專利名稱：一種智能型變壓器冷卻控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于變壓器領(lǐng)域，涉及冷卻控制裝置，尤其是一種智能型變壓器冷卻控制裝置。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)已有的變壓器用強(qiáng)迫油循環(huán)和自然循環(huán)冷卻控制裝置，全部采用常規(guī)的電磁式接觸器，繼電器元件用邏輯互鎖的方式構(gòu)成，由于其執(zhí)行元件觸點(diǎn)多，機(jī)械運(yùn)動環(huán)節(jié)多，經(jīng)常出現(xiàn)接觸不良、觸點(diǎn)粘連、線圈斷線等故障，已成為電力變壓器設(shè)備的故障高發(fā)區(qū)， 不但耗費(fèi)了電力管理部門大量的維護(hù)費(fèi)用和維護(hù)用人力物力，而且經(jīng)常出現(xiàn)風(fēng)冷全停等致命故障和維修人員需要帶電作業(yè)的風(fēng)險，嚴(yán)重影響了電力設(shè)備的可靠運(yùn)行。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種智能型變壓器冷卻控制裝置，該控制裝置采用可編程控制器(PLC)作為主要的控制核心，觸摸屏作為人機(jī)界面， 交流接觸器作為功率執(zhí)行元件，斷路器、缺相相序繼電器作為保護(hù)元件，通過觸摸屏設(shè)置運(yùn)行參數(shù)，根據(jù)頂層油溫和運(yùn)行負(fù)荷信號投入和退出相應(yīng)模式的冷卻風(fēng)扇，將運(yùn)行中的故障信息通過通訊口和故障接點(diǎn)遠(yuǎn)傳，同時將信息整理存儲于觸摸屏，可以借助“故障分析”選項查明具體的故障原因、時間，也可定時自動輪換工作電源和冷卻器運(yùn)行模式，實現(xiàn)了控制自動化、狀態(tài)信息化、顯示與操作人性化。該裝置可以實現(xiàn)冷卻器的準(zhǔn)確投入與退出，提高了主變壓器的工作效率和可靠性，節(jié)能降耗，徹底解決了人工定期操作控制，減輕運(yùn)行人員工作量，實現(xiàn)全自動，降低了電力主變系統(tǒng)重大事故的發(fā)生率。本實用新型是采用以下技術(shù)方案來解決問題的該智能型變壓器冷卻控制裝置采用可編程控制器(PLC)作為中央控制單元，實時采集主變上層油溫、主變運(yùn)行負(fù)荷、油流繼電器、三側(cè)開關(guān)跳閘位置繼電器、電動機(jī)保護(hù)設(shè)備的位置狀態(tài)，根據(jù)采集的上述參數(shù)動態(tài)投入或退出相應(yīng)數(shù)量的冷卻器。通過觸摸屏設(shè)定冷卻器的運(yùn)行模式、冷卻器全停延時跳閘時間、電源自動輪換時間、冷卻器運(yùn)行模式轉(zhuǎn)換時間。擁有手動控制和自動控制兩套控制方式，在可編程控制器(PLC)受到損壞時會自動切換到手動控制模式，不影響主變的風(fēng)冷和風(fēng)冷故障的發(fā)信。采用雙動力電源供電，可靈活設(shè)置冷卻器為“工作”、“輔助”、“備用”、“停止”四種運(yùn)行模式，具有備用電源自投、動力電源自動輪換交替使用、冷卻器運(yùn)行模式自動輪換等功能，達(dá)到了風(fēng)冷的最優(yōu)化、最高效、最安全和風(fēng)冷設(shè)備最長壽命的使用。根據(jù)主變上層油溫和主變運(yùn)行負(fù)荷自動投入和退出“輔助”冷卻器，“工作”或“輔助”故障時自動投入“備用”冷卻器，故障修復(fù)“備用”自動返回初始狀態(tài)。