專利名稱：變電站主變冷卻風(fēng)扇變頻調(diào)速系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及尤其適用于110kV、 220kV變電站強(qiáng)制風(fēng)冷型主變冷卻系統(tǒng)、用于 調(diào)節(jié)變電站主變冷卻風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的控制裝置。
背景技術(shù)：
目前，不論是安裝在發(fā)電廠還是運(yùn)行在變電站中的大型電力風(fēng)冷變壓器，其運(yùn)行中所帶 負(fù)荷隨時(shí)都在發(fā)生變化，尤其是發(fā)電廠的升壓變壓器在調(diào)峰運(yùn)行時(shí)，每日所帶負(fù)荷在50% 100%之間多次變化，這使變壓器的損耗也隨之發(fā)生變化，從而造成變壓器油溫的變化；另外， 不管是一年四季環(huán)境氣溫的變化，還是每天晝夜氣溫的變化，也都造成了變壓器油溫的變化。 變壓器油溫的頻繁和大幅度變化，將對(duì)變壓器的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和使用壽命產(chǎn)生較大的影響。 因此需要設(shè)置冷卻風(fēng)扇以控制油溫變化。傳統(tǒng)的主變冷卻風(fēng)扇在控制方式上有手動(dòng)和自動(dòng)兩種形式。為了保證冷卻風(fēng)扇運(yùn)行正 常， 一般需要采用手動(dòng)控制，是由工作人員到現(xiàn)場(chǎng)啟動(dòng)冷卻風(fēng)扇?，F(xiàn)有技術(shù)中，不論是手動(dòng) 控制還是自動(dòng)控制，所采用的冷卻風(fēng)扇都是以工頻50Hz的恒定轉(zhuǎn)速進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，顯然，這種 恒定轉(zhuǎn)速的形式與波動(dòng)的主變油溫并不相宜，為了保證設(shè)備可靠運(yùn)行，只能使冷卻風(fēng)扇充分 運(yùn)行，這種方式不可避免地造成電能浪費(fèi)。實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型是為避免上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處，提供一種變電站主變冷卻風(fēng)扇變 頻調(diào)速系統(tǒng)，以使得變電站主變油溫能夠被控制在一個(gè)較小的給定范圍，從而保證變壓器的 安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，延長(zhǎng)其使用壽命。本實(shí)用新型解決技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是本實(shí)用新型變電站主變冷卻風(fēng)扇變頻調(diào)速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是設(shè)置風(fēng)扇交流電機(jī)是由變 頻電源開(kāi)關(guān)接入的變頻電源構(gòu)成供電主回路、以工頻電源開(kāi)關(guān)接入的工頻電源構(gòu)成備用供電 回路，供電主回路與備用供電回路以交流接觸器互為鎖閉；設(shè)置由變頻控制器構(gòu)成的冷卻風(fēng) 扇閉環(huán)控制回路，變頻控制器是以主變油溫信號(hào)為檢測(cè)信號(hào)，以冷卻風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速為控制信號(hào)。本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)也在于設(shè)置系統(tǒng)中變頻控制器的啟動(dòng)控制油溫高于停機(jī)控制油溫。本實(shí)用新型中所利用的變頻調(diào)速技術(shù)近幾十年來(lái)己經(jīng)在交流電機(jī)的速度控制中得到較 為成熟的應(yīng)用，具有高效率的控制特性及良好的節(jié)能效果。與已有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的 有益效果體現(xiàn)在1、 本實(shí)用新型是以變壓器油溫為反饋信號(hào)，變頻控制冷卻裝置的輸出功率，從而將變 壓器油溫控制在一個(gè)較小的給定范圍，這對(duì)變壓器的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，延長(zhǎng)變壓器的使用壽 命，以及節(jié)約電能具有重要的意義。