專利名稱：變壓器變頻風(fēng)冷控制柜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于高壓變壓器的電力控制裝置，更具體的說是一種電力變壓器風(fēng)冷 自動(dòng)控制柜。
背景技術(shù)：
高壓變壓器在國家輸電網(wǎng)絡(luò)中占有極重要的地位，變壓器因故障停運(yùn)對(duì)整個(gè)電網(wǎng) 的穩(wěn)定運(yùn)行是破壞性的。而高壓變壓器運(yùn)行溫度過高又是造成變壓器故障的最主要原因， 試驗(yàn)表明，變壓器運(yùn)行溫度每超過額定工作溫度6°C，其使用壽命就會(huì)縮短二分之一，進(jìn)一 步說明變壓器的冷卻系統(tǒng)對(duì)電網(wǎng)安全運(yùn)行的重要性?，F(xiàn)有變壓器冷卻系統(tǒng)主要以接觸器、 繼電器、溫度傳感器等為控制元件，根據(jù)變壓器運(yùn)行的溫度，設(shè)定幾個(gè)溫度值控制冷卻風(fēng)機(jī) 的投入與退出，從而達(dá)到控制變壓器溫度的目的。這種控制系統(tǒng)風(fēng)機(jī)只有全部投入或退出 兩種方式，因此往往會(huì)造成變壓器工作時(shí)溫度變化過快，風(fēng)機(jī)啟、停時(shí)電壓波動(dòng)大，機(jī)械運(yùn) 轉(zhuǎn)沖擊大，長期使用將影響整個(gè)冷卻系統(tǒng)的穩(wěn)定性，此外還存在故障率高、可靠性差、自動(dòng) 化水平低，維修強(qiáng)度大，不容易查找故障點(diǎn)，啟動(dòng)電流大，對(duì)電網(wǎng)的沖擊大，長期使用影響風(fēng) 機(jī)的使用壽命，無法與集中控制室實(shí)現(xiàn)智能通訊，無法人機(jī)實(shí)現(xiàn)交流等不足。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的，是提供一種能根據(jù)變壓器油面溫度的變化，自動(dòng)調(diào)整風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn) 速來降低油面溫度，故障率底，風(fēng)機(jī)使用壽命長，現(xiàn)場(chǎng)維修量小，便于現(xiàn)場(chǎng)操作和遠(yuǎn)程集中 管理的變壓器變頻風(fēng)冷控制柜。本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的變壓器變頻風(fēng)冷控制柜包括柜體、接 觸器、中間繼電器、溫濕度控制器、固態(tài)繼電器、加熱器、電動(dòng)機(jī)保護(hù)開關(guān)、熱繼電器、排風(fēng) 扇，其要點(diǎn)在于還包括有面板指示燈、觸摸屏、選擇開關(guān)、可編程控制器、報(bào)警器、斷路器、 相序繼電器、浪涌保護(hù)器、變頻器、直流電源；由中間繼電器、面板指示燈、觸摸屏、選擇開 關(guān)、可編程控制器構(gòu)成的系統(tǒng)邏輯處理單元和溫濕度控制器、固態(tài)繼電器、接線端子、加熱 器、電動(dòng)機(jī)保護(hù)開關(guān)、熱繼電器設(shè)在柜體內(nèi)的面板上和前面，排風(fēng)扇、報(bào)警器設(shè)在柜體內(nèi)的 上面，斷路器、接觸器、相序繼電器、浪涌保護(hù)器、變頻器和直流電源組成的電源裝置設(shè)在柜 體內(nèi)的后面；電源通過端子排接入主斷路器、接觸器并分別送到溫濕度控制器、直流電源、 接觸器和可編程控制器；溫濕度控制器分別與加熱器、排風(fēng)扇連接；進(jìn)入端子排的外圍信 號(hào)經(jīng)中間繼電器接入可編程控制器，可編程控制器接觸摸屏和變頻器；變頻器依次與接觸 器、電動(dòng)機(jī)保護(hù)開關(guān)、固態(tài)繼電器、熱繼電器連接，并經(jīng)端子排到風(fēng)機(jī)。