CN110033926A - 一种变电站主变超声波智能冷却方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种变电站主变超声波智能冷却方法。包括：控制模块进行程序编程；在主变运行后，开启变电站主变超声波智能冷却装置；当温度检测器检测到变压器油的油温升至高温阈值时，控制模块控制自动开启超声波发生器，通过环绕超声波发射探头发射超声波对主变内变压器油进行超声波振荡；当变压器油的油温继续升高时，增加超声波发生器产生超声波的功率，反之亦然；当变压器油的油温降至设置值时，自动关闭超声波发生器；电场监测器的环绕电场监测探头对主变内变压器油振荡产生的电场扰动情况进行监测，当电场扰动达到设定值时，通过控制模块自动控制减低超声波发生器产生超声波的功率。本发明能高效的加强热交换散热冷却能力。
Description
技术领域
本发明涉及一种变电站主变超声波智能冷却方法。
背景技术
变电站主变在运行中其绕组和铁芯由于电磁作用会产生大量的热量，需通过变压器油来散热冷却，现主变油流循环冷却方式主要有两种，一是加装循环潜油泵进行强油循环冷却，二是靠自然温差冷却。第一种方式需要外加高速机械转动的动力油泵，而油泵负压区如有微小裂纹泄漏时会产生汽蚀现象，把外界潮湿空气吸入主变中，危及主变安全运行，其次油泵长期高速运转产生热量，特别是油泵在发生发热故障时都会导致流经油泵的变压器油加热裂解，也危及主变安全运行，同时造成变压器油色谱监测试验的误判断，还有油泵长期机械磨损容易损坏等。第二种方式由于是靠不断减低温差梯度进行热交换的自然冷却，需要大量增加用油量和主变散热面积来满足，即使这样其冷却效果与流动循环方式相比还是很差，且加大了设备投资费用和占地面积。
综上所述，现急需一种既能克服以上两种主变油流冷却方式的不足，又要能保证安全、高效、经济的冷却方式，本申请很好的解决了这个难题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种变电站主变超声波智能冷却方法，该方法能高效的加强热交换散热冷却能力，与现广泛运用主变静态自然冷却方式相比，极大提高主变内变压器油热交换散热冷却效果。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种变电站主变超声波智能冷却方法，提供一变电站主变超声波智能冷却装置，包括主变、盛装于主变内部的变压器油、安装在主变内壁上的若干环绕超声波发射探头、环绕电场监测探头、安装在主变外部的超声波发生器、电场监测器、温度检测器、控制模块，温度检测器的检查探头伸入主变内部的变压器油中；控制模块控制超声波发生器产生预定频率的超声波并通过环绕超声波发射探头发射超声波，对主变内变压器油进行振荡热交换运动；环绕电场监测探头对主变内变压器油振荡产生的电场扰动情况进行监测，并经由电场监测器传输电场信号至控制模块，当电场扰动达到设定值时，控制模块自动控制超声波发生器降低产生的超声波的频率；温度检测器检测主变内变压器油温度，当油温高于高温阈值时，控制模块自动控制超声波发生器增加产生的超声波的频率，反之亦然；当油温降至设置值时，控制模块自动控制关闭超声波发生器，当油温达到设置值时，控制模块自动控制自动开启超声波发生器；所述变电站主变超声波智能冷却方法包括如下步骤，
步骤S1、控制模块进行程序编程；
步骤S2、在主变运行后，开启变电站主变超声波智能冷却装置；
步骤S3、当温度检测器检测到变压器油的油温升至高温阈值时，控制模块控制自动开启超声波发生器，通过环绕超声波发射探头发射超声波对主变内变压器油进行超声波振荡，加大变压器油对主变绕组和铁芯的散热热交换冷却能力；
步骤S4、当变压器油的油温继续升高时，增加超声波发生器产生超声波的功率，反之亦然；
步骤S5、当变压器油的油温降至设置值时，自动关闭超声波发生器；
步骤S6、开启超声波发生器后，电场监测器的环绕电场监测探头对主变内变压器油振荡产生的电场扰动情况进行监测，当电场扰动达到设定值时，通过控制模块自动控制减低超声波发生器产生超声波的功率，以降低主变内电场扰动至安全水平。
在本发明一实施例中，所述环绕超声波发射探头在主变内壁上等高等间隔环绕安装。
在本发明一实施例中，所述环绕电场监测探头在主变内壁上等高等间隔环绕安装。
