CN106024306A - 变压器冷却系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变压器冷却系统。该变压器冷却系统包括：多个冷却器组，用于冷却变压器；以及多个控制箱，与多个冷却器组一一对应连接，用于分别控制多个冷却器组。通过本发明，解决了相关技术中变压器冷却系统的运行不够稳定的问题。

Description

变压器冷却系统

技术领域

本发明涉及冷却器领域，具体而言，涉及一种变压器冷却系统。

背景技术

变压器在正常运行时，如果变压器的冷却系统停止工作，轻则造成变压器温度过高、变压器绝缘老化；重则出现绕组烧毁，变压器爆炸等事故。因此变压器风冷系统的运行是否可靠，直接影响到变压器的使用寿命，以及电网运行的安全性和稳定性。

目前变电站内的变压器冷却系统，通常采用两路互相独立的电源供电，并能自由切换。两路电源分别作为主备电源，可以带起全部的冷却器，当一路电源出现故障时，投入另一路电源作为紧急供电电源，以避免冷却系统停止工作。但是，由于两路电源均分别带全部的冷却器，当冷却系统的交流接触器出现接触不实的情况时，会造成电源缺相，使得热偶继电器执行过流动作，热偶继电器的过流动作会启动冷却系统的全停回路，在延时之后掉闸，导致变压器冷却系统停止运行。

针对相关技术中变压器冷却系统的运行不够稳定的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种变压器冷却系统，以解决相关技术中变压器冷却系统的运行不够稳定的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种变压器冷却系统。该变压器冷却系统包括：多个冷却器组，用于冷却变压器；以及多个控制箱，与多个冷却器组一一对应连接，用于分别控制多个冷却器组。

进一步地，该变压器冷却系统中包括第一类冷却器和第二类冷却器，多个冷却器组均至少包括一个第一类冷却器和一个第二类冷却器。

进一步地，该变压器冷却系统为风冷系统，第一类冷却器为风扇，第二类冷却器为气泵。

进一步地，多个冷却器组共包括多个冷却器，该变压器冷却系统还包括：多个第一开关电路，与多个冷却器一一对应连接，用于分别控制多个冷却器开启或关闭；第一检测电路，与电网相连接，用于检测变压器是否接入电网并在变压器接入电网之后检测电网的负荷情况；以及控制单元，与多个第一开关电路和第一检测电路相连接，用于根据变压器是否接入电网以及电网的负荷情况向多个第一开关电路发送开关信号，其中，多个第一开关电路根据开关信号分别控制多个冷却器开启或关闭。

进一步地，该变压器冷却系统还包括：多个电源模块，与多个控制箱一一对应连接，用于分别为多个控制箱供电，其中，多个电源模块互相独立。

进一步地，多个控制箱包括第一控制箱，为第一控制箱供电的电源模块包括主电源和备用电源，主电源和备用电源互相独立。

进一步地，该变压器冷却系统还包括：第二检测电路，与第一控制箱的主电源相连接，用于检测第一控制箱的主电源是否工作；以及第二开关电路，与第二检测电路和第一控制箱的备用电源相连接，用于在检测出第一控制箱的主电源未工作时开启第一控制箱的备用电源。

进一步地，第二开关电路还用于在检测出第一控制箱的主电源工作时关闭第一控制箱的备用电源。

进一步地，第二检测电路还与第一控制箱的备用电源相连接以检测第一控制箱的备用电源是否工作，该变压器冷却系统还包括：报警电路，与第二检测电路相连接，用于在检测出第一控制箱的主电源和第一控制箱的备用电源均未工作时发出报警信号。

进一步地，多个冷却器组共包括多个冷却器，该变压器冷却系统还包括：多个第三检测电路，与多个电源模块一一对应连接，用于分别检测多个电源模块是否工作；以及变压器保护电路，与多个第三检测电路和变压器相连接，用于在检测出多个电源模块均不工作时控制变压器停止工作。

本发明通过用于冷却变压器的多个冷却器组，以及与多个冷却器组一一对应连接的多个控制箱分别控制多个冷却器组，解决了相关技术中变压器冷却系统的运行不够稳定的问题，进而防止了变压器冷却系统因电源问题或其它故障全部停止工作。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明第一实施例的变压器冷却系统的示意图；

图2是根据本发明第二实施例的变压器冷却系统的示意图；以及

图3是现有技术的变压器冷却系统的示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本发明的实施例提供了一种变压器冷却系统。

