CN109326416B - 一种变压器风冷控制柜 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变压器风冷控制柜，包括柜体，柜体内部固定有多排保护壳，柜体的底部内腔中安装有多组冷却机构，冷却机构由冷却风机和送风管组成，送风管的一端与冷却风机相连，送风管的另一管与保护壳相连，保护壳之间的管道相互连接，所述保护壳位于两个管道的连接口处安装风向调节机构；控制电源采用双电源构设计合理模式，一路取自外部供电，另一路由自身动力电源转化过来，大大提高了控制电源的供电可靠性，有效地避免了因控制电源故障引起的风冷全停，远方控制输入提供通讯接口，可与变电站中央控制室进行通讯，满足数字化变电站的要求。

Description

一种变压器风冷控制柜

技术领域

本发明涉及到一种变压器控制柜，特别涉及一种变压器风冷控制柜。

背景技术

变压器的铜损和铁损消耗的能量绝大部分都转化为热量，造成了变压器绕组及铁芯温度升高，而变压器的绝缘寿命和温度又密切相关，根据试验得出，当平均温度每升高10摄氏度时，油的劣化速度就会增加1.52倍。根据冷却方式分类。目前电力系统运行中的变压器以油浸自冷式、油浸风冷式及强迫油循环式三类为主。同样环境下强迫油循环冷却效果优于油浸风冷，油浸风冷冷却效果优于油浸自冷。

我国经济的发展越来越快，相应的电力需求也越来越大，在提倡绿色、低碳经济的环境下，电力变压器向大容量、超高压、智能化方向发展。在输变电系统中，变压器是实现电能转换最基本，同时也是最重要的设备，对供电系统的可靠性有着重大的影响。变压器在运行过程中是有损耗的，这些损耗包括空载损耗和负载损耗，这些损耗转化成热量散发出来，使变压器绕组，铁芯和变压器油温上升。变压器的温升影响它的负荷能力，同时也会加速变压器绕组和铁芯所采用绝缘材料的老化，影响变压器的使用寿命。为了保证变压器的良好散热，需加装冷却装置和控制装置，控制装置时时监测变压器的油温，绕组温度，负荷等参数，根据参数的变化来控制冷却器的投切数量，使变压器的温度维持在规定的范围内，从而保证变压器的安全经济运行。

传统的风冷控制箱存在以下几个缺点：

1、缺少灵活性，所控制的冷却器状态固定，不能根据负荷、温度灵活调整。

2、无法实现与变电站中央控制室的通讯。

发明内容

本发明的目的在于提供一种变压器风冷控制柜，具有双电源、实现通讯功能、可以根据需要进行工作和减少触避免故障的优点，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种变压器风冷控制柜，包括柜体，柜体内部固定有多排保护壳，柜体的底部内腔中安装有多组冷却机构，冷却机构由冷却风机和送风管组成，送风管的一端与冷却风机相连，送风管的另一端与保护壳相连，保护壳之间的管道相互连接，所述保护壳位于两个管道的连接口处安装风向调节机构；所述风向调节机构包括与电机相连的旋转轴A、旋转轴B以及旋转轴B上的风向板，旋转轴A与旋转轴B之间通过支撑杆相固定，旋转轴A与旋转轴B两管口的缝隙处套有通过与滚轮活动连接的密封环，密封环的另一端通过管道与冷却风机相连，所述风向板上开设有与旋转轴A和旋转轴B内腔相通的导向孔。

进一步地，柜体内安装有控制冷却机构的控制系统，控制系统包括多个控制模块、PLC控制及输入模块和冷却机组，PLC控制及输入模块的硬件控制及软件反馈端口与电路输入和控制模块的输入端相连，PLC控制及输入模块的工作电压端口还与电源模块以及照明电路相连接，所述控制模块的输出端分别与对应的冷却机组相连接，冷却机组与PLC控制及输入模块的油液信号端口相连接。

进一步地，控制模块由双电源断路器、双掷开关、双接触器和热磁断路器组成，双电源断路器的输入端分别与对应的电流输入相连，双电源断路器的输出端与双掷开关相连，双掷开关的输出端与双接触器连接，双接触器与热磁断路器的输入端连接。

进一步地，保护壳分成三个为一组，每一个冷却风机对应一组保护壳，保护壳末端开设有散热孔。

进一步地，PLC控制及输入模块的端口还与油温输入、负荷电流输入和远方控制输入相连接，PLC控制及输入模块的输出与电源故障警告、冷却风机组警告、油液故障警告以及通讯故障警告相连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本变压器风冷控制柜，冷却风机通过送风管将冷却风送到保护壳内，保护壳位于两个管道的连接口处安装风向调节机构，为了保证柜体内部温湿度环境，设一路或两路温湿度控制器，当气温下降到15℃以下时，启动加热回路，温度达到40℃后，停止加热，当温度达到35℃时，启动降温装置，当气温下降到15℃后，停止降温。

