油浸式變壓器油溫監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種變壓器監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種油浸式變壓器油溫監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]冷卻系統(tǒng)是變壓器的重要組成部分，它的工作保證了變壓器各部分的溫度保持在規(guī)定值以內(nèi)。強迫油循環(huán)風冷卻系統(tǒng)由風冷卻器和風冷控制控制裝置兩部分組成。
[0003]變壓器的風冷卻器包括兩部分:內(nèi)部冷卻系統(tǒng)，它保證繞組、鐵芯的熱散入油中；外部冷卻系統(tǒng)，它保證油的熱散人周圍介質(zhì)中。
[0004]風冷卻器的工作過程是潛油栗把變壓器頂層高溫油送入冷卻管內(nèi)幾次折流后，熱量就傳給冷卻管壁，再由管壁向空氣放出熱量。與此同時，在空氣側(cè)，由風扇強制吹風，冷空氣帶走放出的熱量，從而使熱油加速冷卻。冷卻后的油從冷卻器下端再進入變壓器油箱內(nèi)。風冷卻器主要部件有冷卻器本體、潛油栗、風扇、凈油器。冷卻器本體是由一簇冷卻管與上、下集油室焊接而成的整體。潛油栗是一種特制的油內(nèi)電動機型離心栗，電動機的定子和轉(zhuǎn)子浸在油中使油系統(tǒng)構(gòu)成密閉循環(huán)系統(tǒng)。潛油栗強迫油循環(huán)，提高冷卻效率。風扇由軸流式單級葉輪與三相異步電動機兩部分構(gòu)成。風扇吹風，加速變壓器油的冷卻。凈油器，風冷卻器上的凈油器是充滿吸附劑(活性氧化鋁)的容器。它安裝在冷卻器下面，與下集油室鏈接。經(jīng)過冷卻器管簇的變壓器油的一部分流經(jīng)凈油器時與吸附劑接觸，使油中所帶的水分、游離酸和過氧化合物皆被吸收，變壓器油得到凈化。
[0005]目前我國大型電力變壓器冷卻裝置的配置情況是:根據(jù)變壓器容量的大小，配置數(shù)組強油風冷卻器，每組風冷卻器由1臺油栗和3?4臺風扇組成。運行中為滿足變壓器的各種運行工況，一般要求冷卻器1臺備用(運行冷卻器故障時可自動投入運行)、1臺輔助(變壓器負荷電流大于70%額定電流或變壓器頂層油溫高于某一定值時自動投入運行)、其余所有冷卻器全部投入運行。
[0006]上述的冷卻裝置配置有其不盡人意的地方，如SFP7-240000/330型主變壓器裝設(shè)有6臺冷卻容量250KW的風冷卻器，在夏季高溫季節(jié)，變壓器滿負荷運行，變壓器冷卻裝置全部投入，但其上層油溫仍高達70°C左右。但在夜間尤其是在暴雨過后的夜間，因負荷和氣溫驟降，雖然已將變壓器輔助冷卻器停運，但變壓器油溫仍降至30°C以下，也就是油溫的變化幅度超過了環(huán)境溫度的變化。在冬季負荷較低或特別寒冷的季節(jié)，因油溫過低，不得不對其進行加油，這對變壓器的安全運行和壽命將十分不利。
[0007]因此，開發(fā)設(shè)計一種能夠根據(jù)環(huán)境因素、運行負荷和油溫合理控制冷卻器運行的監(jiān)控系統(tǒng)是本領(lǐng)域急需解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種油浸式變壓器油溫監(jiān)控系統(tǒng)，其能夠在可編程序控制器根據(jù)變壓器油溫自動投、切冷卻器，使變壓器油溫維持在一個穩(wěn)定的范圍內(nèi)，滿足變壓器運行對溫度的要求，能夠自動根據(jù)環(huán)境因素、運行負荷和油溫合理控制冷卻器的運行，確保變壓器處于正常運行工況。
