高，有时顶层油温接近报警值，为了保证变压器冷却效果，需要定期对变压器冷却器进行油冲洗。目前均是利用滤油机接油管的方式对冷却器进行冲洗。一是造成油资源浪费，再是需要人为控制冲洗，费时费力，且油压及流速不易控制。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种采用PLC控制器的省时省力的对变压器冷却器自动控制冲洗的装置。

为解决上述问题，本发明采取的技术方案为：一种对变压器冷却器自动控制冲洗的装置，包括与冷却器管路连接的储油柜、潜油泵以及与潜油泵管路连接的过滤器、滤油机，在接至过滤器的管路上设有压力传感器；其中冷却器的入口连接至潜油泵的出口，潜油泵的入口经A1阀门连接至过滤器的出口，过滤器的入口经C阀门、D阀门连接至储油柜的出口；冷却器的出口经A4阀门连接至储油柜的入口，并经A3阀门连接至C阀门和D阀门之间的管路上；潜油泵的入口经A2阀门连接至滤油机的入口，滤油机的入口经B阀门连接至C阀门和D阀门之间管路上；所述压力 传感器将检测的压力输入PLC控制器，上述阀门以及潜油泵、滤油机受控于PLC控制器。

为便于滤油机进行移动，滤油机两侧的管路为柔性管路，其余管路为刚性管路。为便于PLC控制器进行控制，上述各阀门均采用电动阀。

所述的压力传感器将检测的压力值输入PLC控制器，PLC控制器采用预测控制算法对管路压力值的变化趋势进行预测判断，并利用模糊PID算法控制上述各阀门、潜油泵及滤油机。本发明利用PLC控制器对冷却器注油、潜油泵循环、滤油机循环、冷却器排油进行控制完成对冷却器的自动冲洗。通过采集安装于压力传感器的压力值，采用预测控制算法对管道压力值的变化趋势进行预测判断，对管路压力逐渐增大、减小趋势做出可靠地预警；并利用模糊PID算法控制电磁阀、潜油泵、滤油机等现场设备，模糊PID算法可以维持压力值在设定值附近，保证油清洗管路内压力的平滑稳定。

为便于监测过滤器中的杂质含量，所述的过滤器中设有过滤阀传感器。

为便于工作人员进行远程监控冲洗过程并制作历史报表，所述的PLC控制器通过环形以太网连接至上位机。

所述的PLC控制器连接有触摸屏控制面板。整个工作过程通过触摸屏控制面板进行状态实时监测显示，完成人机交互程序的实现。

本发明针对冷却器注油，潜油泵循环，滤油机循环，冷却器排油等流程的自动控制，完成对却器自动冲洗，填补了此方向产品空白，可以对管道压力值的变化趋势进行预测判断，保证管路内压力平滑稳定。

附图说明

图1为本发明的管路连接图；

图2为本发明的控制示意图；

图3为本发明的电气原理图；

其中，1、冷却器，2、储油柜，3、潜油泵，4、过滤器，5、滤油机，6、A1阀门，7、A2阀门，8、A3阀门，9、A4阀门，10、B阀门，11、C阀门，12、D阀门，13、压力传感器，

KA1至KA15为中间继电器，KM1、KM2为接触器，ZKK1、ZKK2为ME型断路器，FR1、FR2为热继电器。

具体实施方式

一种对变压器冷却器自动控制冲洗的装置，如图1所示，包括与冷却器1管路连接的储油柜2、潜油泵3以及与潜油泵3管路连接的过滤器4、滤油机5，在接至过滤器的管路上设有压力传感器13且过滤器中设有过滤阀传感器。其中冷却器1的入口连接至潜油泵3的出口，潜油泵3的入口经A1阀门6连接至过滤器4的出口，过滤器4的入口经C阀门11、D阀门12连接至储油柜2的出口；冷却器1的出口经A4阀门9连接至储油柜2的入口，并经A3阀门8连接至C阀门11和D阀门12之间的管路上；潜油泵 3的入口经A2阀门7连接至滤油机5的入口，滤油机5的入口经B阀门10连接至C阀门11和D阀门12之间管路上，所述压力传感器13将检测的压力输入PLC控制器，上述阀门以及潜油泵3、滤油机5受控于PLC控制器。

