CN201222716Y

CN201222716Y - 变电站主变冷却风扇变频调速系统

Info

Publication number: CN201222716Y
Application number: CNU2008200357517U
Authority: CN
Inventors: 张俊生; 杜贵和; 田宇; 林航; 陈晓明
Original assignee: ANHUI JIYUAN POWER SYSTEM TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: ANHUI JIYUAN POWER SYSTEM TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2008-04-30
Filing date: 2008-04-30
Publication date: 2009-04-15
Anticipated expiration: 2018-04-30

Abstract

变电站主变冷却风扇变频调速系统，其特征是设置风扇交流电机是由变频电源开关接入的变频电源构成供电主回路、以工频电源开关接入的工频电源构成备用供电回路，供电主回路与备用供电回路以交流接触器互为锁闭；设置由变频控制器构成的冷却风扇闭环控制回路，变频控制器是以主变油温信号为检测信号，以冷却风扇的转速为控制信号。

Description

变电站主变冷却风扇变频调速系统

技术领域

本实用新型涉及尤其适用于110kV、220kV变电站强制风冷型主变冷却系统、用于调节变电站主变冷却风扇转速的控制装置。

背景技术

目前，不论是安装在发电厂还是运行在变电站中的大型电力风冷变压器，其运行中所带负荷随时都在发生变化，尤其是发电厂的升压变压器在调峰运行时，每日所带负荷在50％～100％之间多次变化，这使变压器的损耗也随之发生变化，从而造成变压器油温的变化；另外，不管是一年四季环境气温的变化，还是每天昼夜气温的变化，也都造成了变压器油温的变化。变压器油温的频繁和大幅度变化，将对变压器的安全、经济运行和使用寿命产生较大的影响。因此需要设置冷却风扇以控制油温变化。

传统的主变冷却风扇在控制方式上有手动和自动两种形式。为了保证冷却风扇运行正常，一般需要采用手动控制，是由工作人员到现场启动冷却风扇。现有技术中，不论是手动控制还是自动控制，所采用的冷却风扇都是以工频50Hz的恒定转速进行运转，显然，这种恒定转速的形式与波动的主变油温并不相宜，为了保证设备可靠运行，只能使冷却风扇充分运行，这种方式不可避免地造成电能浪费。

实用新型内容

本实用新型是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种变电站主变冷却风扇变频调速系统，以使得变电站主变油温能够被控制在一个较小的给定范围，从而保证变压器的安全经济运行，延长其使用寿命。

本实用新型解决技术问题所采用的技术方案是：

本实用新型变电站主变冷却风扇变频调速系统的结构特点是设置风扇交流电机是由变频电源开关接入的变频电源构成供电主回路、以工频电源开关接入的工频电源构成备用供电回路，供电主回路与备用供电回路以交流接触器互为锁闭；设置由变频控制器构成的冷却风扇闭环控制回路，变频控制器是以主变油温信号为检测信号，以冷却风扇的转速为控制信号。

本实用新型的结构特点也在于设置系统中变频控制器的启动控制油温高于停机控制油温。

本实用新型中所利用的变频调速技术近几十年来已经在交流电机的速度控制中得到较为成熟的应用，具有高效率的控制特性及良好的节能效果。与已有技术相比，本实用新型的有益效果体现在：

1、本实用新型是以变压器油温为反馈信号，变频控制冷却装置的输出功率，从而将变压器油温控制在一个较小的给定范围，这对变压器的安全、经济运行，延长变压器的使用寿命，以及节约电能具有重要的意义。

2、本实用新型可以利用变电站综合自动化系统进行信号上传，进而实现远程监视，包括监视变频控制器的输出频率、输出电压或电流，以及监视冷却风扇是否正常运行。

3、本实用新型以工频电源为备用，实现双回路供电，增加了系统的安全性和可靠性。

4、本实用新型中设置变频控制器的启动控制油温高于停机控制油温，实现回差控制，有效避免了变频控制器的频繁启停。

5、本实用新型的实施使系统中冷却风扇通常运行在夏季炎热的白天，夜间并不启动；并且，由于油温波动范围小，冷却风扇基本上不会满载运行，由此有效地降低了风扇运行噪声。

6、本实用新型运行中的冷却风扇启动电流为逐渐递增，不会产生冲击电流。因此，绿化了电网运行环境。

7、本实用新型除了常规的人工控制之处，可以实现冷却风扇启停和投切的自动控制，远程监视其运行状况，提高了变电站的自动化水平，减小了人员工作量。

8、本实用新型系统设备功率小、成本低，易于实现。

附图说明

图1为本实用新型系统原理图。

图中标号：QF1变频电源开关，QF2工频电源开关，VF变频控制器，KM1为回路A变频交流接触器，KM2为回路A工频交流接触器，KM3为回路B变频交流接触器，KM4为回路B工频交流接触器，F1为回路A热继电器，F2为回路B热继电器，M1为风扇A，M2为风扇B。

