CN107689284A - 电力配网用变压装置及变压器冷却方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电力配网用变压装置及变压器冷却方法，属于电力设施领域；其主要用于电网中对电压进行转换；并且该电力配网用变压装置包括了干式变压器、温度检测单元、判断单元、控制单元及冷却风机。上述部件连接形成闭环系统，控制单元根据温度检测单元所检测的数值对冷却风机的转速进行实时调整。通过实时动态地对冷却风机的转速进行调整，既实现了对变压器绕组的冷却，又避免的冷却风机转速过高造成的能源的浪费。另外，局部放电检测单元，对干式变压器的局部放电进行在线监测，可以及时发现干式变压器中潜伏的绝缘故障，从而预防突发性事故的发生。

Description

电力配网用变压装置及变压器冷却方法

技术领域

本发明涉及电力设施领域，具体而言，涉及一种电力配网用变压装置及变压器冷却方法。

背景技术

变压器运行时，绕组和铁心中的损耗所产生的热量必须及时散逸出去，以免过热而造成绝缘损坏。对小容量变压器，外表面积与变压器容积之比相对较大，可以采用自冷方式，通过辐射和自然对流即可将热量散去。自冷方式适用于室内小型变压器，为了预防火灾，一般采用干式，不用油浸。

对于大型变压器，仅仅采用自冷的方式是不够的，需要增加外部设施对其进行专门冷却，以免绕组过热造成绝缘损坏引发事故。

因此，提供一种新型的电力配网用变压装置及变压器冷却方法具有比较重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电力配网用变压装置，其能够对内部的干式变压器进行冷却，防止绕组过热损坏。