该变压器冷却系统包括多个冷却器组和多个控制箱。多个冷却器组用于冷却变压器。多个控制箱与多个冷却器组一一对应连接，用于分别控制多个冷却器组。

图1是根据本发明第一实施例的变压器冷却系统的示意图。如图1所示，该变压器冷却系统包括多个冷却器组和多个控制箱。多个冷却器组包括冷却器组11和冷却器组12等。多个控制箱包括控制箱21和控制箱22等。控制箱21与冷却器组11相连接，用于控制冷却器组11。冷控制箱22与冷却器组12相连接，用于控制冷却器组12。可选地，该变压器冷却系统还包括更多的冷却器组，及与冷却器组一一对应连接的控制箱。

冷却器是用于冷却变压器的设备，可以通过冷却媒介与变压器进行换热，进而实现对变压器的冷却功能。

在该实施例提供的变压器冷却系统中可以包括多个冷却器，对多个冷却器进行分组后，得到多个冷却器组，每个冷却器组可以包括一个或多个冷却器。

各个冷却器组中包括的冷却器可以是重合的，例如，某一个冷却器可以在第一冷却器组中，也可以在第二冷却器组中。

优选地，各个冷却器组中包含的冷却器是不重合的，例如，某变压器冷却系统中包括第一冷却器、第二冷却器、第三冷却器、第四冷却器和第五冷却器五个冷却器，第一冷却器组中包括第一冷却器和第二冷却器，第二冷却器组中包括第三冷却器、第四冷却器和第五冷却器。

每个冷却器组均与一个控制箱相连接，每个冷却器组被对应连接的控制箱所控制，其中，变压器冷却系统中的控制箱的个数与冷却器组的个数相同。

该实施例提供的变压器冷却系统，通过用于冷却变压器的多个冷却器组，以及与多个冷却器组一一对应连接的多个控制箱分别控制多个冷却器组，解决了相关技术中变压器冷却系统的运行不够稳定的问题，进而防止了变压器冷却系统因电源问题或其它故障全部停止工作。

变压器冷却系统中可能包括多类冷却器，例如，对于风冷系统来说，冷却器可以包括气泵和风扇两类。如果变压器冷却系统中包括第一类冷却器和第二类冷却器，则多个冷却器组均至少包括一个第一类冷却器和一个第二类冷却器。如果变压器冷却系统中还包括第三类冷却器，则可以是多个冷却器组均至少包括一个第一类冷却器、一个第二类冷却器和一个第三类冷却器，依此类推。

也即，每个变压器组中包括变压器冷却系统中包含的所有种类的冷却器，通过这种分组，可以平衡变压器冷却系统的负荷情况，并且，当一个控制箱出现问题，导致该控制箱对应控制的冷却器组无法工作时，其它的冷却器组可以实现所有种类冷却器的功能。

例如，以某采用风冷的变压器冷却系统为例，该风冷系统中包括第一风扇、第二风扇、第一气泵和第二气泵，按照上述的分组原则，分组情况可以是第一冷却器组中包括第一风扇和第一气泵第二冷却器组中包括第二风扇和第二气泵。

优选地，该实施例提供的变压器冷却系统中，还可以包括多个第一开关电路，第一检测电路和控制单元。

多个第一开关电路与多个冷却器一一对应连接，用于分别控制多个冷却器开启或关闭。也即，每个冷却器都配置有一个开关电路，用于控制该冷却器是否处于工作状态，如果开关电路开启，则冷却器工作，如果开关电路关闭，则冷却器停止工作。

第一检测电路与电网相连接，可以检测变压器是否接入电网并在变压器接入电网之后检测电网的负荷情况。当变压器未接入电网时，第一检测电路用于检测变压器是否接入电网，当变压器接入电网之后，第一检测电路可以用于检测电网的负荷情况。可选地，第一检测电路可以根据电网的负荷情况判断变压器是否接入电网。

控制单元与多个第一开关电路和第一检测电路相连接，可以根据变压器是否接入电网以及电网的负荷情况向多个第一开关电路发送开关信号，多个第一开关电路根据开关信号分别控制多个冷却器开启或关闭。

该开关信号可以是一个总信号，包括用于控制多个第一开关电路的开和关的指令。具体而言，多个第一开关电路可以分别有一个对应的编码，在接收到该信号之后分析开关信号中与自身的编码对应的开关指令，在解析之后执行开关指令相应的动作。