以下通过具体实施方式，并结合附图对本实用新型作进一步说明。

具体实施方式

参见图1，本实施例中，风扇交流电机M1、M2是由变频电源开关QF1接入的变频电源构成供电主回路，由工频电源开关QF2接入的工频电源构成备用供电回路；供电主回路与备用供电回路以交流接触器互为锁闭，实现互为锁闭的交流接触器包括回路A变频交流接触器KM1和回路A工频交流接触器KM2，以及回路B变频交流接触器KM3和回路B工频交流接触器KM4；

设置由变频控制器VF构成的冷却风扇闭环控制回路，变频控制器VF是以主变油温信号为检测信号，以冷却风扇的转速为控制信号；

设置系统中变频控制器VF的启动控制油温高于停机控制油温。

系统运行方式：

正常情况下，设置变频控制器VF起动参数，转换开关闭合在变频供电回路位置上，变频电源开关QF1闭合，变频控制器VF输出高电平信号闭合交流接触器KM1。此时如果主变油温达到变频控制器VF起动的设置要求，变频控制器VF经过整流桥把380V交流电整流成直流电，同时主变油温以电流或者电压信号输入变频控制器VF，在变频控制器VF内部经过PID运算，并按照运算结果控制其内部逆变桥中开关器件的导通和截止，输出频率变化了的交流电，以此起动主变冷却风扇，实现由主变油温控制的主变冷却风扇转速的变化。

为了防止主变冷却风扇可能会在起动的临界点频繁起停，采用回差控制技术。将变频控制器VF的起停点设置在不同情况下。比如，起动设置在主变油温为50℃，停机设置在主变油温为45℃。

如果主变油温过高，必须让冷却风扇工作在满载情况下，为此需要对变频控制器VF进行设置。比如，可以设置主变油温达到60℃时，变频控制器VF满载输出，即输出频率为50Hz。

当变频控制器VF整流或逆变电路出现故障时，变频控制器VF将输出低电平信号断开交流接触器KM1和KM3，由于交流接触器KM1和交流接触器KM2互锁，交流接触器KM3和交流接触器KM4互锁，因此，交流接触器KM2、KM4自动闭合，此时，冷却风扇M1、M2自动切换到工频状态下工作。

变频控制器VF可以利用其自身所具有的系统测得量远程通讯、系统状态信号远程通讯进行输出，接入当地变电站的综合自动化装置，将变频控制器VF的输出频率、输出电压、输出电流或者输出功率，以及控制回路的运行状态有选择地上传到监控终端。

对于具有多组冷却风扇的系统设置，可以根据对主变油温的要求，具体设定不同组别冷却风扇的运行状况。当变频控制器检测主变油温T大于设置参数1时，一组冷却风扇变频运行；当主变油温大于参数2时，一组工频、一组变频；主变油温大于参数3时，二组工频一组变频；主变油温大于参数4时，留一组备用，其余全部工频运行；小于参数4时，切除一组工频运行风扇；小于参数3时，再切除一组工频运行风扇；小于参数2时，再切除一组工频运行风扇；小于参数5时，全部停机。

Claims

1、变电站主变冷却风扇变频调速系统，其特征是设置风扇交流电机(M1、M2)是由变频电源开关(QF1)接入的变频电源构成供电主回路、以工频电源开关(QF2)接入的工频电源构成备用供电回路，所述供电主回路与备用供电回路以交流接触器互为锁闭；设置由变频控制器(VF)构成的冷却风扇闭环控制回路，所述变频控制器(VF)是以主变油温信号为检测信号，以冷却风扇的转速为控制信号。

2、根据权利要求1所述的变电站主变冷却风扇变频调速系统，其特征是设置系统中所述变频控制器(VF)的启动控制油温高于停机控制油温。