本實(shí)用新型采用軟、硬件結(jié)合的方式，不但實(shí)現(xiàn)了對(duì)變壓器冷卻器風(fēng)機(jī)的組合控 制和運(yùn)行數(shù)據(jù)的管理，而且還可將現(xiàn)場(chǎng)控制柜的工作狀態(tài)通過PLC的通訊口與集中控制室 進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)交換并遙控，大大降低了電力主變系統(tǒng)發(fā)生重大事故的機(jī)率。同時(shí)采用變頻 調(diào)速，可節(jié)電20% 60%，風(fēng)機(jī)從低頻低速起動(dòng)，加、減速曲線平緩，起動(dòng)電流小，提高了風(fēng) 機(jī)的使用壽命，并避免了風(fēng)機(jī)與變壓器可能產(chǎn)生的共振。觸摸屏上的多種畫面顯示，使現(xiàn)場(chǎng)人員能方便的觀察風(fēng)冷控制系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)及變壓器的油面溫度、繞組溫度、負(fù)荷開關(guān)的 狀態(tài)。觸摸屏上有多種輸入輸出指示和報(bào)警畫面及操作按鈕，并通過按鈕進(jìn)行人機(jī)對(duì)話，方 便了操作、維修與故障判斷和排除。PLC的應(yīng)用使變壓器的風(fēng)冷控制實(shí)現(xiàn)了智能化，而變頻 器的應(yīng)用則使風(fēng)冷控制柜更穩(wěn)定更可靠的為變壓器服務(wù)。采用本實(shí)用新型(1)、結(jié)構(gòu)上將普通型風(fēng)冷控制柜與PLC、變頻器、觸摸屏有機(jī)的結(jié)合起來，降低了 風(fēng)機(jī)啟動(dòng)對(duì)電網(wǎng)的諧波影響，有利于操作人員與控制柜的數(shù)據(jù)交流。(2)、功能上使風(fēng)冷控制柜實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的油溫情況自動(dòng)調(diào)整風(fēng)機(jī)的 轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能降耗，有效利用能源的目的；同時(shí)雙系統(tǒng)的引入避免了風(fēng)冷控制柜出現(xiàn)故 障時(shí)變壓器無法穩(wěn)定可靠的運(yùn)行的不足。(3)、經(jīng)濟(jì)效益顯著，降低了風(fēng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)大電流對(duì)電網(wǎng)的影響，提高了風(fēng)機(jī)的使用 壽命，同時(shí)采用變頻器可有效的利用能源，在節(jié)能降耗方面起到積極的作用。

圖1是本實(shí)用新型主視結(jié)構(gòu)示意圖圖2是圖1去掉前面板的結(jié)構(gòu)示意圖圖3是圖1的后視圖圖4是本實(shí)用新型元件連接圖。
具體實(shí)施方式
如圖1 圖4所示，變壓器變頻風(fēng)冷控制柜由柜體1、接觸器16、中間繼電器2、溫 濕度控制器4、固態(tài)繼電器7、加熱器9、電動(dòng)機(jī)保護(hù)開關(guān)11、熱繼電器12、排風(fēng)扇13、面板指 示燈3、觸摸屏5、選擇開關(guān)6、可編程控制器10、報(bào)警器14、斷路器15、相序繼電器17、浪涌 保護(hù)器18、變頻器19、直流電源20組成；由中間繼電器2、面板指示燈3、觸摸屏5、選擇開 關(guān)6、可編程控制器10構(gòu)成的系統(tǒng)邏輯處理單元和溫濕度控制器4、固態(tài)繼電器7、接線端 子8、加熱器9、電動(dòng)機(jī)保護(hù)開關(guān)11、熱繼電器12設(shè)在柜體1內(nèi)的面板上和前面，排風(fēng)扇13、 報(bào)警器14設(shè)在柜體1內(nèi)的上面，斷路器15、接觸器16、相序繼電器17、浪涌保護(hù)器18、變頻 器19和直流電源20組成的電源裝置設(shè)在柜體1內(nèi)的后面；電源通過端子排8接入主斷路 器15、接觸器16并分別送到溫濕度控制器4、直流電源20、接觸器16'和可編程控制器10 ； 溫濕度控制器4分別與加熱器9、排風(fēng)扇13連接；進(jìn)入端子排8的外圍信號(hào)經(jīng)中間繼電器2 接入可編程控制器10，可編程控制器10接觸摸屏5和變頻器19 ；變頻器19依次與接觸器 16〃、電動(dòng)機(jī)保護(hù)開關(guān)11、固態(tài)繼電器7、熱繼電器12連接，并經(jīng)端子排8到風(fēng)機(jī)。