2、本变压器风冷控制柜，密封环不会随着旋转轴A与旋转轴B旋转而进行转动，但是可以在旋转的过程中依然保持旋转轴A与旋转轴B内腔的密封度，冷却风机将气流透过密封环吹向内腔中，最后从导向孔中排出，由于气流的作用，风向板在摆动的过程中，并且有气流引导热量进行排放，朝着指定的位置的移动，避免造成乱流，将保护壳内部的热量迅速的带走。

3、本变压器风冷控制柜，一路取自外部供电，另一路由自身动力电源转化过来，大大提高了控制电源的供电可靠性，有效地避免了因控制电源故障引起的风冷全停，远方控制输入提供通讯接口，可与变电站中央控制室进行通讯，满足数字化变电站的要求。

附图说明

图1为本发明的整体结构图。

图2是本发明的保护壳内部结构图；

图3是本发明的风向板结构图；

图4为本发明的风向调节机构结构图；

图5为本发明的控制系统原理图；

图6为本发明的控制模块原理图。

图中：1、柜体；2、保护壳；21、风向调节机构；211、旋转轴A；212、旋转轴B；2121、导向孔；213、风向板；3、冷却机构；31、冷却风机；32、送风管；4、支撑杆；41、密封环；5、控制系统；51、控制模块；511、双电源断路器；512、双掷开关；513、双接触器；514、热磁断路器；52、PLC控制及输入模块；53、冷却机组；6、电源模块；7、照明电路。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，一种变压器风冷控制柜，包括柜体1，柜体1内部固定有多排保护壳2，保护壳2为矩形箱，在保护壳2内放置所需要散热的元器件，保护壳2分成三个为一组，每一个冷却风机31对应一组保护壳2，保护壳2末端开设有散热孔，柜体1的底部内腔中安装有多组冷却机构3，冷却机构3的数量为所对应需要散热的保护壳2相同进行设置，冷却机构3由冷却风机31和送风管32组成，送风管32的一端与冷却风机31相连，送风管32的另一端与保护壳2相连，保护壳2之间的管道相互连接，冷却风机31通过送风管32将冷却风送到保护壳2内，保护壳2位于两个管道的连接口处安装风向调节机构21，为了保证柜体1内部温湿度环境，设一路或两路温湿度控制器，当气温下降到5℃以下时，启动加热回路，温度达到15℃后，停止加热。当温度达到40℃时，启动降温装置，当气温下降到35℃后，停止降温。

请参阅图2-4，风向调节机构21包括与电机相连的旋转轴A211、旋转轴B212以及旋转轴B212上的风向板213，旋转轴A211与旋转轴B212之间通过支撑杆4相固定，支撑杆4将旋转轴A211与旋转轴B212连接成一个整体，同时在连接处还有一段缝隙，旋转轴A211与旋转轴B212两管口的缝隙处套有通过与滚轮活动连接的密封环41，密封环41的T型滑块卡在旋转轴A211与旋转轴B212存放滚珠的T型槽内，密封环41不会随着旋转轴A211与旋转轴B212旋转而进行转动，但是可以在旋转的过程中依然保持旋转轴A211与旋转轴B212内腔的密封度，密封环41的另一端通过管道与冷却风机31相连，冷却风机31将气流透过密封环41吹向内腔中，风向板213上开设有与旋转轴A211和旋转轴B212内腔相通的导向孔2121，最后从导向孔2121中排出，由于气流的作用，风向板213在摆动的过程中，并且有气流引导热量进行排放，朝着指定的位置的移动，避免造成乱流，将保护壳2内部的热量迅速的带走。