2、 本實(shí)用新型可以利用變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行信號(hào)上傳，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)視，包 括監(jiān)視變頻控制器的輸出頻率、輸出電壓或電流，以及監(jiān)視冷卻風(fēng)扇是否正常運(yùn)行。3、 本實(shí)用新型以工頻電源為備用，實(shí)現(xiàn)雙回路供電，增加了系統(tǒng)的安全性和可靠性。4、 本實(shí)用新型中設(shè)置變頻控制器的啟動(dòng)控制油溫高于停機(jī)控制油溫，實(shí)現(xiàn)回差控制， 有效避免了變頻控制器的頻繁啟停。5、 本實(shí)用新型的實(shí)施使系統(tǒng)中冷卻風(fēng)扇通常運(yùn)行在夏季炎熱的白天，夜間并不啟動(dòng)； 并且，由于油溫波動(dòng)范圍小，冷卻風(fēng)扇基本上不會(huì)滿載運(yùn)行，由此有效地降低了風(fēng)扇運(yùn)行噪 聲。6、 本實(shí)用新型運(yùn)行中的冷卻風(fēng)扇啟動(dòng)電流為逐漸遞增，不會(huì)產(chǎn)生沖擊電流。因此，綠 化了電網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境。7、 本實(shí)用新型除了常規(guī)的人工控制之處，可以實(shí)現(xiàn)冷卻風(fēng)扇啟停和投切的自動(dòng)控制， 遠(yuǎn)程監(jiān)視其運(yùn)行狀況，提高了變電站的自動(dòng)化水平，減小了人員工作量。8、 本實(shí)用新型系統(tǒng)設(shè)備功率小、成本低，易于實(shí)現(xiàn)。


圖1為本實(shí)用新型系統(tǒng)原理圖。圖中標(biāo)號(hào)QF1變頻電源開(kāi)關(guān)，QF2工頻電源開(kāi)關(guān)，VF變頻控制器，KM1為回路A 變頻交流接觸器，KM2為回路A工頻交流接觸器，KM3為回路B變頻交流接觸器，KM4 為回路B工頻交流接觸器，F(xiàn)1為回路A熱繼電器，F(xiàn)2為回路B熱繼電器，M1為風(fēng)扇A， M2為風(fēng)扇B。以下通過(guò)具體實(shí)施方式
，并結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一歩說(shuō)明。
具體實(shí)施方式
參見(jiàn)圖1，本實(shí)施例中，風(fēng)扇交流電機(jī)M1、 M2是由變頻電源開(kāi)關(guān)QF1接入的變頻電源 構(gòu)成供電主回路，由工頻電源開(kāi)關(guān)QF2接入的工頻電源構(gòu)成備用供電回路；供電主回路與備 用供電回路以交流接觸器互為鎖閉，實(shí)現(xiàn)互為鎖閉的交流接觸器包括回路A變頻交流接觸 器KM1和回路A工頻交流接觸器KM2，以及回路B變頻交流接觸器KM3和回路B工頻交 流接觸器KM4;設(shè)置由變頻控制器VF構(gòu)成的冷卻風(fēng)扇閉環(huán)控制回路，變頻控制器VF是以主變油溫信號(hào)為檢測(cè)信號(hào)，以冷卻風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速為控制信號(hào)；設(shè)置系統(tǒng)中變頻控制器VF的啟動(dòng)控制油溫高于停機(jī)控制油溫。 系統(tǒng)運(yùn)行方式正常情況下，設(shè)置變頻控制器VF起動(dòng)參數(shù)，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)閉合在變頻供電回路位置上，變 頻電源開(kāi)關(guān)QF1閉合，變頻控制器VF輸出高電平信號(hào)閉合交流接觸器KM1。此時(shí)如果主 變油溫達(dá)到變頻控制器VF起動(dòng)的設(shè)置要求，變頻控制器VF經(jīng)過(guò)整流橋把380V交流電整流 成直流電，同時(shí)主變油溫以電流或者電壓信號(hào)輸入變頻控制器VF，在變頻控制器VF內(nèi)部 經(jīng)過(guò)PID運(yùn)算，并按照運(yùn)算結(jié)果控制其內(nèi)部逆變橋中開(kāi)關(guān)器件的導(dǎo)通和截止，輸出頻率變化 了的交流電，以此起動(dòng)主變冷卻風(fēng)扇，實(shí)現(xiàn)由主變油溫控制的主變冷卻風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的變化。