CN109786090A - 变压器冷却风机控制电路及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变压器冷却风机控制电路及方法，该电路包括：直流电源、主令开关、接触器线圈、时间继电器线圈、时间继电器常开接点、中间继电器线圈、中间继电器第一常开接点、温度控制器常开接点和电流继电器常开接点。本发明的变压器冷却风机控制电路及方法，通过旋转主令开关可以切换手动控制和自动控制两种工作模式，灵活性和适用性较强。在自动控制模式下，能够根据变压器负荷情况和油温高低实现实时冷却降温，避免出现变压器冷却不及时现象，且能有效地消除变压器因过负荷电流波动和变压器油温波动引起的冷却风机频繁启动的问题，可靠性和稳定性较高。

Description

变压器冷却风机控制电路及方法

技术领域

本发明涉及变压器风冷技术领域，尤其涉及一种变压器冷却风机控制电路及方法。

背景技术

变压器是供电系统的核心设备，其运行状况与电网的安全运行密切相关。变压器在运行中由于铜损、铁损的存在而发热，变压器油温升高，绝缘长期受热后会老化，直接影响到变压器绝缘材料的寿命、机械强度、负荷能力及使用年限。变压器冷却风机是变压器重要的辅助设备之一，它可降低变压器温度，保证变压器安全经济运行。

现有技术中变压器冷却风机一般通过人工操作进行现场手动启动或停运，不能根据负荷情况和油温高低实现实时冷却降温，冷却效果较差。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的技术问题，本发明提供了变压器冷却风机控制电路及方法。具体技术方案如下：

第一方面，提供了一种变压器冷却风机控制电路，包括：直流电源、主令开关、接触器线圈、时间继电器线圈、时间继电器常开接点、中间继电器线圈、中间继电器第一常开接点、温度控制器常开接点和电流继电器常开接点。所述时间继电器线圈得电时，所述时间继电器常开接点延时闭合，所述中间继电器线圈得电时，所述中间继电器第一常开接点闭合，所述接触器线圈得电时，冷却风机运转；所述主令开关包括第一接点和第二接点，所述第一接点的一端与所述直流电源的正极连接，另一端与所述接触器线圈的一端连接，所述接触器线圈的另一端与所述直流电源的负极连接；所述第二接点的一端与所述直流电源的正极连接，另一端分别与所述中间继电器第一常开接点的一端、电流继电器常开接点的一端、时间继电器常开接点的一端和温度控制器常开接点的一端连接；所述中间继电器第一常开接点的另一端与所述接触器线圈的一端连接；所述电流继电器常开接点的另一端与所述时间继电器线圈的一端连接，所述时间继电器线圈的另一端与所述直流电源的负极连接；所述时间继电器常开接点的另一端与所述中间继电器线圈的一端连接，所述中间继电器线圈的另一端与所述直流电源的负极连接，所述温度控制器常开接点的另一端与所述中间继电器线圈的一端连接。

在一种可能的设计中，所述温度控制器常开接点包括温度控制器第一常开接点和温度控制器第二常开接点，温度达到第一预设值时，所述温度控制器第一常开接点闭合，温度达到第二预设值时，所述温度控制器第二常开接点闭合，所述第二预设值大于所述第一预设值；所述电路还包括中间继电器第二常开接点；所述温度控制器第一常开接点的一端与所述第二接点的另一端连接，另一端与所述中间继电器第二常开接点的一端连接，所述中间继电器第二常开接点的另一端与所述中间继电器线圈的一端连接；所述温度控制器第二常开接点的一端与所述第二接点的另一端连接，另一端与所述中间继电器线圈的一端连接。

在一种可能的设计中，所述第一预设值为45摄氏度。

在一种可能的设计中，所述第二预设值为55摄氏度。

在一种可能的设计中，所述电路还包括直流真空断路器，用于控制所述直流电源是否供电。

在一种可能的设计中，所述直流电源的供电电压为220V。

第二方面，提供了一种变压器冷却风机控制方法，所述方法包括：

将主令开关手动旋转至第一接点连通，接触器线圈得电，冷却风机主电气回路接通，冷却风机运转；

将所述主令开关手动旋转至第二接点连通，进入自动控制模式，当变压器的负荷电流大于预设值时，电流继电器常开接点闭合，时间继电器线圈得电，经延时，时间继电器常开接点闭合，中间继电器线圈得电，中间继电器第一常开接点闭合，所述接触器线圈得电，冷却风机主电气回路接通，冷却风机运转；