或者，该开关信号也可以是多个开关信号，分别发送至各个开关电路，各个开关电路在接收到开关信号之后执行相应的动作。

优选地，该实施例提供的变压器冷却系统中还可以包括多个电源模块，多个电源模块与多个控制箱一一对应连接，用于分别为多个控制箱供电，其中，多个电源模块互相独立。

为多个控制箱中第一控制箱供电的电源模块可以包括两个电源：主电源和备用电源，其中，主电源和备用电源互相独立。

优选地，该实施例提供的变压器冷却系统还可以包括第二检测电路以及第二开关电路。第二检测电路与第一控制箱的主电源相连接，用于检测第一控制箱的主电源是否工作；第二开关电路与第二检测电路和第一控制箱的备用电源相连接，用于在检测出第一控制箱的主电源未工作时开启第一控制箱的备用电源。

可选地，第二开关电路还可以在检测出第一控制箱的主电源工作时关闭第一控制箱的备用电源。

第二检测电路还可以与第一控制箱的备用电源相连接以检测第一控制箱的备用电源是否工作，该变压器冷却系统还可以包括报警电路。报警电路与第二检测电路相连接，用于在检测出第一控制箱的主电源和第一控制箱的备用电源均未工作时发出报警信号。

该变压器冷却系统还可以包括多个第三检测电路以及变压器保护电路。多个第三检测电路与多个电源模块一一对应连接，用于分别检测多个电源模块是否工作；变压器保护电路与多个第三检测电路和变压器相连接，用于在检测出多个电源模块均不工作时控制变压器停止工作。

图2是根据本发明第二实施例的变压器冷却系统的示意图。该实施例可以作为上述第一实施例的优选实施方式，如图2所示，该变压器冷却系统100包括两个冷却器组，第一冷却器组包括冷却器131、冷却器132、冷却器133和冷却器134，第二冷却器组包括冷却器135、冷却器136、冷却器137、冷却器138和冷却器139。该变压器冷却系统还包括两个控制箱，第一控制箱和第二控制箱，第一控制箱与第一冷却器组相连接，用于控制第一冷却器组，第二控制箱与第二冷却器组相连接，用于控制第二冷却器组。第一控制箱由第一电源模块进行供电，第一电源模块包括互相独立的主电源31和备用电源32，第二控制箱由第二电源模块进行供电，第二电源模块包括互相独立的主电源33和备用电源34，第一电源模块和第二电源模块互相独立。

该技术方案将现有技术中的单箱控制模式更改为双箱控制模式，现有技术的变压器冷却系统如图3所示，现有技术中的变压器冷却系统200通过一个控制箱控制所有的冷却器，为控制箱供电的电源模块包括主电源31和备用电源32。

该实施例将原来一个控制箱改为两个控制箱，将所有冷却器进行分组控制，解决了相关技术中变压器冷却系统的运行不够稳定的问题，可以防止了压器冷却系统因电源问题或其它故障全部停止工作。

该实施例中的变压器冷却系统可以是风冷系统，将原来一个风冷控制箱改为两个风冷控制箱，将所有风扇和气泵进行分组控制。控制箱包括第一风冷控制箱和第二风冷控制箱。第一风冷控制箱由主电源31和备用电源32供电，控制气泵131，风扇132，气泵133和风扇134。第二风冷控制箱由主电源33和备用电源34供电，控制气泵135，风扇136，气泵137、风扇138和风扇139。

每个风冷控制箱可以按照单箱控制模式的风冷系统的技术规定要求进行设计。对每个风冷控制箱来说，当主电源出现故障时，备用电源可以自动投入供电，当主电源恢复正常工作时，备用电源可以自动断开供电。当主电源或备用电源发生故障停止工作时，均可以发出报警信号。

当风冷系统启动后，如果第一风冷控制箱的主回路或控制回路出现短路、断路、缺相或失压等故障时，第二风冷控制箱仍可以正常运行，防止出现风冷系统全停事故，导致变压器跳闸，同时第一风冷控制箱可以发出报警信号，方便运行人员及时发现并处理事故，确保了变压器的安全运行。

该实施例中各个风冷控制箱与该控制箱对应控制的冷却器之间的控制回路可以与现有技术中单个风冷控制箱控制冷却器的回路相同。两个风冷控制箱可以采用落地安装的方式。

优选地，两个冷却器组可以分为主冷却器组和备用冷却器组，正常工作时，主冷却器组对变压器执行冷却，当主冷却器组出现故障停止工作时，备用冷却器组投入工作。通过这种方式，可以节约能源，减小能耗。

