CN202205070U - 一种智能型变压器冷却控制装置 - Google Patents
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Abstract
一种智能型变压器冷却控制装置涉及到变压器冷却控制的领域。本实用新型采用可编程控制器(PLC)作为主要的控制核心，触摸屏作为人机界面，交流接触器作为功率执行元件，断路器、继电器作为保护元件，通过触摸屏设置运行参数，根据顶层油温和运行负荷信号投入和退出相应模式的冷却风扇，将运行中的故障信息通过通讯口和故障接点远传，同时将信息整理存储于触摸屏，可以借助“故障分析”选项查明具体的故障原因、时间，也可定时自动轮换工作电源和冷却器运行模式。本实用新型实现了变压器冷却控制的自动化、状态信息化、显示与操作人性化。
Description
所属技术领域
本实用新型属于变压器领域，涉及冷却控制装置，尤其是一种智能型变压器冷却控制装置。
背景技术
目前国内已有的变压器用强迫油循环和自然循环冷却控制装置，全部采用常规的电磁式接触器，继电器元件用逻辑互锁的方式构成，由于其执行元件触点多，机械运动环节多，经常出现接触不良、触点粘连、线圈断线等故障，已成为电力变压器设备的故障高发区，不但耗费了电力管理部门大量的维护费用和维护用人力物力，而且经常出现风冷全停等致命故障和维修人员需要带电作业的风险，严重影响了电力设备的可靠运行。
发明内容
本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种智能型变压器冷却控制装置，该控制装置采用可编程控制器(PLC)作为主要的控制核心，触摸屏作为人机界面，交流接触器作为功率执行元件，断路器、缺相相序继电器作为保护元件，通过触摸屏设置运行参数，根据顶层油温和运行负荷信号投入和退出相应模式的冷却风扇，将运行中的故障信息通过通讯口和故障接点远传，同时将信息整理存储于触摸屏，可以借助“故障分析”选项查明具体的故障原因、时间，也可定时自动轮换工作电源和冷却器运行模式，实现了控制自动化、状态信息化、显示与操作人性化。该装置可以实现冷却器的准确投入与退出，提高了主变压器的工作效率和可靠性，节能降耗，彻底解决了人工定期操作控制，减轻运行人员工作量，实现全自动，降低了电力主变系统重大事故的发生率。
本实用新型是采用以下技术方案来解决问题的：
该智能型变压器冷却控制装置采用可编程控制器(PLC)作为中央控制单元，实时采集主变上层油温、主变运行负荷、油流继电器、三侧开关跳闸位置继电器、电动机保护设备的位置状态，根据采集的上述参数动态投入或退出相应数量的冷却器。
通过触摸屏设定冷却器的运行模式、冷却器全停延时跳闸时间、电源自动轮换时间、冷却器运行模式转换时间。
拥有手动控制和自动控制两套控制方式，在可编程控制器(PLC)受到损坏时会自动切换到手动控制模式，不影响主变的风冷和风冷故障的发信。
采用双动力电源供电，可灵活设置冷却器为“工作”、“辅助”、“备用”、“停止”四种运行模式，具有备用电源自投、动力电源自动轮换交替使用、冷却器运行模式自动轮换等功能，达到了风冷的最优化、最高效、最安全和风冷设备最长寿命的使用。
根据主变上层油温和主变运行负荷自动投入和退出“辅助”冷却器，“工作”或“辅助”故障时自动投入“备用”冷却器，故障修复“备用”自动返回初始状态。
本实用新型的优点和积极效果表现在：
1、可编程控制器(PLC)作为控制核心，可以有效的提高设备的集成度，精简了设备数量，减少了故障环节，提高了设备的智能化程度；
2、可手动或自动起停冷却器，当PLC故障时，自动切换到手动模式，不会导致风冷全停而影响运行，更不会因为是无人值守站，不能及时赶到现场而导致变压器烧毁或错误跳闸；
3、采用触摸屏作为人机界面，事先设置运行参数，自动投入或退出冷却风扇及轮换运行，且实时上传风冷系统的运行状况及故障报警记录，方便运行人员的使用与快速分析故障点；
4、可对风扇电机进行过载、短路、缺相保护，以及系统故障自诊断保护；
5、能实现DCS控制，具有遥控、遥测、遥信、遥调功能，利用计算机网络通讯，进行集中监控；
6、采用独特的电机保护技术，任一冷却器故障时，系统只切除故障冷却器，其余冷却器正常运行，提高了风冷装置在高温季节的冷却能力；
7、依据变压器运行时的顶层油温和运行负荷，科学化投入冷却风机的数量，均衡使用冷却器和分时段使用两组交流电源，从而达到延长设备使用寿命的目的和降耗节能效果。
附图说明
图1为本实用新型的原理框图
图2为本实用新型的实施例1的原理框图
图3为本实用新型的实施例2的流程图
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：
参见图1，该智能型变压器冷却控制装置包括接于电源与冷却器之间的可编程控制器(PLC)和人机界面、功率执行元件、保护元件，其特征在于：所述可编程控制器(PLC)采用的是欧姆龙OMRON或西门子SIMENS，所述功率执行元件为交流接触器，所述保护元件为断路器、继电器。