为提高工作效率，可在优化设计后增加冷却器的组数，在本实施例中，在右侧增加一个工位，通过安装与A1阀门6、A2阀门7、A3阀门8、A4阀门9对称的阀门增加一组冷却器。为便于PLC控制器进行控制，上述各阀门均采用电动阀。

冲洗过程共有安装冷却器，冷却器注油，潜油泵循环，滤油机循环，冷却器排油，拆除冷却器六个流程，系统通过控制阀门开关实现各个流程。以左侧工位为例，六个流程中各阀门动作情况如下：

冷却器安装流程，C阀门11打开，其他阀门关闭。C阀门11为检修过滤器4用手动阀门，用时为常开状态。

冷却器注油流程，A1阀门6，D阀门12，A4阀门9，C阀门打开11，其余关闭，储油柜中的油可注入冷却器。冷却器注油过程中油的流经路线：储油柜2—D阀门12—C阀门11-过滤器4-A1阀门6-潜油泵3-冷却器1-A4阀门9。A1阀门6为下部进油管路阀门；A4阀门9是储油柜排气阀，从A1阀门6下部进油管路阀门注油时冷却器里的空气从A4阀门9中排出。

潜油泵循环流程，A1阀门6、A3阀门8、C阀门11开启，A2阀门7、A4阀门9和B阀门10关闭，潜油泵3启动，进行潜 油泵循环。潜油泵循环过程中油的流经路线：潜油泵3-冷却器1-A3阀门8-C阀门11-过滤器4-A1阀门6-潜油泵3。

滤油机循环流程，A1阀门6、A4阀门9关闭，A2阀门7、A3阀门8和B阀门10开启，滤油机5启动。滤油机循环过程中油的流经路线：滤油机5-B阀门10-A3阀门8-冷却器1-潜油泵3-A2阀门7-滤油机5。

冷却器排油流程，A1阀门6、A3阀门8关闭，A2阀门7、A4阀门9、B阀门10和D阀门12开启，滤油机5启动，将油冲回储油柜2中。冷却器排油过程中油的流经路线：冷却器1-潜油泵3-A2阀门7-滤油机5-B阀门10-D阀门12-储油柜2。

拆除冷却器时阀门全部关闭。

如图2所示，控制系统共分三层，厂级监控层，PLC控制器，和现场控制层。所述的PLC控制器通过环形以太网连接至厂级监控层的上位机，现场控制层通过现场总线与PLC控制器通信。所述的PLC控制器连接有触摸屏控制面板构成人机界面。

控制面板上设有手动/自动转换开关以及冷却器安装按钮、冷却器注油按钮、潜油泵循环按钮、滤油机循环按钮、冷却器排油按钮。当手动/自动转换开关处在手动状态，按顺序手动按控制面板上“冷却器安装按钮->冷却器注油按钮->潜油泵循环按钮->滤油机循环按钮->冷却器排油按钮”完成冷却器冲洗。当手动/自动转换开关处在自动状态时，系统自动按既定流程自动进行清洗。

图3给出了该装置的电气原理图，其中，信号输入端I0.0至I1.0分别与控制面板上手动/自动控制按钮、组一/组二控制按钮、冷却器安装按钮、冷却器注油按钮、潜油泵循环按钮、滤油机循环按钮、冷却器排油按钮连接。信号输入端I1.1、I1.2与控制面板上自动清洗按钮，停止清洗洗按钮连接，信号输入端I1.4、I1.5与潜油泵控制按钮，滤油机控制按钮连接。控制器上排为输出端，与中间继电器KA1至中间继电器KA15连接，通过控制中间继电器来控制装置电动阀、潜油泵、滤油机以及指示灯。

当进行手动控制冲洗时，手动/自动转换开关打到手动模式，与手动/自动转换开关相连的控制器输入端I0.0监测到高电平信号，控制器根据信号判断进行手动控制冲洗，接着按顺序手动按控制面板上“冷却器安装按钮->冷却器注油按钮->潜油泵循环按钮->滤油机循环按钮->冷却器排油按钮”完成冷却器手动冲洗。