[0009]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:一種油浸式變壓器油溫監(jiān)控系統(tǒng)，包括控制器、接觸器、冷卻裝置和溫度繼電器，所述控制器、接觸器和冷卻裝置依次通信連接，所述溫度繼電器兩端分別連接冷卻裝置輸出端和控制器輸入端，溫度繼電器用于采集變壓器油的溫度，所述冷卻控制裝置包括可編程序控制器、通訊模塊、凝露溫度監(jiān)控模塊、電源監(jiān)視控制模塊、冷卻器投切保護模塊、通訊模塊、上位計算機監(jiān)視模塊和就地控制與顯示模塊，所述可編程序控制器通過通訊模塊與上位計算機監(jiān)視模塊通信，所述電源監(jiān)視控制模塊與可編程序控制器雙向通信，所述冷卻器投切保護模塊與可編程序控制器雙向通信，所述就地控制與現(xiàn)實模塊與可編程序控制器雙向通信，所述冷卻器投切保護模塊輸出端連接變壓器冷卻器控制端。
[0010]所述凝露溫度監(jiān)控模塊采用LWK-D2(TH)型凝露溫度監(jiān)控器，該凝露溫度監(jiān)控器的端子1和2連接溫度傳感器，端子5和6連接凝露傳感器，端子3和4連接控溫負載，端子7和8連接凝露負載，端子11和12連接交流電源。
[0011]所述可編程序控制器包括一個CPU模塊、EM221輸入模塊、EM222輸出模塊和EM223輸入/輸出模塊
采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:通過對冷卻裝置的工作特性進行分析，在變壓器冷卻控制裝置的設(shè)計中采用了斷續(xù)負反饋控制模型搭建了變壓器油溫自動控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對變壓器油溫的自動控制?？刂葡到y(tǒng)以變壓器頂層油溫作為被控量;PLC作為控制器;交流接觸器作為執(zhí)行機構(gòu);冷卻裝置作為被控對象;溫度繼電器作為變送器;將引起變壓器油溫變化的變壓器負荷和環(huán)境溫度看作控制系統(tǒng)的外部擾動，變壓器負荷或環(huán)境溫度變化引起變壓器油溫的變化，變壓器油溫變化通過溫度繼電器采集送入到可編程序控制器，可編程序控制器根據(jù)一定的控制策略產(chǎn)生控制冷卻器投切的控制決策輸出，控制決策通過接觸器實現(xiàn)對冷卻器組的投切，通過冷卻器組的投切控制變壓器油溫的變化，提高控制精度，改善變壓器運行狀態(tài)，延長使用壽命，確保電網(wǎng)穩(wěn)定運行。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明原理框圖；
圖2是冷卻控制裝置模塊圖；
圖3是凝露溫度監(jiān)控模塊電氣圖；
圖4是電源監(jiān)視控制模塊接線圖；
圖5是冷卻器投切保護模塊接線圖；
圖6是CPU224模塊輸入輸出接線圖；
圖7是EM223輸入輸出接線圖；
圖8是EM221和EM222輸入輸出接線圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0014]在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實施例的限制。
[0015]如圖1所示，本發(fā)明公開了一種油浸式變壓器油溫監(jiān)控系統(tǒng)，包括控制器、接觸器、冷卻裝置(參見附圖2)和溫度繼電器，所述控制器、接觸器和冷卻裝置依次通信連接，所述溫度繼電器兩端分別連接冷卻裝置輸出端和控制器輸入端，溫度繼電器用于采集變壓器油的溫度，所述冷卻控制裝置包括可編程序控制器、通訊模塊、凝露溫度監(jiān)控模塊、電源監(jiān)視控制模塊、冷卻器投切保護模塊、通訊模塊、上位計算機監(jiān)視模塊和就地控制與顯示模塊，所述可編程序控制器通過通訊模塊與上位計算機監(jiān)視模塊通信，所述電源監(jiān)視控制模塊與可編程序控制器雙向通信，所述冷卻器投切保護模塊與可編程序控制器雙向通信，所述就地控制與現(xiàn)實模塊與可編程序控制器雙向通信，所述冷卻器投切保護模塊輸出端連接變壓器冷卻器控制端。
