CN202196299U

CN202196299U - 智能型变压器冷却控制系统

Info

Publication number: CN202196299U
Application number: CN2011203014807U
Authority: CN
Inventors: 高丽琴; 赵晖; 刘辉
Original assignee: BAODING TIANWEI HENGTONG ELECTRIC Co Ltd
Current assignee: BAODING TIANWEI HENGTONG ELECTRIC Co Ltd
Priority date: 2011-08-18
Filing date: 2011-08-18
Publication date: 2012-04-18
Anticipated expiration: 2021-08-18

Abstract

一种智能型变压器冷却控制系统，它包括PLC、触摸屏、与各冷却器相对应的智能断路器和冷却器接触器以及与每个冷却器的油泵和风机串接的电动机保护器，所述智能断路器和冷却器接触器的主触点均串接于对应冷却器的供电回路中，辅助触点一端接电源，一端接PLC的不同输入端口，各冷却器接触器的控制线圈一端接电源，另一端接PLC的不同输出端口，各智能断路器的控制线圈一端接火线，另一端分别经对应冷却器的各电动机保护器的辅助触点接零线，所述触摸屏接PLC的通讯接口。本实用新型接线简单、可靠性高、功能齐全、运行模式切换灵活，可实现变压器冷却系统的智能监控，为变电站的无人值守创造了条件。

Description

智能型变压器冷却控制系统

技术领域

本实用新型涉及一种功能齐全、性能可靠的强油风冷变压器冷却控制系统，属控制技术领域。

背景技术

冷却系统是变压器的一个重要组成部分，对变压器的安全运行起着至关重要的作用。目前， 220kV及以上变电站的主变压器一般采用强油风冷冷却方式，其冷却系统一般包括几个冷却器，每个冷却器包括一个油泵和几个冷却风机。为适应变压器的各种运行工况，一般要求冷却器具有工作、辅助、备用、停止四种状态。处于工作状态的冷却器与变压器一起运行，辅助冷却器仅当变压器温度超过设定值或负荷电流超过设定值时投入，而备用冷却器则是在其它冷却器出现故障时自动投入。强油风冷系统性能的优劣在很大程度上取决于其控制系统，传统的变压器冷却控制系统主要由低压空气开关、接触器、热继电器、中间继电器、时间继电器、转换开关、信号指示灯等分离的电气元件构成，采用硬逻辑实现控制功能，具有接线繁琐、功能单一、故障点多、可靠性低、维修率较高、运行模式不能灵活切换、各冷却器使用寿命不均衡等缺点，而且不能记录事件发生的时间和种类，不具备数据传输和管理能力，无法有效地对主变风冷系统实施智能监控，不能适应变电站综合自动化与无人值守要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种运行可靠、控制功能完善的智能型变压器冷却控制系统。

本实用新型所称问题是以下述技术方案实现的：

一种智能型变压器冷却控制系统，构成中包括PLC、触摸屏、与各冷却器相对应的智能断路器和冷却器接触器以及与每个冷却器的油泵和风机串接的电动机保护器，所述智能断路器和冷却器接触器的主触点均串接于对应冷却器的供电回路中，辅助触点一端接电源，一端接PLC的不同输入端口，各冷却器接触器的控制线圈一端接电源，另一端接PLC的不同输出端口，各智能断路器的控制线圈一端接火线，另一端分别经对应冷却器的各电动机保护器的辅助触点接零线，所述触摸屏接PLC的通讯接口。

上述智能型变压器冷却控制系统，构成中还包括安装在变压器各冷却器油路中的油流继电器，每个油流继电器的常开触点一端接24V电源正极，另一端接PLC的输入端口。

上述智能型变压器冷却控制系统，构成中还包括安装在变压器上的电流继电器、信号温度计、高压断路器、中压断路器和低压断路器，所述电流继电器和信号温度计的常开触点一端接24V电源正极，另一端接PLC的不同输入端口，高压断路器、中压断路器和低压断路器的动断触点串联连接后一端接24V电源正极，一端接PLC的输入端口。

