CN204287923U - 一种基于iec61850标准的变压器冷却系统一体化智能控制装置 - Google Patents

一种基于iec61850标准的变压器冷却系统一体化智能控制装置 Download PDF

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雍洪祥
陈林
胡毅
纵瑞悫
吴青
李志杰
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赵子杰
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Guiyang Power Supply Bureau
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Abstract

本实用新型提供一种基于IEC61850标准的变压器冷却系统一体化智能控制装置，包括主控模块、IEC61850通信模块、智能控制保护模块、温湿度控制模块以及电源模块；各个模块之间通过高速串口总线相连。本实用新型采用IEC61850通信模块进行通信，实现变压器冷却系统的智能化接入，提高变压器运行维护综合管理水平；支持参数、定值及控制策略在线修改，控制方式更为灵活；解决了风机组轮换不及时以及无谓投入造成的能源浪费问题，避免单个风机组长期处于运行状态，提高了风机组的运行寿命；避免了多个风机组同时启动造成的保护误动作以及对电网的冲击；对变压器冷却控制机柜内的温湿度进行自动调节，保护柜内设备及电路，延长使用寿命。

Description

一种基于IEC61850标准的变压器冷却系统一体化智能控制装置
技术领域
    本实用新型属于智能电网领域，具体涉及一种用于变压器冷却的智能控制装置。
背景技术
在电力系统中，变压器是十分重要的电气设备之一。为了保证变压器的连续安全供电，并将其的寿命最大化，变压器必须保证在一定的安全温度范围内运行，因此变压器的冷却系统就显得尤为重要。
而现有的变压器冷却系统均采用冷却风机群全部投入或者全部退出的控制方式，在运行过程中会产生大量的损耗，浪费能源；风机长时间处于运转或停止的状态，既不经济也不安全，还影响风机的使用寿命。并且由于风机采用全部投入或者全部退出的控制方式，导致变压器的温度会出现频繁的升降，影响变压器的使用寿命。
同时，现有变压器冷却控制系统没用通信功能，无法接入智能变电站一体化平台，对变压器冷却系统的工作状态和故障情况不能实时检测，不能适应变电站无人值守的需求。
因此，研制出一种能够顺利将变压器顺利接入智能变电站一体化平台，对变压器冷却系统的工作状态和故障情况进行实时检测，并且能够使风机进行高效节能散热的智能控制装置是本领域技术人员所所需解决的难题。
发明内容
为解决上述问题，本实用新型公开了一种能够顺利将变压器顺利接入智能变电站一体化平台，对变压器冷却系统的工作状态和故障情况进行实时检测，并且能够使风机进行高效节能散热的智能控制装置。
为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种基于IEC61850标准的变压器冷却系统一体化智能控制装置，包括主控模块、IEC61850通信模块、智能控制保护模块、温湿度控制模块以及电源模块；各个模块之间通过高速串口总线相连。
本实用新型提供一种基于IEC61850标准的变压器冷却系统一体化智能控制装置，由五大模块构成，分别为：主控模块、IEC61850通信模块、智能控制保护模块、温湿度控制模块以及电源模块。其中主控模块用于冷却系统控制策略的在线修改。IEC61850通信模块负责基于IEC61850协议的网络通信功能，实现本实用新型与变电站一体化平台的信息交互。智能控制保护模块直接连接风机控制开关，负责接收主控模块控制命令执行风机投切，同时能够自主逐台延时启动风机组，避免由于多个风机组同时启动，导致继电器误动作，对电网造成冲击；并且还能够通过配制过流保护、不平衡保护以及相序异常保护能够来对风机进行保护。温湿度控制模块负责采集变压器冷却控制机柜内的温湿度数据，自动根据柜内的环境温度以及湿度调节环境温度和空气湿度，有效保护柜内设备以及电路。电源模块则用于对以上模块进行供电。
作为优选，IEC61850通信模块通过以太网口与远动装置以及后台管理装置相连。
本实用新型中的IEC61850通信模块通过远动装置以及后台管理装置实现变电站一体化平台与本实用新型的通信，变电站的监控人员可以通过后台管理装置对本实用新型进行远动控制。
作为优选，主控模块还分别与高压侧电流检测器、顶层油温传感器以及绕组温度传感器相连。
本实用新型中的主控模块分别连接有高压侧电流检测器、顶层油温传感器以及绕组温度传感器，实时对高压侧电流、顶层油温以及绕组温度进行检测。主控模块中存储有根据季节变化所制定的相应控制策略，并根据实时采集到的变压器工作状态参数，通过高速串口总线向其他模块发送指令。
作为优选，智能控制保护模块连接有风机冷却系统，风机冷却系统包含至少两个风机组。
本实用新型中的智能控制保护模块连接有风机冷却系统，能够根据所接受到的主控模块发送的指令执行风机投切，自主逐台延时启动各风机组，避免多个风机组同时启动带来的继电器误动作，对电网造成冲击；并且还能够根据所采集到的变压器工作状态参数开启风机冷却系统，对变压器进行降温；并且风机冷却系统包含至少两个风机组，使得本实用新型在对变压器降温时，能够定期轮换，能够根据自动以轮换策略对风机组定时切换，避免单个风机组长时间工作，延长风机组使用寿命。
作为优选，温湿度控制模块连接有环境温度传感器、环境湿度传感器、加热器以及柜内风机。
本实用新型中的温湿度控制模块位于变压器冷却控制机柜中，根据柜内的环境温度以及湿度开启加热器和柜内风机，调节环境温度和空气湿度，有效保护变压器冷却控制机柜中的设备以及电路。
作为优选，电源模块包括主电源、备用电源以及电源控制模块；电源控制模块分别与主电源以及备用电源相连，并且连接高速串口总线。