相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：本发明将特定频率超声波对变压器油进行振荡运动，能高效的加强热交换散热冷却能力，与现广泛运用主变静态自然冷却方式相比，极大提高主变内变压器油热交换散热冷却效果。本申请与主变的强油循环冷却方式相比，无需额外增加动力机械潜油泵，克服了外加高速转动油泵带来诸如：负压区如有微小裂纹泄漏时会产生汽蚀现象，把外界潮湿空气吸入主变中，危及主变安全运行；油泵长期高速运转产生热量，特别是油泵在发生发热故障时都会导致流经油泵的变压器油加热裂解，也会危及主变安全运行，还有油泵长期机械磨损容易损坏等诸多缺点和不安全因素，本申请与现有传统主变油流冷却方式相比有着巨大优势。
附图说明
图1主变超声波冷却装置探头安装示意图；
图2主变超声波冷却装置工作原理示意图；
图3为图2的A-A视图；
图4主变超声波冷却装置控制接线示意图；
图5主变超声波冷却装置控制模块控制原理方框图。
图中：1-主变；2-变压器油；3-绕组；4-铁芯；5-环绕超声波发射探头；6-超声振荡波；7-环绕电场监测探头；8-电场检测射线；9-温度检测器；10-超声波发生器；11-电场监测器；12-控制模块；13-超声波器控制连接线；14-电场监测器控制连接线。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的技术方案进行具体说明。
本发明的一种变电站主变超声波智能冷却方法，提供一变电站主变超声波智能冷却装置，包括主变、盛装于主变内部的变压器油、安装在主变内壁上的若干环绕超声波发射探头、环绕电场监测探头、安装在主变外部的超声波发生器、电场监测器、温度检测器、控制模块，温度检测器的检查探头伸入主变内部的变压器油中；控制模块控制超声波发生器产生预定频率的超声波并通过环绕超声波发射探头发射超声波，对主变内变压器油进行振荡热交换运动；环绕电场监测探头对主变内变压器油振荡产生的电场扰动情况进行监测，并经由电场监测器传输电场信号至控制模块，当电场扰动达到设定值时，控制模块自动控制超声波发生器降低产生的超声波的频率；温度检测器检测主变内变压器油温度，当油温高于高温阈值时，控制模块自动控制超声波发生器增加产生的超声波的频率，反之亦然；当油温降至设置值时，控制模块自动控制关闭超声波发生器，当油温达到设置值时，控制模块自动控制自动开启超声波发生器；所述变电站主变超声波智能冷却方法包括如下步骤，
步骤S1、控制模块进行程序编程；
步骤S2、在主变运行后，开启变电站主变超声波智能冷却装置；
步骤S3、当温度检测器检测到变压器油的油温升至高温阈值时，控制模块控制自动开启超声波发生器，通过环绕超声波发射探头发射超声波对主变内变压器油进行超声波振荡，加大变压器油对主变绕组和铁芯的散热热交换冷却能力；
步骤S4、当变压器油的油温继续升高时，增加超声波发生器产生超声波的功率，反之亦然；
步骤S5、当变压器油的油温降至设置值时，自动关闭超声波发生器；
步骤S6、开启超声波发生器后，电场监测器的环绕电场监测探头对主变内变压器油振荡产生的电场扰动情况进行监测，当电场扰动达到设定值时，通过控制模块自动控制减低超声波发生器产生超声波的功率，以降低主变内电场扰动至安全水平。
以下具体讲述本发明的实现原理及实现方式。
主变在运行中其绕组和铁芯由于电磁作用会产生大量的热量，需通过变压器油来散热冷却，现主变油流循环冷却方式主要有两种，一是加装循环潜油泵进行强油循环冷却，二是靠自然温差冷却。第一种方式需要外加高速机械转动的动力油泵，而油泵负压区如有微小裂纹泄漏时会产生汽蚀现象，把外界潮湿空气吸入主变中，危及主变安全运行，其次油泵长期高速运转产生热量，特别是油泵在发生发热故障时都会导致流经油泵的变压器油加热裂解，也危及主变安全运行，还有油泵长期机械磨损容易损坏等。第二种方式由于是靠不断减低温差梯度进行热交换的自然冷却，冷却效果很差，需要大量增加用油量和主变散热面积来满足冷却要求。
如图1-5所示，为此本发明提供了一种主变超声波智能冷却装置，包括主变、盛装于主变内部的变压器油、安装在主变内壁上的若干环绕超声波发射探头、环绕电场监测探头、安装在主变外部的超声波发生器、电场监测器、温度检测器、控制模块，温度检测器的检查探头伸入主变内部的变压器油中；以下对各器件进行描述：
1、环绕超声波发射探头和超声波发生器：在主变内壁上的若干超声波发射探头环绕间隔安装，由超声波发生器产生特定频率超声波通过超声波发射探头对变压器油发射超声波，对主变内变压器油进行振荡热交换运动，从而加强了变压器油对主变绕组和铁芯的散热冷却作用，各超声波发射探头的输入端通过超声波发生器控制连接线电性连接于超声波发生器的输出端，超声波发生器的输入端电性连接于控制模块的输出端。