上述智能型变压器冷却控制装置的电源采取双电源供电且互为备用，同时对电源进行缺相和相序的检测保护。本实用新型采用可编程控制器(PLC)作为中央控制单元，通过触摸屏设置运行参数，每组断路器、交流接触器、继电器经过连接后，一端接到电源，一端接到冷却器，同时主变上层油温、主变运行负荷、油流继电器、三侧开关跳闸位置继电器、电动机保护设备的位置状态等实时检测信号接到PLC的输入端，PLC的输出端接到各组冷却器的执行元件的控制线圈。
进一步的，上述可编程控制器(PLC)根据实时采集到的信号动态投入或退出相应数量的冷却器。
进一步的，上述智能型变压器冷却控制装置安装了温湿度控制器，可根据箱内的环境温度和湿度自动调节柜内空气中水分含量和空气温度。
以下结合实施例对本实用新型做详细说明：
实施例1
参见图2，本实施例的总体连接关系与图1相同，该实施例为自然油循环冷却控制装置，其中冷却器为冷却风扇。通过触摸屏设定运行参数，双电源使用、冷却器运行模式都按照触摸屏设置的时间进行定时轮换，冷却器运行模式可分为“等待1”、“等待2”、“备用”、“停止”四种。
当运行中的变压器上层油温高于65度(用户整定值)时，处于“等待1”(触摸屏中设置)状态风机相继延时启动，当温度降至55度(用户整定值)，“等待1”状态的风机退出运行。
当变压器上层油温高于75度(用户整定值)时，处于“等待2”(触摸屏中设置)状态风机相继延时启动，当温度降至55度(用户整定值)，“等待2”状态的风机退出运行。
当主变负荷高出70％(用户整定值)时，处于“等待1”“等待2”的风机相继延时启动，如果风机在“工作”状态中任何一组发生故障，处于“备用”状态的风机投入运行，同时发出“风机故障”的远方信号，就近显示故障内容。修复故障后，“备用”状态风机退出运行，故障信号消失，同时保存故障记录。
当变压器运行时，I、II段电源消失或所有冷却风扇到达运行温度时却未运行，此时发出“风冷全停故障”远方信号的同时，启动20分钟和60分钟延时跳闸，20分钟后主变上层油温高于75度(用户整定值)时，发出跳闸出口；当主变上层油温低于75度(用户整定值)时，60分钟后发出跳闸出口。
实施例2
参见图3，本实施例的总体连接关系与图1相同，该实施例为强迫油循环冷却控制装置，其中冷却器为潜油泵和冷却风扇。通过触摸屏设定运行参数，双电源使用、冷却器运行模式都按照触摸屏设置的时间进行定时轮换，冷却器运行模式可分为“工作”、“辅助”、“备用”、“停止”的工作模式。
变压器投入运行(即三侧开关处在合位时)时，每组冷却器将按照设定的工作模式进行工作。处于“工作”模式的冷却器先投入运行，当运行中的冷却器有热继故障或油流故障时，处于“备用”模式的冷却器投入运行，同时送出冷却故障信号，当于“备用”模式的冷却器发生故障时，送出备用冷却器投入后故障信号。
变压器投入运行时，当主变第二温度上限(用户整定)到达时或负荷到达70％(用户整定)时，处于“辅助”状态的冷却器投入运行，同时送出辅助冷却器投入的信号，当低于第一温度上限时退出“辅助”冷却器。
主变投入运行后，冷却器I/II段电源消失及所有冷却器退出运行，此时发出“冷却器全停故障”远方信号，就近显示冷却器全停故障的具体内容，同时启动20分钟和60分钟延时跳闸计时，20分钟后主变上层油温信号达到75度(用户整定值)时，跳闸出口；当主变上层油温信号低于75度(用户整定值)时，60分钟后跳闸出口。
Claims (5)
1.一种智能型变压器冷却控制装置包括接于电源与冷却器之间的可编程控制器(PLC)和人机界面、功率执行元件、保护元件，其特征在于：
(1)所述可编程控制器(PLC)采用的是欧姆龙OMRON或西门子SIMENS，所述功率执行元件为交流接触器，所述保护元件为断路器、继电器；
(2)拥有手动控制和自动控制两套控制方式，在可编程控制器(PLC)受到损坏时会自动切换到手动控制模式，不影响主变的风冷和风冷故障的发信；
(3)所述可编程控制器(PLC)根据实时采集的信号动态投入或退出相应数量的冷却器；
(4)可灵活设置冷却器为“工作”、“辅助”、“备用”、“停止”四种运行模式，根据主变上层油温和主变运行负荷自动投入和退出“辅助”冷却器，“工作”或“辅助”故障时自动投入“备用”冷却器，故障修复“备用”自动返回初始状态；
(5)安装了温湿度控制器，可根据箱内的环境温度和湿度自动调节空气中水分含量和空气温度。
2.根据权利要求1所述的智能型变压器冷却控制装置，其特征在于：所述电源为双电源供电，且互为备用，同时对电源进行缺相和相序检测，I段或II段电源消失，备用电源自动投入，同时发出“I电源故障”或“II电源故障”的远方信号，就近显示故障内容，故障修复后信号消失，同时保存故障记录。
3.根据权利要求1所述的智能型变压器冷却控制装置，其特征在于：所述冷却器的四种运行模式可以定时的自动轮换。
4.根据权利要求1所述的智能型变压器冷却控制装置，其特征在于：所述可编程控制器(PLC)将运行中的故障信息通过无源接点和串行通讯两种形式进行远传，同时将信息存储于触摸屏，方便查询具体的故障原因、时间。
5.根据权利要求1所述的智能型变压器冷却控制装置，其特征在于：通过触摸屏可以设定冷却器的运行模式、冷却器全停延时跳闸时间、电源自动轮换时间、冷却器运行模式转换时间。
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