采用本實(shí)用新型，控制系統(tǒng)主要以可編程控制器10、觸摸屏5、變頻器19為控制 元件，中間繼電器2、固態(tài)繼電器7為輔助控制元件；電源經(jīng)過端子排8進(jìn)入主斷路器15之 后，控制系統(tǒng)得電工作，變壓器溫控器輸出信號(hào)，通過端子排8經(jīng)中間繼電器2的中轉(zhuǎn)進(jìn)入 可編程控制器10，可編程控制器10根據(jù)觸摸屏5設(shè)定的幾個(gè)溫度范圍，判斷變壓器所處的 溫度狀態(tài)并發(fā)出對(duì)變頻器19的控制信號(hào)，使變頻器19根據(jù)不同的溫度輸出不同的頻率，這 樣變壓器風(fēng)機(jī)就會(huì)根據(jù)變頻器19輸出的不同頻率以不同的速度運(yùn)行；另外觸摸屏5上還能 編輯、顯示其它各種參數(shù)，如設(shè)置不同的報(bào)警值等，實(shí)現(xiàn)了變壓器風(fēng)冷控制柜全自動(dòng)控制。[0016]本實(shí)用新型具有以下特點(diǎn)1、控制系統(tǒng)為雙電源，并有三相過載、短路和斷相保護(hù)檢測(cè)。當(dāng)工作電源出現(xiàn)故障 或電壓不穩(wěn)定時(shí)，備用電源自動(dòng)投入的同時(shí)會(huì)將故障報(bào)警傳輸?shù)接|摸屏和集中控制室。2、控制系統(tǒng)有PLC和手動(dòng)兩種方式，正常情況下選擇PLC控制模式，當(dāng)PLC出現(xiàn)問 題無法正常運(yùn)行時(shí)，可選擇手動(dòng)控制模式，在此模式下控制系統(tǒng)仍可以根據(jù)變壓器的油面 溫度選擇投入的風(fēng)機(jī)組數(shù)，保證變壓器安全穩(wěn)定的運(yùn)行。3、控制系統(tǒng)可輸入兩種狀態(tài)的溫度信號(hào)，一種為數(shù)字量，用戶可通過設(shè)定油面溫 度表的溫度上、下限來控制風(fēng)機(jī)的啟動(dòng)及風(fēng)速；一種是模擬量，用戶可通過觸摸屏的參數(shù)設(shè) 定油面溫度的上、下限來控制風(fēng)機(jī)的啟動(dòng)及風(fēng)速。4、控制系統(tǒng)中可編程控制器PLC為系統(tǒng)的邏輯運(yùn)算單元，PLC采集外圍信號(hào)通過 內(nèi)部邏輯運(yùn)算自動(dòng)控制風(fēng)機(jī)的運(yùn)行，同時(shí)通過數(shù)據(jù)線與觸摸屏實(shí)時(shí)顯示，方便現(xiàn)場(chǎng)對(duì)運(yùn)行 狀態(tài)的監(jiān)控及故障查詢；另一方面可以應(yīng)用PLC的通訊口實(shí)現(xiàn)PLC與上位機(jī)的遠(yuǎn)程通訊，實(shí) 現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)的集中管理。5、控制系統(tǒng)中變頻器為系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)單元，采用變頻調(diào)速，節(jié)電率達(dá)20% 60%， 風(fēng)機(jī)從低頻低速起動(dòng)，加、減速比較平緩，起動(dòng)電流較小，大大提高了風(fēng)機(jī)的使用壽命，避免 風(fēng)機(jī)與變壓器產(chǎn)生共振，減少了現(xiàn)場(chǎng)維修的費(fèi)用；6、在控制系統(tǒng)中觸摸屏上實(shí)現(xiàn)了人機(jī)對(duì)話，觸摸屏上組態(tài)了多種畫面使現(xiàn)場(chǎng)工作 人員方便抄錄風(fēng)冷控制系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)及變壓器的油面溫度、繞組溫度和觀察負(fù)荷開關(guān)的 狀態(tài)。