当按下冷却器安装按钮时，输入端I0.4监测到高电平信号，控制器根据程序控制输出端Q0.5，继而控制中间继电器KA6闭合，中间继电器KA6控制阀门C阀门11打开，接下来将冷却器安装到位。

安装结束后，复位冷却器安装按钮，按下冷却器注油按钮，进入冷却器注油流程，与冷却器注油按钮连接的输入端I0.5监测到高电平信号，控制器根据程序控制输出端Q0.0、Q0.3、Q0.5、 Q0.6，进而控制中间继电器KA1、KA4、KA6、KA7闭合,中间继电器KA1、KA4、KA6、KA7控制阀门A1阀门6，A4阀门9，C阀门11，D阀门12打开，其他阀门关闭；

复位冷却器注油按钮，按下潜油泵循环按钮，注油循环流程结束，进入潜油泵循环流程。输入端I0.6监测到高电平信号，控制器根据程序控制输出端Q0.0、Q0.2、Q0.5，进而控制中间继电器KA1、KA3、KA6闭合，中间继电器KA1、KA3、KA6控制A1阀门6、A3阀门8、C阀门11开启，其他阀门关闭。各电动阀开到位后，输出端Q1.5启动，控制中间继电器KA14闭合，中间继电器KA14控制接触器KM1闭合，从而启动潜油泵进行潜油泵循环流程；

复位潜油泵循环按钮，按下滤油机循环按钮，潜油泵循环结束，进入滤油机循环。输入端I0.7监测到高电平信号，控制器根据程序控制输出端Q0.1、Q0.2、Q0.4，进而控制中间继电器KA2、KA3、KA5闭合，中间继电器KA2、KA3、KA5控制A2阀门7、A3阀门8、B阀门10开启，其他阀门关闭。各电动阀开到位后，输出端Q1.6启动，控制中间继电器KA15闭合，中间继电器KA15控制接触器KM2闭合，从而启动滤油机进行滤油机循环流程。

复位滤油机循环按钮，按下冷却器排油按钮，滤油机循环结束，进入冷却器排油流程。输入端I1.0监测到高电平信号，控制器根据程序控制输出端Q0.1、Q0.3、Q0.4、Q0.6，进而控制中间继电器KA2、KA4、KA5、KA7中间继电器控制A2阀门7、A4 阀门9、B阀门10和D阀门12开启，其他阀门关闭。各电动阀开到位后输出端Q1.6启动，控制中间继电器KA15闭合，中间继电器KA15控制接触器KM2闭合，从而启动滤油机将油从冷却器中排入储油柜。

当进行冷却器自动冲洗时，在触摸屏上设置各流程工作时间等参数，手动/自动转换开关打到自动挡，在触摸屏上设置各流程工作时间，按下开始自动清洗按钮，控制器根据设定好的程序自动进行各个流程，完成冷却器自动冲洗。期间按下停止清洗按钮可以暂停冲洗。

Claims (4)

1.一种对变压器冷却器自动控制冲洗的装置，其特征在于：包括与冷却器管路连接的储油柜、潜油泵以及与潜油泵管路连接的过滤器、滤油机，在接至过滤器的管路上设有压力传感器；其中冷却器的入口连接至潜油泵的出口，潜油泵的入口经A1阀门连接至过滤器的出口，过滤器的入口经C阀门、D阀门连接至储油柜的出口；冷却器的出口经A4阀门连接至储油柜的入口，并经A3阀门连接至C阀门和D阀门之间的管路上；潜油泵的入口经A2阀门连接至滤油机的入口，滤油机的入口经B阀门连接至C阀门和D阀门之间的管路上；所述压力传感器将检测的压力输入PLC控制器，上述阀门以及潜油泵、滤油机受控于PLC控制器。

2.根据权利要求1所述的对变压器冷却器自动控制冲洗的装置，其特征在于：所述的过滤器中设有过滤阀传感器。

3.根据权利要求1所述的对变压器冷却器自动控制冲洗的装置，其特征在于：所述的PLC控制器通过环形以太网连接至上位机。

4.根据权利要求1所述的对变压器冷却器自动控制冲洗的装置，其特征在于：所述的PLC控制器连接有触摸屏控制面板。