[0016]所述凝露溫度監(jiān)控模塊采用LWK_D2(TH)型凝露溫度監(jiān)控器(參見附圖3)，該凝露溫度監(jiān)控器的端子1和2連接溫度傳感器，端子5和6連接凝露傳感器，端子3和4連接控溫負載，端子7和8連接凝露負載，端子11和12連接交流電源，LWK — D2(TH)型凝露溫度監(jiān)控器的工作原理是:監(jiān)控器通過凝露傳感器和溫度傳感器對工作環(huán)境的濕度、溫度等指標長期自動檢測、采樣；當工作環(huán)境有凝露產(chǎn)生的可能時，能自動判斷并瞬間啟動凝露負載;工作環(huán)境溫度高于設(shè)定溫度值時，相應的控溫負載也將開啟；環(huán)境溫濕度低于設(shè)定要求時才停止工作，重新進入監(jiān)控狀態(tài)，如此自動循環(huán)。在冷卻控制裝置中凝露溫度監(jiān)控器監(jiān)視環(huán)境的溫度、濕度，有凝露產(chǎn)生的可能時，啟動裝置箱體內(nèi)的加熱裝置，同時將“凝露”信號送到PLC用于判斷啟動冷卻器;當溫度超過設(shè)定值，將裝置箱內(nèi)風扇啟動，為控制裝置散熱。
[0017]冷卻系統(tǒng)由兩路電源供電，可以通過開關(guān)選擇一路為“主”電源，一路為“輔”電源，電源監(jiān)視控制部分的作用是，監(jiān)視兩路電源的狀態(tài)，并將電源狀態(tài)信號送入可編程序控制器;同時接受可編程序控制器的控制命令，通過斷路器動作選擇一路電源為裝置供電。凝露溫度監(jiān)控器可以實時監(jiān)視環(huán)境的溫度、濕度，條件達到時可以啟動凝露負載、溫度負載，對可能產(chǎn)生的凝露、超溫情況采取應對措施。電源監(jiān)控和凝露溫度監(jiān)控部分電氣接線原理如圖4所示，在圖4所示線路中，小型電壓繼電器1YJ、2YJ、3YJ的線圈分別連接電源1的三相X1、X2和X3負責監(jiān)視電源1的狀態(tài)，三個電壓繼電器的常開觸點串聯(lián)后連接中間繼電器1Z J的勵磁線圈，電源各相均正常時小型繼電器1YJ、2YJ和3YJ的常開觸點都閉合，中間繼電器1ZJ的線圈勵磁，1ZJ常開觸點閉合；1ZJ的常開觸點連接可編程序控制的輸入端，送入電源狀態(tài)信號。小型電壓繼電器4Y J、5 YJ、6 YJ和中間繼電器2Z J的配合實現(xiàn)對電源2的監(jiān)視，接線和工作原理與電源1的監(jiān)視原理相同。
[0018]中間繼電器1ZJ的觸點負責為斷路器和凝露溫度監(jiān)控器提供電源，當電源1正常時，1ZJ的常開觸點閉合，常閉觸點打開，由電源1為斷路器和凝露溫度監(jiān)控器的工作提供電源；當電源1非正常時，1ZJ的常開觸點打開，常閉觸點閉合，由電源2為斷路器和凝露溫度監(jiān)控器供電。
[0019]斷路器可執(zhí)行可編程序控制器輸出的電源選擇控制指令，為冷卻器組及控制裝置選擇一路電源。接觸器的A4為“分閘”輸入，A2為“合閘”輸入，“分閘”輸入具有更高的優(yōu)先級，即兩輸入端都為有效狀態(tài)時，斷路器優(yōu)先執(zhí)行“分閘”動作。接觸器的主觸頭分別連接兩電源和變壓器冷卻裝置的電源進線，輸入端連接可編程序控制器的輸出和斷路器常閉輔助觸點的組合。圖中Q3.4為控制1JC的“合閘”信號，Q3.5為控制1JC的“合閘”信號，Q3.6為控制1JC和2JC的“分閘”信號。2JC的常閉輔助觸點和Q3.4串聯(lián)接入1JC的“合”輸入端可以防止兩電源同時投入，因為2JC處于“合閘”狀態(tài)時，電源2供電，其常閉輔助觸點打開，1JC的“合閘”輸入端處于無信號的狀態(tài)，電源2不能投入。同理1JC的常閉輔助觸點和Q3.5串聯(lián)接入2JC的“合閘”輸入端可以防止電源同時投入的情況發(fā)生
chi 1為