本发明的另一目的在于提供一种变压器冷却方法，利用该方法可以比较有效地对变压器进行冷却，防止变压器过热损坏。

本发明是这样实现的：

一种电力配网用变压装置，包括：

干式变压器；

温度检测单元，所述温度检测单元用于检测所述干式变压器绕组的温度；

判断单元，所述判断单元与所述温度检测单元电连接，用于判断温度是否达到预设数值；

控制单元，所述控制单元与所述判断单元电连接；

冷却风机，所述冷却风机用于给所述变压器降温，所述冷却风机与所述控制单元电连接；

局部放电检测单元，所述局部放电检测单元用于检测所述变压器的局部放电信号，并将信号传递给所述控制单元。

进一步，

所述电力配网用变压装置还包括报警单元，所述报警单元与所述判断单元相连，用于根据所述判断单元的信号报警。

进一步，

所述温度检测单元为温控传感光纤，其设置在所述干式变压器绕组的内部。

进一步，

所述电力配网用变压装置还包括电流传感器和电压传感器，其中，

低压出线端子与所述电压传感器连接，所述电压传感器与所述控制单元连接；

所述电流传感器与所述控制单元连接，并设于所述低压出线端子处。

进一步，

所述干式变压器为非晶合金干式变压器。

进一步，

所述冷却风机的启动方式为变频器软启动。

进一步，

所述控制单元采用配电变压器监测终端TTU装置、馈线终端FTU装置或开闭所终端DTU装置。

进一步，

所述冷却风机的电机为变频电机。

一种变压器的冷却方法，其利用了所述的电力配网用变压装置，其特征在于，所述冷却方法包括以下步骤：

a.利用温度检测单元获取变压器绕组的温度；

b.将所述温度的数值传递给判断单元，判断单元将温度数值与预设温度数值比较，从而判断是否需要增加或降低冷却风机的转速；

c.控制单元根据判断单元的判断结果调整冷却风机的转速。

进一步，

所述电力配网变压装置还包括转速匹配单元；

所述转速匹配单元接收到判断单元传递的温度数值来匹配合适的转速，并将匹配后的数值传递给控制单元；

控制单元将冷却风机的转速调整为匹配后的数值；

进一步，

所述电力配网变压装置包括多个温度检测单元，不同的单元对不同的变压器绕组进行测温；

所述电力配网变压装置还包括数据处理单元，所述数据处理单元接受判断单元的数据，并取最大值后将数据传递给转速匹配单元；

当最大值超过预设值时，报警单元报警。

本发明的有益效果是：

通过上述设计得到的电力配网用变压装置及变压器冷却方法，操作时，温度检测单元实时监测变压器绕组的温度，并将数据传递给判断单元，判断单元接收到数据后，判断温度数值与预设温度的大小。当大于预设温度时，将数据传递给控制单元，通过控制单元增大冷却风机的转速，改善冷却效果；反之，降低冷却风机的转速。通过实时动态地对冷却风机的转速进行调整，既实现了对变压器绕组的冷却，又避免的冷却风机转速过高造成的能源的浪费。另外，局部放电检测单元，对干式变压器的局部放电进行在线监测，可以及时发现干式变压器中潜伏的绝缘故障，从而预防突发性事故的发生。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明实施方式提供的电力配网装置的结构示意图；

图2是本发明实施方式提供的电力配网装置的另外一种结构示意图；

图3是本发明实施方式提供的变压器冷却方法的流程图；

图4是本发明实施方式提供的改进后变压器冷却方法的流程图。

图标：100-变压装置；110-干式变压器；120-温度检测单元；130-判断单元；140-控制单元；150-冷却风机；160-局部放电检测单元；170-报警单元。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例1：

如图1，本实施例提供了一种电力配网用变压装置100，其主要用于电网中对电压进行转换；并且该电力配网用变压装置100包括了干式变压器110、温度检测单元120、判断单元130、控制单元140及冷却风机150。上述部件连接形成闭环系统，控制单元140根据温度检测单元120所检测的数值对冷却风机150的转速进行实时调整。

本实施例中，干式变压器110为非晶合金干式变压器110。因为非晶合金干式变压器110具有损耗低，局部放电少，噪音低，抗雷电冲击性能高，抗突发短路能力强，电气性能好等特点。另外，干式变压器110还包括外接线端子，外接线端子与控制单元140单元相连，温控传感光纤、电流传感器、电压传感器等可通过该外接线端子与控制单元140相连。

本实施例中温度检测单元120为温控传感光纤，其设置在所述干式变压器110绕组的内部。

温控传感光纤全绝缘、小尺寸，可以直接测出高压电气设备绕组内部发热点的温度，并能够为监控系统提供更加准确可靠的线圈热点温度值，从而使用户能够准确把握温度对设备的影响，将风险准确控制在安全的范围之内。同时，温控传感光纤可在强电磁环境下，不存在电磁干扰和涡流发热现象，可以保证长期稳定可靠的高压绝缘性能，适宜在高压电器温度监测中应用，且该温控传感光纤可以埋设在干式变压器110绕组内部，实时测量干式变压器110绕组内部温度。

进一步，本实施例中，控制单元140单元采用配电变压器监测终端TTU(配电变压器监测终端)装置；并且，配电变压器监测终端装置采用了集成化芯片、积木式结构。

配电变压器监测终端TTU装置可对电力配网用变压装置100进行实时数据采集与控制的自动化终端设备，它可以记录并储存干式变压器110低压侧的电流、电压、有功功率等参数，还可以通过通信网络，与配网SCADA系统交换数据，实现主站对干式变压器110的遥测、遥信、遥控功能，实现干式变压器110的经济、安全、可靠运行。

现有技术中，由于冷却风机150的电机为直接启动或Y/D启动，其启动电流等于4～7倍额定电流，这样会对机电设备和供电电网造成严重的冲击，而且还会对电网容量要求过高，电机启动时产生的大电流和震动对挡板和阀门的损害极大，对设备、管路的使用寿命极为不利。故本实施例中，冷却风机150的电机采用了变频器软启动，从而将使启动电流从零开始，最大值也不超过额定电流，减轻了对电网的冲击和对供电容量的要求，延长了设备和阀门的使用寿命，节省了设备的维护费用。