当变压器的油温超过预设值时，温度控制器常开接点闭合，中间继电器线圈得电，中间继电器第一常开接点闭合，所述接触器线圈得电，冷却风机主电气回路接通，冷却风机运转。

在一种可能的设计中，所述方法还包括：转动所述主令开关之前，闭合直流真空断路器。

在一种可能的设计中，所述方法还包括：变压器的油温超过第一预设值时，温度控制器第一常开接点闭合；油温超过第二预设值时，温度控制器第二常开接点闭合，所述中间继电器线圈得电使所述接触器线圈得电的同时，中间继电器第二常开接点闭合，油温降至第二预设值以下且大于等于第一预设值时，所述温度控制器第一常开接点和所述中间继电器第二常开接点保持闭合，所述接触器线圈保持得电状态。

本发明技术方案的主要优点如下：

本发明的变压器冷却风机控制电路及方法，通过旋转主令开关可以切换手动控制和自动控制两种工作模式，灵活性和适用性较强。在自动控制模式下，能够根据变压器负荷情况和油温高低实现实时冷却降温，避免出现冷却不及时现象，且能有效地消除变压器因过负荷电流波动和变压器油温波动引起的冷却风机频繁启动的问题，可靠性和稳定性较高。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本发明的一部分，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为本发明一个实施例提供的变压器冷却风机控制电路的电路图；

图2为本发明一个实施例提供的冷却风机主电气回路简图；

图3为本发明一个实施例提供的电流继电器线圈的电气接线回路图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，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。

以下结合附图，详细说明本发明实施例提供的技术方案。

第一方面，本发明实施例提供了一种变压器冷却风机控制电路，如附图1和附图2所示，该电路包括：直流电源、主令开关LK、接触器线圈KM、时间继电器线圈KT、时间继电器常开接点KT1、中间继电器线圈KA、中间继电器第一常开接点KA1、温度控制器常开接点和电流继电器常开接点LJ1，时间继电器线圈KT得电时，时间继电器常开接点KT1闭合，中间继电器线圈KA得电时，中间继电器第一常开接点KA1闭合，接触器线圈KM连接在冷却风机主电气回路上，接触器线圈KM得电时，冷却风机主电气回路接通，冷却风机运转。主令开关LK包括第一接点和第二接点，第一接点的一端与直流电源的正极连接，另一端与接触器线圈KM的一端连接，接触器线圈KM的另一端与直流电源的负极连接。第二接点的一端与直流电源的正极连接，另一端分别与中间继电器第一常开接点KA1的一端、电流继电器常开接点LJ1的一端、时间继电器常开接点KT1的一端和温度控制器常开接点的一端连接。中间继电器第一常开接点KA1的另一端与接触器线圈KM的一端连接。电流继电器常开接点LJ1的另一端与时间继电器线圈KT的一端连接，时间继电器线圈KT的另一端与直流电源的负极连接。时间继电器常开接点KT1的另一端与中间继电器线圈KA的一端连接，中间继电器线圈KA的另一端与直流电源的负极连接，温度控制器常开接点的另一端与中间继电器线圈KA的一端连接。

以下对本发明实施例提供的变压器冷却风机控制电路的工作原理进行说明：

接触器主接点KM1连接在冷却风机主电气回路上，接触器线圈KM得电时，接触器主接点KM1闭合，使冷却风机主电气回路接通。通过控制接触器线圈KM是否得电，对冷却风机是否运转进行控制。该变压器冷却风机控制电路包括手动控制模式和自动控制模式，手动模式下，将主令开关LK手动旋转至第一接点连通，接触器线圈KM得电，冷却风机主电气回路接通，冷却风机运转。将主令开关LK手动旋转至第二接点连通，进入自动控制模式，当变压器的负荷电流大于预设值时，电流继电器常开接点LJ1闭合，时间继电器线圈KT得电，经延时，时间继电器常开接点KT1闭合，中间继电器线圈KA得电，中间继电器第一常开接点KA1闭合，接触器线圈KM得电，冷却风机主电气回路接通，冷却风机运转。当变压器的油温超过预设值时，温度控制器常开接点闭合，中间继电器线圈KA得电，中间继电器第一常开接点KA1闭合，接触器线圈KM得电，冷却风机主电气回路接通，冷却风机运转。

可见，本发明实施例提供的变压器冷却风机控制电路，通过旋转主令开关LK可以切换手动控制和自动控制两种工作模式，灵活性和适用性较强。在自动控制模式下，能够根据变压器负荷情况和油温高低实现实时冷却降温，避免出现冷却不及时现象，且通过时间继电器线圈控制中间继电器线圈进而使接触器线圈得电，有效消除变压器瞬时过负荷导致的冷却风机频繁启动问题，可靠性和稳定性较高。