或者，也可以在每个冷却器装有预设的开关，通过各个开关的开启和关闭控制相应的冷却器是否工作。

可选地，还可以通过控制器控制各个开关的开启和关闭，控制器可以变压器是否接入电网以及电网的负荷情况控制各个开关的开启和关闭。

优选地，该开关还可以用于设置相应的冷却器是否处于备用模式。在变压器冷却系统处于正常工作的情况下，如果某冷却器处于备用模式，则不工作，当变压器冷却系统发生故障，导致正在工作的冷却器停止工作时，处于备用模式的冷却器自动进入工作状态。

采用该实施例提供的技术方案，可以有效解决变压器风冷控制回路设计中存在的缺陷，并且完全满足变电站风冷控制系统的运行要求，已经得到变电站建设部门和运行部门的认可。

该实施例提供的技术方案将应用于已经安装SF6强迫气循环导向风冷变压器的变电站风冷控制系统的改造及新建变电站安装气体变压器风冷控制回路的设计。目前已采用双箱继电器风冷控制的全地下变电站有公主坟110kV变电站，礼士路110kV变电站。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种变压器冷却系统，其特征在于，包括：

多个冷却器组，用于冷却变压器；以及

多个控制箱，与所述多个冷却器组一一对应连接，用于分别控制所述多个冷却器组。

2.根据权利要求1所述的变压器冷却系统，其特征在于，所述变压器冷却系统中包括第一类冷却器和第二类冷却器，所述多个冷却器组均至少包括一个所述第一类冷却器和一个所述第二类冷却器。

3.根据权利要求2所述的变压器冷却系统，其特征在于，所述变压器冷却系统为风冷系统，所述第一类冷却器为风扇，所述第二类冷却器为气泵。

4.根据权利要求1所述的变压器冷却系统，其特征在于，所述多个冷却器组共包括多个冷却器，所述变压器冷却系统还包括：

多个第一开关电路，与所述多个冷却器一一对应连接，用于分别控制所述多个冷却器开启或关闭；

第一检测电路，与电网相连接，用于检测所述变压器是否接入电网并在所述变压器接入所述电网之后检测所述电网的负荷情况；以及

控制单元，与所述多个第一开关电路和所述第一检测电路相连接，用于根据所述变压器是否接入电网以及所述电网的负荷情况向所述多个第一开关电路发送开关信号，其中，所述多个第一开关电路根据所述开关信号分别控制所述多个冷却器开启或关闭。

5.根据权利要求1所述的变压器冷却系统，其特征在于，所述变压器冷却系统还包括：

多个电源模块，与所述多个控制箱一一对应连接，用于分别为所述多个控制箱供电，其中，所述多个电源模块互相独立。

6.根据权利要求5所述的变压器冷却系统，其特征在于，所述多个控制箱包括第一控制箱，为所述第一控制箱供电的电源模块包括主电源和备用电源，所述主电源和所述备用电源互相独立。

7.根据权利要求6所述的变压器冷却系统，其特征在于，所述变压器冷却系统还包括：

第二检测电路，与所述第一控制箱的主电源相连接，用于检测所述第一控制箱的主电源是否工作；以及

第二开关电路，与所述第二检测电路和所述第一控制箱的备用电源相连接，用于在检测出所述第一控制箱的主电源未工作时开启所述第一控制箱的备用电源。

8.根据权利要求7所述的变压器冷却系统，其特征在于，所述第二开关电路还用于在检测出所述第一控制箱的主电源工作时关闭所述第一控制箱的备用电源。

9.根据权利要求7所述的变压器冷却系统，其特征在于，所述第二检测电路还与所述第一控制箱的备用电源相连接以检测所述第一控制箱的备用电源是否工作，所述变压器冷却系统还包括：

报警电路，与所述第二检测电路相连接，用于在检测出所述第一控制箱的主电源和所述第一控制箱的备用电源均未工作时发出报警信号。

10.根据权利要求5所述的变压器冷却系统，其特征在于，所述多个冷却器组共包括多个冷却器，所述变压器冷却系统还包括：

多个第三检测电路，与所述多个电源模块一一对应连接，用于分别检测所述多个电源模块是否工作；以及

变压器保护电路，与所述多个第三检测电路和所述变压器相连接，用于在检测出所述多个电源模块均不工作时控制所述变压器停止工作。