上述智能型变压器冷却控制系统，构成中还包括双电源控制电路，所述双电源控制电路包括两个电源断路器、两个电源接触器和两个电源监视器，第一电源依次经第一电源断路器和第一电源接触器给各冷却器供电，第一电源监视器接于第一电源断路器与第一电源接触器之间；第二电源依次经第二电源断路器和第二电源接触器给各冷却器供电，第二电源监视器接于第二电源断路器与第二电源接触器之间；两电源监视器的常开触点一端接24V电源正极，一端接PLC的不同输入端口，两电源接触器的控制线圈接PLC的不同输出端口。

上述智能型变压器冷却控制系统，所述PLC通过通讯接口与上位机连接。

本实用新型以PLC为核心控制部件，克服了传统控制系统功能单一、接线繁琐、故障点多、可靠性低、维修率较高、运行模式不能灵活切换、自动化水平低的缺陷，PLC可根据变压器的运行状态自动投切冷却器并均衡使用各冷却器，提高了冷却器的使用寿命。PLC还可以将冷却系统的监控信息通过通讯接口传给控制室，使控制室工作人员能够及时清楚地了解冷却控制系统的运行情况，为变电站的无人值守创造了条件。

附图说明

图1为冷却器的数量为6个时本实用新型主回路的电原理图；

图2为控制回路的电原理图。

图中各标号为：LQ1～LQ6、冷却器； PLC、可编程序控制器；QF1、第一电源断路器；QF2、第二电源断路器；CJ1、第一电源接触器；CJ1-1、CJ1的主触点；CJ2、第二电源接触器； CJ2-1、CJ2的主触点；FU1、FU2、熔断器；KX1、第一电源监视器；KX1-1、KX1的常开触点；KX2、第二电源监视器；KX2-1、KX2的常开触点；ZK1～ZK6、智能断路器；ZK1-1～ZK6-1、ZK1～ZK6的主触点；ZK1-2～ZK6-2、ZK1～ZK6的辅助触点；KM1～KM6、冷却器接触器；KM1-1～KM6-1、KM1～KM6的主触点；KM1-2～KM6-2、KM1～KM6的辅助触点；CMP、触摸屏；BM1～BM6、油泵电动机；BR1～BR6、油泵电动机保护器；BR1-1～BR6-1、BR1～BR6的辅助触点；FM11～FM61、LQ1～LQ6的第一风机电动机；FR11～FR61、FM11～FM61的电动机保护器；FR11-1～FR61-1、FR11～FR61的辅助触点；FM12～FM62、LQ1～LQ6的第二风机电动机；FR12～FR62、FM12～FM62的电动机保护器；FR12-1～FR62-1、FR12～FR62的辅助触点；LJ1～LJ6、油流继电器；WJ1～WJ3、信号温度计；BLJ、电流继电器；DL1～DL3、变压器高、中、低压断路器辅助触点。

具体实施方式

参看图1和图2，本实用新型采用智能断路器ZK1～ZK6和电动机保护器（包括油泵电动机保护器BR1～BR6、风机电动机保护器FR11～FR61、FR12～FR62）配合实现对风机和油泵电动机的短路、过载、堵转和缺相保护。电动机保护器集缺相、过流、堵转保护为一体，具有工作灵活可靠，安装方便故障率低等优点。智能断路器ZK1～ZK6可用于电动机控制和保护，智能断路器ZK1～ZK6可在分励控制线圈通电时断开电路。此时必须按下智能断路器上的start（起动）按钮才能重新起动电动机，以防电源电压恢复时，设备突然重新起动。

图中共有6个冷却器LQ1～LQ6，各冷却器的控制方法相同。以第一冷却器LQ1为例，双电源的输出端与第一冷却器LQ1的智能断路器ZK1的主触点ZK1-1连接，ZK1的主触点ZK1-1依次经第一冷却器LQ1的冷却器接触器KM1的主触点KM1-1、电动机保护器（包括油泵电动机保护器BR1、第一风机电动机保护器FR11、第二风机电动机保护器FR12）接第一冷却器LQ1的三个电动机（包括油泵电动机BM1、第一风机电动机FM11、第二风机电动机保护器FM12）。第一冷却器LQ1的电动机保护器的辅助触点（包括BR1-1、FR11-1、FR12-1）并联后接到智能断路器ZK1控制线圈的控制回路中；智能断路器ZK1的辅助触点ZK1-2接到PLC的输入接点上。