如附图1所示，主令开关LK的第一接点闭合时，接点1和接点2连通，主令开关LK的第二接点闭合时，接点3和接点4连通。电流继电器线圈LJ的电气接线回路图可以参见附图3。

本发明实施例中，变压器冷却风机控制电路的电流信号取自于变压器高压侧二次保护电流回路。当变压器的负荷电流大于设定电流值时，具体的，如变压器高压侧电流大于额定电流的75％时，从变压器高压侧电流互感器A相二次保护绕组感应的二次保护电流接入变压器高后备微机保护测控装置，装置内部的电流继电器线圈LJ得电，电流继电器常开接点LJ1闭合，时间继电器线圈KT得电，可经时间延时，接通冷却风机控制电路的回路。具体延时时间可根据负荷性质确定，如用户负载为平稳负荷可设定为9s，如用户负荷为轧机、电炉等冲击性负荷，时间设定稍长一些，可设定为30s等。时间继电器的作用为防止变压器因过负荷电流波动而引起冷却风机频繁启动。

进一步地，温度控制器常开接点包括温度控制器第一常开接点WJ1和温度控制器第二常开接点WJ2，温度达到第一预设值时，温度控制器第一常开接点WJ1闭合，温度达到第二预设值时，温度控制器第二常开接点WJ2闭合，第二预设值大于第一预设值。该变压器冷却风机控制电路还包括中间继电器第二常开接点KA2，温度控制器第一常开接点WJ1的一端与第二接点的另一端连接，另一端与中间继电器第二常开接点KA2的一端连接，中间继电器第二常开接点KA2的另一端与中间继电器线圈KA的一端连接；温度控制器第二常开接点KA2的一端与第二接点的另一端连接，另一端与中间继电器线圈KA的一端连接。

如此设置，温度达到第二预设值时，温度控制器第二常开接点WJ2闭合，冷却风机开始运转。温度降至第二预设值以下第一预设值以上时，温度控制器第一常开接点WJ1和中间继电器第二常开接点KA2闭合使冷却风机继续保持运转状态，直至温度将至第一预设值以下时，才断开风机控制回路。因而避免了因变压器油温波动引起的冷却风机频繁启动的问题。降低故障几率，进一步提高稳定性和安全性。

本领域技术人员可以根据变压器的型号和实际工况选择适当的第一预设值和第二预设值，以起到良好的降温冷却效果。

作为一种示例，第一预设值可以为45摄氏度，第二预设值可以为55摄氏度。

可选地，本发明实施例提供的冷却风机控制电路还包括直流真空断路器1DK，用于控制直流电源是否供电。

可选地，本发明实施例提供的冷却风机控制电路的直流电源的供电电压为220V。

第二方面，本发明实施例提供了一种变压器冷却风机控制方法，该方法包括：

将主令开关LK手动旋转至第一接点连通，接触器线圈KM得电，冷却风机主电气回路接通，冷却风机运转。

将主令开关LK手动旋转至第二接点连通，进入自动控制模式，当变压器的负荷电流大于预设值时，电流继电器常开接点LJ1闭合，时间继电器线圈KT得电，时间继电器常开接点KT1闭合，中间继电器线圈KA得电，中间继电器第一常开接点KA1闭合，接触器线圈KM得电，冷却风机主电气回路接通，冷却风机运转。时间继电器的作用为防止变压器因过负荷电流波动而引起冷却风机频繁启动。

当变压器的油温超过预设值时，温度控制器常开接点闭合，中间继电器线圈KA得电，中间继电器第一常开接点KA1闭合，接触器线圈KM得电，冷却风机主电气回路接通，冷却风机运转。

本发明实施例提供的变压器冷却风力控制方法，通过旋转主令开关LK可以切换手动控制和自动控制两种工作模式，灵活性和适用性较强。在自动控制模式下，能够根据变压器负荷情况和油温高低实现实时冷却降温，避免出现冷却不及时现象，且通过时间继电器线圈控制中间继电器线圈进而使接触器线圈得电，有效消除变压器瞬时过负荷导致的冷却风机频繁启动问题，可靠性和稳定性较高。

进一步地，该方法还包括：转动主令开关LK之前，首先需闭合直流真空断路器1DK，才可能使控制电路正常连通，实现对冷却风机是否运转进行控制。

进一步地，该方法还包括：变压器的油温超过第一预设值时，温度控制器第一常开接点WJ1闭合。油温超过第二预设值时，温度控制器第二常开接点WJ2闭合，中间继电器线圈KA得电使接触器线圈KM得电的同时，中间继电器第二常开接点KA2闭合，油温降至第二预设值以下且大于等于第一预设值时，温度控制器第一常开接点WJ1和中间继电器第二常开接点KA2保持闭合，接触器线圈KM保持得电状态。