如图2，本实施例中，电力配网用变压装置100还包括报警单元170，报警单元170分别与判断单元130及局部检测放电单元相连，用于根据所述判断单元130的信号报警。

实施例2：

如图3，本实施例提供了一种变压器冷却方法，所述冷却方法包括以下步骤：

a.利用温度检测单元120获取变压器绕组的温度；

b.将温度的数值传递给判断单元130，判断单元130将温度数值与预设温度数值比较，从而判断是否需要增加或降低冷却风机150的转速；

c.控制单元140根据判断单元130的判断结果调整冷却风机150的转速。

如图4，进一步，电力配网变压装置100还包括转速匹配单元；

转速匹配单元接收到判断单元130传递的温度数值来匹配合适的转速，并将匹配后的数值传递给控制单元140；

控制单元140将冷却风机150的转速调整为匹配后的数值。

当电力配网变压装置100包括多个温度检测单元120，不同的单元对不同的变压器绕组进行测温的情况下，

电力配网变压装置100还设置了数据处理单元，数据处理单元接受判断单元130的数据，并取最大值后将数据传递给转速匹配单元；

当最大值超过预设值时，报警单元170报警。

以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，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)

1.一种电力配网用变压装置，其特征在于，包括：

干式变压器；

温度检测单元，所述温度检测单元用于检测所述干式变压器绕组的温度；

判断单元，所述判断单元与所述温度检测单元电连接，用于判断温度是否达到预设数值；

控制单元，所述控制单元与所述判断单元电连接；

冷却风机，所述冷却风机用于给所述变压器降温，所述冷却风机与所述控制单元电连接；

局部放电检测单元，所述局部放电检测单元用于检测所述变压器的局部放电信号，并将信号传递给所述控制单元。

2.根据权利要求1所述的电力配网用变压装置，其特征在于，所述电力配网用变压装置还包括报警单元，所述报警单元与所述判断单元相连，用于根据所述判断单元的信号报警。

3.根据权利要求1所述的电力配网用变压装置，其特征在于，所述温度检测单元为温控传感光纤，其设置在所述干式变压器绕组的内部。

4.根据权利要求1所述的电力配网用变压装置，其特征在于，所述电力配网用变压装置还包括电流传感器和电压传感器，其中，

低压出线端子与所述电压传感器连接，所述电压传感器与所述控制单元连接；

所述电流传感器与所述控制单元连接，并设于所述低压出线端子处。

5.根据权利要求1所述的电力配网用变压装置，其特征在于，所述干式变压器为非晶合金干式变压器。

6.根据权利要求1所述的电力配网用变压装置，其特征在于，所述冷却风机的启动方式为变频器软启动。

7.根据权利要求1所述的电力配网用变压装置，其特征在于，所述控制单元采用配电变压器监测终端TTU装置、馈线终端FTU装置或开闭所终端DTU装置。

8.一种变压器冷却方法，其利用了权利要求1至7任一项所述的电力配网用变压装置，其特征在于，所述冷却方法包括以下步骤：

a.利用温度检测单元获取变压器绕组的温度；

b.将所述温度的数值传递给判断单元，判断单元将温度数值与预设温度数值比较，从而判断是否需要增加或降低冷却风机的转速；

c.控制单元根据判断单元的判断结果调整冷却风机的转速。

9.根据权利要求8所述的变压器冷却方法，其特征在于，所述电力配网变压装置还包括转速匹配单元；

所述转速匹配单元接收到判断单元传递的温度数值来匹配合适的转速，并将匹配后的数值传递给控制单元；

控制单元将冷却风机的转速调整为匹配后的数值。

10.根据权利要求8所述的变压器冷却方法，其特征在于，所述电力配网变压装置包括多个温度检测单元，不同的单元对不同的变压器绕组进行测温；

所述电力配网变压装置还包括数据处理单元，所述数据处理单元接受判断单元的数据，并取最大值后将数据传递给转速匹配单元；

当最大值超过预设值时，报警单元报警。