觸摸屏上還組態(tài)了各種按鈕及輸入輸出指示和風(fēng)冷控制系統(tǒng)的各種報(bào)警畫面，方便 了現(xiàn)場(chǎng)人員的操作及維修。7、使用固態(tài)繼電器替代傳統(tǒng)的接觸器，實(shí)現(xiàn)了風(fēng)機(jī)輸出的無觸點(diǎn)控制，避免了風(fēng) 機(jī)啟動(dòng)時(shí)的弧光影響，減少了使用中的維護(hù)費(fèi)用。8、風(fēng)冷控制系統(tǒng)中采用智能升降溫及除露元件，保證了控制系統(tǒng)安全可靠的運(yùn) 行。9、無人值守、安全運(yùn)行。
權(quán)利要求一種變壓器變頻風(fēng)冷控制柜，包括柜體(1)、接觸器(16)、中間繼電器(2)、溫濕度控制器(4)、固態(tài)繼電器(7)、加熱器(9)、電動(dòng)機(jī)保護(hù)開關(guān)(11)、熱繼電器(12)、排風(fēng)扇(13)，其特征在于還包括有面板指示燈(3)、觸摸屏(5)、選擇開關(guān)(6)、可編程控制器(10)、報(bào)警器(14)、斷路器(15)、相序繼電器(17)、浪涌保護(hù)器(18)、變頻器(19)、直流電源(20)；由中間繼電器(2)、面板指示燈(3)、觸摸屏(5)、選擇開關(guān)(6)、可編程控制器(10)構(gòu)成的系統(tǒng)邏輯處理單元和溫濕度控制器(4)、固態(tài)繼電器(7)、接線端子(8)、加熱器(9)、電動(dòng)機(jī)保護(hù)開關(guān)(11)、熱繼電器(12)設(shè)在柜體(1)內(nèi)的面板上和前面，排風(fēng)扇(13)、報(bào)警器(14)設(shè)在柜體(1)內(nèi)的上面，斷路器(15)、接觸器(16)、相序繼電器(17)、浪涌保護(hù)器(18)、變頻器(19)和直流電源(20)組成的電源裝置設(shè)在柜體(1)內(nèi)的后面；電源通過端子排(8)接入主斷路器(15)、接觸器(16)并分別送到溫濕度控制器(4)、直流電源(20)、接觸器(16)和可編程控制器(10)；溫濕度控制器(4)分別與加熱器(9)、排風(fēng)扇(13)連接；進(jìn)入端子排(8)的外圍信號(hào)經(jīng)中間繼電器(2)接入可編程控制器(10)，可編程控制器10接觸摸屏(5)和變頻器(19)；變頻器(19)依次與接觸器(16)、電動(dòng)機(jī)保護(hù)開關(guān)(11)、固態(tài)繼電器(7)、熱繼電器(12)連接，并經(jīng)端子排(8)到風(fēng)機(jī)。
專利摘要公開了一種變壓器變頻風(fēng)冷控制柜，由柜體、接觸器、溫濕度控制器、加熱器、排風(fēng)扇，面板指示燈、觸摸屏、選擇開關(guān)、可編程控制器、報(bào)警器、變頻器、直流電源等組成。電源通過端子排接入主斷路器，并經(jīng)接觸器分別送到溫濕度控制器、直流電源和可編程控制器；溫濕度控制器分別與加熱器、排風(fēng)扇連接；進(jìn)入端子排的外圍信號(hào)經(jīng)中間繼電器接入可編程控制器，可編程控制器接觸摸屏和變頻器；變頻器依次與接觸器、電動(dòng)機(jī)保護(hù)開關(guān)、固態(tài)繼電器、熱繼電器連接并經(jīng)端子排到風(fēng)機(jī)。采用本實(shí)用新型降低了風(fēng)機(jī)啟動(dòng)對(duì)電網(wǎng)的諧波影響，有利于操作人員與控制柜的數(shù)據(jù)交流。實(shí)現(xiàn)了節(jié)能降耗，有效利用能源的目的，提高了風(fēng)機(jī)的使用壽命。
文檔編號(hào)H02P27/04GK201576529SQ20092029060
公開日2010年9月8日 申請(qǐng)日期2009年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月16日
發(fā)明者張樹文 申請(qǐng)人:山東鼎鑫電氣科技有限公司