本實用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果表現(xiàn)在1、可編程控制器(PLC)作為控制核心，可以有效的提高設(shè)備的集成度，精簡了設(shè)備數(shù)量，減少了故障環(huán)節(jié)，提高了設(shè)備的智能化程度；2、可手動或自動起停冷卻器，當(dāng)PLC故障時，自動切換到手動模式，不會導(dǎo)致風(fēng)冷全停而影響運(yùn)行，更不會因為是無人值守站，不能及時趕到現(xiàn)場而導(dǎo)致變壓器燒毀或錯誤跳閘；3、采用觸摸屏作為人機(jī)界面，事先設(shè)置運(yùn)行參數(shù)，自動投入或退出冷卻風(fēng)扇及輪換運(yùn)行，且實時上傳風(fēng)冷系統(tǒng)的運(yùn)行狀況及故障報警記錄，方便運(yùn)行人員的使用與快速分析故障點(diǎn)；4、可對風(fēng)扇電機(jī)進(jìn)行過載、短路、缺相保護(hù)，以及系統(tǒng)故障自診斷保護(hù)；5、能實現(xiàn)DCS控制，具有遙控、遙測、遙信、遙調(diào)功能，利用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通訊，進(jìn)行集中監(jiān)控；6、采用獨(dú)特的電機(jī)保護(hù)技術(shù)，任一冷卻器故障時，系統(tǒng)只切除故障冷卻器，其余冷卻器正常運(yùn)行，提高了風(fēng)冷裝置在高溫季節(jié)的冷卻能力；7、依據(jù)變壓器運(yùn)行時的頂層油溫和運(yùn)行負(fù)荷，科學(xué)化投入冷卻風(fēng)機(jī)的數(shù)量，均衡使用冷卻器和分時段使用兩組交流電源，從而達(dá)到延長設(shè)備使用壽命的目的和降耗節(jié)能效
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圖1為本實用新型的原理框圖圖2為本實用新型的實施例1的原理框圖圖3為本實用新型的實施例2的流程圖
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型做進(jìn)一步詳細(xì)描述參見圖1，該智能型變壓器冷卻控制裝置包括接于電源與冷卻器之間的可編程控制器(PLC)和人機(jī)界面、功率執(zhí)行元件、保護(hù)元件，其特征在于所述可編程控制器(PLC)采用的是歐姆龍OMRON或西門子SIMENS，所述功率執(zhí)行元件為交流接觸器，所述保護(hù)元件為斷路器、繼電器。上述智能型變壓器冷卻控制裝置的電源采取雙電源供電且互為備用，同時對電源進(jìn)行缺相和相序的檢測保護(hù)。本實用新型采用可編程控制器(PLC)作為中央控制單元，通過觸摸屏設(shè)置運(yùn)行參數(shù)，每組斷路器、交流接觸器、繼電器經(jīng)過連接后，一端接到電源，一端接到冷卻器，同時主變上層油溫、主變運(yùn)行負(fù)荷、油流繼電器、三側(cè)開關(guān)跳閘位置繼電器、電動機(jī)保護(hù)設(shè)備的位置狀態(tài)等實時檢測信號接到PLC的輸入端，PLC的輸出端接到各組冷卻器的執(zhí)行元件的控制線圈。進(jìn)一步的，上述可編程控制器(PLC)根據(jù)實時采集到的信號動態(tài)投入或退出相應(yīng)數(shù)量的冷卻器。進(jìn)一步的，上述智能型變壓器冷卻控制裝置安裝了溫濕度控制器，可根據(jù)箱內(nèi)的環(huán)境溫度和濕度自動調(diào)節(jié)柜內(nèi)空氣中水分含量和空氣溫度。