请参阅图5-6，柜体1内安装有控制冷却机构3的控制系统5，控制系统5包括多个控制模块51、PLC控制及输入模块52和冷却机组53，PLC控制及输入模块52的硬件控制及软件反馈端口与电路输入和控制模块51的输入端相连，采用了可编程控制器，取代了大量的电磁继电器，尽可能的减少了机械触点，保证了设备的可靠性，方便维修，PLC控制及输入模块52的工作电压端口还与电源模块6以及照明电路7相连接，当柜门打开时，自动启动照明回路，照明灯亮，关上柜门后，照明灯自动关闭，控制模块51的输出端分别与对应的冷却机组53相连接，控制模块51由双电源断路器511、双掷开关512、双接触器513和热磁断路器514组成，双电源断路器511的输入端分别与对应的电流输入相连，控制电源采用双电源结构设计合理模式，一路取自外部供电，另一路由自身动力电源转化过来，大大提高了控制电源的供电可靠性，有效地避免了因控制电源故障引起的风冷全停，双电源断路器511的输出端与双掷开关512相连，双掷开关512在手动模式下，全部风机都处于工作状态，此时，风机的工作状态不受负荷电流或油温等因素影响，此种工作模式为检修人员或运行人员检修时或采取应急措施时设置，双掷开关512的输出端与双接触器513连接，双接触器513与热磁断路器514的输入端连接，冷却机组53与PLC控制及输入模块52的油液信号端口相连接，PLC控制及输入模块52的端口还与油温输入、负荷电流输入和远方控制输入相连接，远方控制输入提供通讯接口，可与变电站中央控制室进行通讯，满足数字化变电站的要求，PLC控制及输入模块52的输出与电源故障警告、冷却风机组警告、油液故障警告以及通讯故障警告相连接。

综上所述，本变压器风冷控制柜，冷却风机31通过送风管32将冷却风送到保护壳2内，保护壳2位于两个管道的连接口处安装风向调节机构21，为了保证柜体1内部温湿度环境，设一路或两路温湿度控制器，当气温下降到5℃以下时，启动加热回路，温度达到15℃后，停止加热，当温度达到40℃时，启动降温装置，当气温下降到35℃后，停止降温，密封环41不会随着旋转轴A211与旋转轴B212旋转而进行转动，但是可以在旋转的过程中依然保持旋转轴A211与旋转轴B212内腔的密封度，冷却风机31将气流透过密封环41吹向内腔中，最后从导向孔2121中排出，由于气流的作用，风向板213在摆动的过程中，并且有气流引导热量进行排放，朝着指定的位置的移动，避免造成乱流，将保护壳2内部的热量迅速的带走，控制电源采用双电源结构设计合理模式，大大提高了控制电源的供电可靠性，有效地避免了因控制电源故障引起的风冷全停，远方控制输入提供通讯接口，可与变电站中央控制室进行通讯，满足数字化变电站的要求。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种变压器风冷控制柜，包括柜体(1)，其特征在于：柜体(1)内部固定有多排保护壳(2)，柜体(1)的底部内腔中安装有多组冷却机构(3)，冷却机构(3)由冷却风机(31)和送风管(32)组成，送风管(32)的一端与冷却风机(31)相连，送风管(32)的另一端与保护壳(2)相连，保护壳(2)之间的管道相互连接，所述保护壳(2)位于两个管道的连接口处安装风向调节机构(21)；所述风向调节机构(21)包括与电机相连的旋转轴A(211)、旋转轴B(212)以及旋转轴B(212)上的风向板(213)，旋转轴A(211)与旋转轴B(212)之间通过支撑杆(4)相固定，旋转轴A(211)与旋转轴B(212)两管口的缝隙处套有通过与滚轮活动连接的密封环(41)，密封环(41)的另一端通过管道与冷却风机(31)相连，所述风向板(213)上开设有与旋转轴A(211)和旋转轴B(212)内腔相通的导向孔(2121)。

2.根据权利要求1所述的一种变压器风冷控制柜，其特征在于：柜体(1)内安装有控制冷却机构(3)的控制系统(5)，控制系统(5)包括多个控制模块(51)、PLC控制及输入模块(52)和冷却机组(53)，PLC控制及输入模块(52)的硬件控制及软件反馈端口与电路输入和控制模块(51)的输入端相连，PLC控制及输入模块(52)的工作电压端口还与电源模块(6)以及照明电路(7)相连接，所述控制模块(51)的输出端分别与对应的冷却机组(53)相连接，冷却机组(53)与PLC控制及输入模块(52)的油液信号端口相连接。

3.根据权利要求1所述的一种变压器风冷控制柜，其特征在于：控制模块(51)由双电源断路器(511)、双掷开关(512)、双接触器(513)和热磁断路器(514)组成，双电源断路器(511)的输入端分别与对应的电流输入相连，双电源断路器(511)的输出端与双掷开关(512)相连，双掷开关(512)的输出端与双接触器(513)连接，双接触器(513)与热磁断路器(514)的输入端连接。

4.根据权利要求1所述的一种变压器风冷控制柜，其特征在于：保护壳(2)分成三个为一组，每一个冷却风机(31)对应一组保护壳(2)，保护壳(2)末端开设有散热孔。

5.根据权利要求2所述的一种变压器风冷控制柜，其特征在于：PLC控制及输入模块(52)的端口还与油温输入、负荷电流输入和远方控制输入相连接，PLC控制及输入模块(52)的输出与电源故障警告、冷却风机组警告、油液故障警告以及通讯故障警告相连接。

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