当冷却器中有风机或油泵发生电动机故障时，对应的电动机保护器断开，辅助触点闭合，智能断路器的控制线圈电源回路接通，控制智能断路器的主触点和辅助触点断开，PLC通过采集智能断路器辅助触点的信号对接触器冷却器接触器KM1～KM6进行投切控制。PLC进行故障监控，由故障信号采集点不同，判断故障类型。

当发生油流故障时，PLC直接采集油流继电器信号，判断故障并控制冷却器接触器KM1～KM6进行投切。

变压器冷却系统采用双电源，PLC通过控制两个电源接触器CJ1和CJ2实现两个电源的切换，并通过两个电源监视器KX1和KX2检测两个电源的运行状态。

本实用新型采用可编程控制器（PLC）进行控制，PLC用软件代替了传统电气控制系统的硬件，节省了大量的接触器、继电器，使控制柜设计、安装、接线工作量大为减少，提高可靠性。在系统运行过程中，PLC可通过信号温度计WJ1～WJ3和电流继电器BLJ采集变压器的温度和电流信号，监测变压器油温、变压器负荷的变化以及所有设备的运行和故障情况，并根据控制策略随时调节各冷却器的运行状态。由PLC组成的控制回路采用独立电源，保证供电的可靠性。

PLC采用西门子S7-200系列产品，由型号为CPU226的CPU、型号为EM223的扩展模块构成。本实用新型设有西门子触摸屏CMP，由触摸屏设置运行模式并显示运行信息，触摸屏界面菜单设置丰富、界面友好、操作方便、功能强大。智能型变压器冷却控制系统可以通过本身通信接口，向集控中心发送变压器及冷却器的运行和故障信息，包括变压器过流、油温变化、三侧开关闭合情况、电源运行和故障信息、冷却器号、风扇和油泵号、冷却器油流状态、电动机故障、接触器故障、冷却器故障恢复等。

Claims

1.一种智能型变压器冷却控制系统，其特征是，它包括PLC、触摸屏（CMP）、与各冷却器相对应的智能断路器和冷却器接触器以及与每个冷却器的油泵和风机串接的电动机保护器，所述智能断路器和冷却器接触器的主触点均串接于对应冷却器的供电回路中，辅助触点一端接电源，一端接PLC的不同输入端口，各冷却器接触器的控制线圈一端接电源，另一端接PLC的不同输出端口，各智能断路器的控制线圈一端接火线，另一端分别经对应冷却器的各电动机保护器的辅助触点接零线，所述触摸屏（CMP）接PLC的通讯接口。

2.根据权利要求1所述智能型变压器冷却控制系统，其特征是，构成中还包括安装在变压器各冷却器油路中的油流继电器，每个油流继电器的常开触点一端接24V电源正极，另一端接PLC的输入端口。

3.根据权利要求1或2所述智能型变压器冷却控制系统，其特征是，构成中还包括安装在变压器上的电流继电器（BLJ）、信号温度计、高压断路器（DL1）、中压断路器（DL2）和低压断路器（DL3），所述电流继电器（BLJ）和信号温度计的常开触点一端接24V电源正极，另一端接PLC的不同输入端口，高压断路器（DL1）、中压断路器（DL2）和低压断路器（DL3）的动断触点串联连接后一端接24V电源正极，一端接PLC的输入端口。

4.根据权利要求3所述智能型变压器冷却控制系统，其特征是，构成中还包括双电源控制电路，所述双电源控制电路包括两个电源断路器、两个电源接触器和两个电源监视器，第一电源依次经第一电源断路器（QF1）和第一电源接触器（CJ1）给各冷却器供电，第一电源监视器（KX1）接于第一电源断路器（QF1）与第一电源接触器（CJ1）之间；第二电源依次经第二电源断路器（QF2）和第二电源接触器（CJ2）给各冷却器供电，第二电源监视器（KX2）接于第二电源断路器（QF2）与第二电源接触器（CJ2）之间；两电源监视器的常开触点一端接电源，一端接PLC的不同输入端口，两电源接触器的控制线圈接PLC的不同输出端口。

5.根据权利要求4所述智能型变压器冷却控制系统，其特征是，所述PLC通过通讯接口与上位机连接。