如此设置，温度达到第二预设值时，温度控制器第二常开接点WJ2闭合，冷却风机开始运转。温度降至第二预设值以下第一预设值以上时，温度控制器第一常开接点WJ1和中间继电器第二常开接点KA2闭合使冷却风机保持运转状态，避免因变压器油温波动引起的冷却风机频繁启动的问题，降低故障几率，进一步提高稳定性和安全性。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。此外，本文中“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”均以附图中表示的放置状态为参照。

最后应说明的是：以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种变压器冷却风机控制电路，其特征在于，包括：直流电源、主令开关、接触器线圈、时间继电器线圈、时间继电器常开接点、中间继电器线圈、中间继电器第一常开接点、温度控制器常开接点和电流继电器常开接点，所述时间继电器线圈得电时，所述时间继电器常开接点延时闭合，所述中间继电器线圈得电时，所述中间继电器第一常开接点闭合，所述接触器线圈得电时，冷却风机运转；

所述主令开关包括第一接点和第二接点，所述第一接点的一端与所述直流电源的正极连接，另一端与所述接触器线圈的一端连接，所述接触器线圈的另一端与所述直流电源的负极连接；

所述第二接点的一端与所述直流电源的正极连接，另一端分别与所述中间继电器第一常开接点的一端、电流继电器常开接点的一端、时间继电器常开接点的一端和温度控制器常开接点的一端连接；

所述中间继电器第一常开接点的另一端与所述接触器线圈的一端连接；

所述电流继电器常开接点的另一端与所述时间继电器线圈的一端连接，所述时间继电器线圈的另一端与所述直流电源的负极连接；

所述时间继电器常开接点的另一端与所述中间继电器线圈的一端连接，所述中间继电器线圈的另一端与所述直流电源的负极连接，所述温度控制器常开接点的另一端与所述中间继电器线圈的一端连接。

2.根据权利要求1所述的变压器冷却风机控制电路，其特征在于，所述温度控制器常开接点包括温度控制器第一常开接点和温度控制器第二常开接点，温度达到第一预设值时，所述温度控制器第一常开接点闭合，温度达到第二预设值时，所述温度控制器第二常开接点闭合，所述第二预设值大于所述第一预设值；

所述电路还包括中间继电器第二常开接点；

所述温度控制器第一常开接点的一端与所述第二接点的另一端连接，另一端与所述中间继电器第二常开接点的一端连接，所述中间继电器第二常开接点的另一端与所述中间继电器线圈的一端连接；

所述温度控制器第二常开接点的一端与所述第二接点的另一端连接，另一端与所述中间继电器线圈的一端连接。

3.根据权利要求2所述的变压器冷却风机控制电路，其特征在于，所述第一预设值为45摄氏度。

4.根据权利要求2所述的变压器冷却风机控制电路，其特征在于，所述第二预设值为55摄氏度。

5.根据权利要求1所述的变压器冷却风机控制电路，其特征在于，所述电路还包括直流真空断路器，用于控制所述直流电源是否供电。

6.根据权利要求1所述的变压器冷却风机控制电路，其特征在于，所述直流电源的供电电压为220V。

7.一种变压器冷却风机控制方法，其特征在于，所述方法包括：

将主令开关手动旋转至第一接点连通，接触器线圈得电，冷却风机主电气回路接通，冷却风机运转；

将所述主令开关手动旋转至第二接点连通，进入自动控制模式，当变压器的负荷电流大于预设值时，电流继电器常开接点闭合，时间继电器线圈得电，经延时，时间继电器常开接点闭合，中间继电器线圈得电，中间继电器第一常开接点闭合，所述接触器线圈得电，冷却风机主电气回路接通，冷却风机运转；

当变压器的油温超过预设值时，温度控制器常开接点闭合，中间继电器线圈得电，中间继电器第一常开接点闭合，所述接触器线圈得电，冷却风机主电气回路接通，冷却风机运转。

8.根据权利要求7所述的变压器冷却风机控制方法，其特征在于，所述方法还包括：转动所述主令开关之前，闭合直流真空断路器。

9.根据权利要求7所述的变压器冷却风机控制方法，其特征在于，所述方法还包括：变压器的油温超过第一预设值时，温度控制器第一常开接点闭合；

油温超过第二预设值时，温度控制器第二常开接点闭合，所述中间继电器线圈得电使所述接触器线圈得电的同时，中间继电器第二常开接点闭合，油温降至第二预设值以下且大于等于第一预设值时，所述温度控制器第一常开接点和所述中间继电器第二常开接点保持闭合，所述接触器线圈保持得电状态。