以下結(jié)合實施例對本實用新型做詳細(xì)說明實施例1[0028]參見圖2，本實施例的總體連接關(guān)系與圖1相同，該實施例為自然油循環(huán)冷卻控制裝置，其中冷卻器為冷卻風(fēng)扇。通過觸摸屏設(shè)定運(yùn)行參數(shù)，雙電源使用、冷卻器運(yùn)行模式都按照觸摸屏設(shè)置的時間進(jìn)行定時輪換，冷卻器運(yùn)行模式可分為“等待1”、“等待2”、“備用”、 “停止”四種。當(dāng)運(yùn)行中的變壓器上層油溫高于65度(用戶整定值)時，處于“等待1”(觸摸屏中設(shè)置)狀態(tài)風(fēng)機(jī)相繼延時啟動，當(dāng)溫度降至陽度(用戶整定值)，“等待1”狀態(tài)的風(fēng)機(jī)退出運(yùn)行。當(dāng)變壓器上層油溫高于75度(用戶整定值)時，處于“等待2”(觸摸屏中設(shè)置) 狀態(tài)風(fēng)機(jī)相繼延時啟動，當(dāng)溫度降至陽度(用戶整定值)，“等待2”狀態(tài)的風(fēng)機(jī)退出運(yùn)行。當(dāng)主變負(fù)荷高出70% (用戶整定值)時，處于“等待1” “等待2”的風(fēng)機(jī)相繼延時啟動，如果風(fēng)機(jī)在“工作”狀態(tài)中任何一組發(fā)生故障，處于“備用”狀態(tài)的風(fēng)機(jī)投入運(yùn)行，同時發(fā)出“風(fēng)機(jī)故障”的遠(yuǎn)方信號，就近顯示故障內(nèi)容。修復(fù)故障后，“備用”狀態(tài)風(fēng)機(jī)退出運(yùn)行，故障信號消失，同時保存故障記錄。當(dāng)變壓器運(yùn)行時，I、II段電源消失或所有冷卻風(fēng)扇到達(dá)運(yùn)行溫度時卻未運(yùn)行，此時發(fā)出“風(fēng)冷全停故障”遠(yuǎn)方信號的同時，啟動20分鐘和60分鐘延時跳閘，20分鐘后主變上層油溫高于75度(用戶整定值)時，發(fā)出跳閘出口 ；當(dāng)主變上層油溫低于75度(用戶整定值)時，60分鐘后發(fā)出跳閘出口。實施例2參見圖3，本實施例的總體連接關(guān)系與圖1相同，該實施例為強(qiáng)迫油循環(huán)冷卻控制裝置，其中冷卻器為潛油泵和冷卻風(fēng)扇。通過觸摸屏設(shè)定運(yùn)行參數(shù)，雙電源使用、冷卻器運(yùn)行模式都按照觸摸屏設(shè)置的時間進(jìn)行定時輪換，冷卻器運(yùn)行模式可分為“工作”、“輔助”、 “備用”、“停止”的工作模式。變壓器投入運(yùn)行(即三側(cè)開關(guān)處在合位時)時，每組冷卻器將按照設(shè)定的工作模式進(jìn)行工作。處于“工作”模式的冷卻器先投入運(yùn)行，當(dāng)運(yùn)行中的冷卻器有熱繼故障或油流故障時，處于“備用”模式的冷卻器投入運(yùn)行，同時送出冷卻故障信號，當(dāng)于“備用”模式的冷卻器發(fā)生故障時，送出備用冷卻器投入后故障信號。變壓器投入運(yùn)行時，當(dāng)主變第二溫度上限(用戶整定)到達(dá)時或負(fù)荷到達(dá)70% (用戶整定)時，處于“輔助”狀態(tài)的冷卻器投入運(yùn)行，同時送出輔助冷卻器投入的信號，當(dāng)?shù)陀诘谝粶囟壬舷迺r退出“輔助”冷卻器。主變投入運(yùn)行后，冷卻器I/II段電源消失及所有冷卻器退出運(yùn)行，此時發(fā)出“冷卻器全停故障”遠(yuǎn)方信號，就近顯示冷卻器全停故障的具體內(nèi)容，同時啟動20分鐘和60分鐘延時跳閘計時，20分鐘后主變上層油溫信號達(dá)到75度(用戶整定值)時，跳閘出口 ；當(dāng)主變上層油溫信號低于75度(用戶整定值)時，60分鐘后跳閘出口。