為了防止主變冷卻風(fēng)扇可能會(huì)在起動(dòng)的臨界點(diǎn)頻繁起停，采用回差控制技術(shù)。將變頻控 制器VF的起停點(diǎn)設(shè)置在不同情況下。比如，起動(dòng)設(shè)置在主變油溫為5(TC，停機(jī)設(shè)置在主變 油溫為45°C。如果主變油溫過(guò)高，必須讓冷卻風(fēng)扇工作在滿載情況下，為此需要對(duì)變頻控制器VF進(jìn) 行設(shè)置。比如，可以設(shè)置主變油溫達(dá)到6(TC時(shí)，變頻控制器VF滿載輸出，即輸出頻率為 50Hz。當(dāng)變頻控制器VF整流或逆變電路出現(xiàn)故障時(shí)，變頻控制器VF將輸出低電平信號(hào)斷開(kāi) 交流接觸器KM1和KM3，由于交流接觸器KM1和交流接觸器KM2互鎖，交流接觸器KM3 和交流接觸器KM4互鎖，因此，交流接觸器KM2、 KM4自動(dòng)閉合，此時(shí)，冷卻風(fēng)扇M1、 M2自動(dòng)切換到工頻狀態(tài)下工作。變頻控制器VF可以利用其自身所具有的系統(tǒng)測(cè)得量遠(yuǎn)程通訊、系統(tǒng)狀態(tài)信號(hào)遠(yuǎn)程通訊 進(jìn)行輸出，接入當(dāng)?shù)刈冸娬镜木C合自動(dòng)化裝置，將變頻控制器VF的輸出頻率、輸出電壓、 輸出電流或者輸出功率，以及控制回路的運(yùn)行狀態(tài)有選擇地上傳到監(jiān)控終端。對(duì)于具有多組冷卻風(fēng)扇的系統(tǒng)設(shè)置，可以根據(jù)對(duì)主變油溫的要求，具體設(shè)定不同組別冷 卻風(fēng)扇的運(yùn)行狀況。當(dāng)變頻控制器檢測(cè)主變油溫T大于設(shè)置參數(shù)1時(shí)， 一組冷卻風(fēng)扇變頻運(yùn) 行；當(dāng)主變油溫大于參數(shù)2時(shí)， 一組工頻、 一組變頻；主變油溫大于參數(shù)3時(shí)，二組工頻一 組變頻；主變油溫大于參數(shù)4時(shí)，留一組備用，其余全部工頻運(yùn)行；小于參數(shù)4時(shí)，切除一 組工頻運(yùn)行風(fēng)扇；小于參數(shù)3時(shí)，再切除一組工頻運(yùn)行風(fēng)扇；小于參數(shù)2時(shí)，再切除一組工 頻運(yùn)行風(fēng)扇；小于參數(shù)5時(shí)，全部停機(jī)。
權(quán)利要求1、變電站主變冷卻風(fēng)扇變頻調(diào)速系統(tǒng)，其特征是設(shè)置風(fēng)扇交流電機(jī)(M1、M2)是由變頻電源開(kāi)關(guān)(QF1)接入的變頻電源構(gòu)成供電主回路、以工頻電源開(kāi)關(guān)(QF2)接入的工頻電源構(gòu)成備用供電回路，所述供電主回路與備用供電回路以交流接觸器互為鎖閉；設(shè)置由變頻控制器(VF)構(gòu)成的冷卻風(fēng)扇閉環(huán)控制回路，所述變頻控制器(VF)是以主變油溫信號(hào)為檢測(cè)信號(hào)，以冷卻風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速為控制信號(hào)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變電站主變冷卻風(fēng)扇變頻調(diào)速系統(tǒng)，其特征是設(shè)置系統(tǒng)中所 述變頻控制器(VF)的啟動(dòng)控制油溫高于停機(jī)控制油溫。
專利摘要變電站主變冷卻風(fēng)扇變頻調(diào)速系統(tǒng)，其特征是設(shè)置風(fēng)扇交流電機(jī)是由變頻電源開(kāi)關(guān)接入的變頻電源構(gòu)成供電主回路、以工頻電源開(kāi)關(guān)接入的工頻電源構(gòu)成備用供電回路，供電主回路與備用供電回路以交流接觸器互為鎖閉；設(shè)置由變頻控制器構(gòu)成的冷卻風(fēng)扇閉環(huán)控制回路，變頻控制器是以主變油溫信號(hào)為檢測(cè)信號(hào)，以冷卻風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速為控制信號(hào)。
文檔編號(hào)G05D23/19GK201222716SQ20082003575
公開(kāi)日2009年4月15日 申請(qǐng)日期2008年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月30日
發(fā)明者張俊生, 杜貴和, 航 林, 宇 田, 陳曉明 申請(qǐng)人:安徽繼遠(yuǎn)電網(wǎng)技術(shù)有限責(zé)任公司