本实用新型中的电源模块由主电源、备用电源以及电源控制模块组成；工作时主要由主电源进行供电，同时电源控制模块对主电源进行缺相和相序检测，如果电源消失或异常，则将备用电源投入使用，同时通过高速串口总线发出“电源故障”的信号。
作为优选，高速串口总线还连接有人机接口模块；人机接口模块包括键盘以及液晶显示器。
本实用新型还设有由键盘以及液晶显示器组成的人机接口模块，可以通过键盘以及液晶显示器对主控模块中冷却系统控制策略进行在线修改。
本实用新型与现有的变压器冷却系统相比，有益效果为：（1）采用IEC61850通信模块进行通信，实现变压器冷却系统的智能化接入，提高变压器运行维护综合管理水平；（2）支持参数、定值及控制策略在线修改，控制方式更为灵活；（3）解决了风机组轮换不及时以及无谓投入造成的能源浪费问题，避免单个风机组长期处于运行状态，提高了风机组的运行寿命；（4）避免了多个风机组同时启动造成的保护误动作以及对电网的冲击；（5）对变压器冷却控制机柜内的温湿度进行自动调节，保护柜内设备及电路，延长使用寿命。
附图说明
图1、本实用新型的结构框图。
具体实施方式
以下将结合具体实施例对本实用新型提供的技术方案进行详细说明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。
如图1所示为本实用新型的结构框图，本实用新型为一种基于IEC61850标准的变压器冷却系统一体化智能控制装置，包括主控模块、IEC61850通信模块、智能控制保护模块、温湿度控制模块以及电源模块；各个模块之间通过高速串口总线相连。主控模块还分别与高压侧电流检测器、顶层油温传感器以及绕组温度传感器相连。IEC61850通信模块通过以太网口与远动装置以及后台管理装置相连。智能控制保护模块连接有风机冷却系统；风机冷却系统包含至少两个风机组。温湿度控制模块连接有环境温度传感器、环境湿度传感器、加热器以及柜内风机。电源模块包括主电源、备用电源以及电源控制模块；电源控制模块分别与主电源以及备用电源相连，并且连接高速串口总线。
并且，高速串口总线还连接有人机接口模块；人机接口模块包括键盘以及液晶显示器。
主控模块通过高压侧电流检测器、顶层油温传感器以及绕组温度传感器所检测到的变压器工作状态参数，根据存储在主控模块中的冷却系统控制策略，通过高速串口总线向风机智能控制保护模块发送指令，风机智能控制保护模块接到指令后，逐台延时启动风机组；并且定期将多个风机组的工作状态进行轮换。
同时通过IEC61850通信模块经过以太网口向变电站的监控人员发送实时信息；变电站的监控人员还可通过人机接口模块在线修改主控模块中冷却系统控制策略。
温湿度控制模块则负责采集变压器冷却控制机柜内的温湿度数据，实时环境温湿度值，根据柜内的环境温度和湿度调节环境温度和空气湿度，有效保护柜内设备及电路。首先根据现场实际需要设置温度上限值A1、温度下限值A2、湿度上限值B1、湿度下限值B2；当检测到柜内温度低于温度下限值A2且湿度低于湿度上限值B1，温湿度控制模块启动加热器，使温度升高；当检测到温度高于温度上限值A1且湿度低于湿度上限值B1，温湿度控制模块启动风机，进行强行排风，从而降低温度。当检测到湿度高于湿度上限值B1且温度高于A2+0.75*（A1-A2）时，启动风机，若在此过程中，温度小于等于A2+2，则转为启动加热；若在此过程中温度大于等于A1-2，则再次启动风机，反复执行上述动作直到湿度小于等于B1-B2；当检测到湿度高于湿度上限值B1且温度低于A2+0.75*（A1-A2）时，则启动加热，若在此过程中，温度大于等于A1-2，则启动风机；若在此过程中，温度小于等于A2+2，则转为启动加热，反复执行上述动作直到湿度小于等于B1-B2。
最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制性技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种基于IEC61850标准的变压器冷却系统一体化智能控制装置，包括主控模块、IEC61850通信模块、智能控制保护模块、温湿度控制模块以及电源模块；其特征在于：各个模块之间通过高速串口总线相连。
2.根据权利要求1所述的一种基于IEC61850标准的变压器冷却系统一体化智能控制装置，其特征在于：所述IEC61850通信模块通过以太网口与远动装置以及后台管理装置相连。
3.根据权利要求1所述的一种基于IEC61850标准的变压器冷却系统一体化智能控制装置，其特征在于：所述主控模块还分别与高压侧电流检测器、顶层油温传感器以及绕组温度传感器相连。
4.根据权利要求1所述的一种基于IEC61850标准的变压器冷却系统一体化智能控制装置，其特征在于：所述智能控制保护模块连接有风机冷却系统；所述风机冷却系统包含至少两个风机组。
5.根据权利要求1所述的一种基于IEC61850标准的变压器冷却系统一体化智能控制装置，其特征在于：所述温湿度控制模块连接有环境温度传感器、环境湿度传感器、加热器以及柜内风机。
6.根据权利要求1所述的一种基于IEC61850标准的变压器冷却系统一体化智能控制装置，其特征在于：所述电源模块包括主电源、备用电源以及电源控制模块；所述电源控制模块分别与主电源以及备用电源相连，并且连接高速串口总线。
7.根据权利要求1所述的一种基于IEC61850标准的变压器冷却系统一体化智能控制装置，其特征在于：所述高速串口总线还连接有人机接口模块；所述人机接口模块包括键盘以及液晶显示器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106783036A (zh) * 2016-12-14 2017-05-31 内蒙古工业大学 一种电力变压器强油循环风冷系统

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