權(quán)利要求1.一種智能型變壓器冷卻控制裝置包括接于電源與冷卻器之間的可編程控制器 (PLC)和人機(jī)界面、功率執(zhí)行元件、保護(hù)元件，其特征在于(1)所述可編程控制器(PLC)采用的是歐姆龍OMRON或西門子SIMENS，所述功率執(zhí)行元件為交流接觸器，所述保護(hù)元件為斷路器、繼電器；(2)擁有手動控制和自動控制兩套控制方式，在可編程控制器(PLC)受到損壞時會自動切換到手動控制模式，不影響主變的風(fēng)冷和風(fēng)冷故障的發(fā)信；(3)所述可編程控制器(PLC)根據(jù)實時采集的信號動態(tài)投入或退出相應(yīng)數(shù)量的冷卻器；(4)可靈活設(shè)置冷卻器為“工作”、“輔助”、“備用”、“停止”四種運(yùn)行模式，根據(jù)主變上層油溫和主變運(yùn)行負(fù)荷自動投入和退出“輔助”冷卻器，“工作”或“輔助”故障時自動投入 “備用”冷卻器，故障修復(fù)“備用”自動返回初始狀態(tài)；(5)安裝了溫濕度控制器，可根據(jù)箱內(nèi)的環(huán)境溫度和濕度自動調(diào)節(jié)空氣中水分含量和空氣溫度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能型變壓器冷卻控制裝置，其特征在于所述電源為雙電源供電，且互為備用，同時對電源進(jìn)行缺相和相序檢測，I段或II段電源消失，備用電源自動投入，同時發(fā)出“I電源故障”或“II電源故障”的遠(yuǎn)方信號，就近顯示故障內(nèi)容，故障修復(fù)后信號消失，同時保存故障記錄。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能型變壓器冷卻控制裝置，其特征在于所述冷卻器的四種運(yùn)行模式可以定時的自動輪換。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能型變壓器冷卻控制裝置，其特征在于所述可編程控制器(PLC)將運(yùn)行中的故障信息通過無源接點(diǎn)和串行通訊兩種形式進(jìn)行遠(yuǎn)傳，同時將信息存儲于觸摸屏，方便查詢具體的故障原因、時間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能型變壓器冷卻控制裝置，其特征在于通過觸摸屏可以設(shè)定冷卻器的運(yùn)行模式、冷卻器全停延時跳閘時間、電源自動輪換時間、冷卻器運(yùn)行模式轉(zhuǎn)換時間。
專利摘要一種智能型變壓器冷卻控制裝置涉及到變壓器冷卻控制的領(lǐng)域。本實用新型采用可編程控制器(PLC)作為主要的控制核心，觸摸屏作為人機(jī)界面，交流接觸器作為功率執(zhí)行元件，斷路器、繼電器作為保護(hù)元件，通過觸摸屏設(shè)置運(yùn)行參數(shù)，根據(jù)頂層油溫和運(yùn)行負(fù)荷信號投入和退出相應(yīng)模式的冷卻風(fēng)扇，將運(yùn)行中的故障信息通過通訊口和故障接點(diǎn)遠(yuǎn)傳，同時將信息整理存儲于觸摸屏，可以借助“故障分析”選項查明具體的故障原因、時間，也可定時自動輪換工作電源和冷卻器運(yùn)行模式。本實用新型實現(xiàn)了變壓器冷卻控制的自動化、狀態(tài)信息化、顯示與操作人性化。
文檔編號G05B19/05GK202205070SQ20112028817
公開日2012年4月25日 申請日期2011年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月10日
發(fā)明者張毓龍, 柯常軍, 鮑明杰 申請人:陜西金源自動化科技有限公司