2、环绕电场监测探头和电场监测器：电场监测探头在主变内壁上环绕间隔安装，对油流振荡产生扰动电场情况进行在线检测，当电场扰动达到设定值时，通过控制模块自动控制降低超声波发生器产生超声波的功率，以降低主变内电场扰动至安全水平。各电场监测探头的输出端通过电场监测器控制连接线电性连接于电场监测器的输入端，电场监测器的输出端电性连接于控制模块的输入端。
3、温度检测器：温度检测器检测主变内变压器油温度，当油温高时，通过控制模块增加超声波发生器产生超声波的功率，反之亦然，当油温降至设置值时，自动关闭超声波发生器，当油温达到设置值时，自动开启超声波发生器，温度检测器的输出端电性连接于控制模块的输入端。
4、控制模块：控制模块按预先设置编程的程序自动对超声波发生器进行自动控制。控制模块按预先设置编程的程序主要有：1）电场场强扰动限制设置值；2）油温高温启动值；3）油温低温停止值；4）油温高温启动后，油温越高，自动控制超声波发生器输出功率增大，反之亦然。控制模块的输入端分别电性连接于电场监测器和温度检测器的输入端，控制模块的输出端电性连接于超声波发生器的输入端。
本发明主变超声波智能冷却装置的冷却方式如下：
1）控制模块12按预先设置的程序编程；
2）在主变1运行后，开启主变超声波智能冷却装置；
3）当温度检测器9测油温2升至设置值时，控制模块12控制自动开启超声波发生器10，通过环绕超声波发射探头5发射超声波对主变1内变压器油2进行超声波振荡，加大变压器油2对主变绕组3和铁芯4的散热热交换冷却能力；
4）当油温2继续升高时，增加超声波发生器10产生超声波的功率，反之亦然；
5）当油温2降至设置值时，自动关闭超声波发生器10；
6）开启超声波发生器10后，电场监测器11的环绕电场监测探头7对主变1内变压器油2振荡产生的电场扰动情况进行监测，当电场扰动达到设定值时，通过控制模块12自动控制减低超声波发生器10产生超声波的功率，以降低主变内电场扰动至安全水平。
以上是本发明的较佳实施例，凡依本发明技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种变电站主变超声波智能冷却方法，其特征在于，提供一变电站主变超声波智能冷却装置，包括主变、盛装于主变内部的变压器油、安装在主变内壁上的若干环绕超声波发射探头、环绕电场监测探头、安装在主变外部的超声波发生器、电场监测器、温度检测器、控制模块，温度检测器的检查探头伸入主变内部的变压器油中；控制模块控制超声波发生器产生预定频率的超声波并通过环绕超声波发射探头发射超声波，对主变内变压器油进行振荡热交换运动；环绕电场监测探头对主变内变压器油振荡产生的电场扰动情况进行监测，并经由电场监测器传输电场信号至控制模块，当电场扰动达到设定值时，控制模块自动控制超声波发生器降低产生的超声波的频率；温度检测器检测主变内变压器油温度，当油温高于高温阈值时，控制模块自动控制超声波发生器增加产生的超声波的频率，反之亦然；当油温降至设置值时，控制模块自动控制关闭超声波发生器，当油温达到设置值时，控制模块自动控制自动开启超声波发生器；所述变电站主变超声波智能冷却方法包括如下步骤，
步骤S1、控制模块进行程序编程；
步骤S2、在主变运行后，开启变电站主变超声波智能冷却装置；
步骤S3、当温度检测器检测到变压器油的油温升至高温阈值时，控制模块控制自动开启超声波发生器，通过环绕超声波发射探头发射超声波对主变内变压器油进行超声波振荡，加大变压器油对主变绕组和铁芯的散热热交换冷却能力；
步骤S4、当变压器油的油温继续升高时，增加超声波发生器产生超声波的功率，反之亦然；
步骤S5、当变压器油的油温降至设置值时，自动关闭超声波发生器；
步骤S6、开启超声波发生器后，电场监测器的环绕电场监测探头对主变内变压器油振荡产生的电场扰动情况进行监测，当电场扰动达到设定值时，通过控制模块自动控制减低超声波发生器产生超声波的功率，以降低主变内电场扰动至安全水平。
2.根据权利要求1所述的一种变电站主变超声波智能冷却方法，其特征在于，所述环绕超声波发射探头在主变内壁上等高等间隔环绕安装。
3.根据权利要求1所述的一种变电站主变超声波智能冷却方法，其特征在于，所述环绕电场监测探头在主变内壁上等高等间隔环绕安装。
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| CN207021106U (zh) * | 2017-05-15 | 2018-02-16 | 天晟电气股份有限公司 | 一种水冷却降噪变压器 |
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