專利名稱：變壓器風(fēng)冷裝置在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，具體涉及一種變壓器風(fēng)冷裝置在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
變壓器冷卻系統(tǒng)的冷卻效率、冷卻系統(tǒng)的損耗情況、風(fēng)扇及電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲的高低、 冷卻系統(tǒng)的滲漏油情況都對(duì)變壓器的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行產(chǎn)生重要影響。冷卻器如果產(chǎn)生問題， 將嚴(yán)重影響到散熱效果，如何檢測(cè)冷卻裝置的冷卻效果成為保證變壓器運(yùn)行時(shí)溫升不會(huì)過高、安全可靠運(yùn)行的重點(diǎn)。風(fēng)冷卻器主要部件有冷卻器本體、潛油泵、風(fēng)扇、凈油器。潛油泵是一種特制的油內(nèi)電動(dòng)機(jī)型離心泵，電動(dòng)機(jī)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)。潛油泵強(qiáng)迫油循環(huán)，提高冷卻效率。風(fēng)扇吹風(fēng)，加速變壓器油的冷卻。風(fēng)冷卻器的工作過程是潛油泵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(shí)，在空氣側(cè)，由風(fēng)扇強(qiáng)制吹風(fēng)，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(jìn)入變壓器油箱內(nèi)。變壓器損耗變壓器損耗包括變壓器的空載損耗和負(fù)載損耗。變壓器空載損耗在變壓器投運(yùn)后就一直存在，不隨變壓器所帶負(fù)載的大小變化；負(fù)載損耗則隨變壓器所帶負(fù)荷的大小而改變，與負(fù)荷電流的平方成正比。變壓器損耗將轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃肯蛲獍l(fā)散，從而引變壓器發(fā)熱和變壓器油溫升高。隨著變壓器溫度的升高，它們對(duì)周圍介質(zhì)就有一定的溫度差，從而將一部分熱量傳給周圍介質(zhì)。變壓器的散熱變壓器散熱過程中常遇到的不是單一的傳熱方式，而是變壓器油流過鐵芯表面、 變壓器油流過冷卻器箱體內(nèi)表面、空氣流過冷卻器箱體外表面時(shí)發(fā)生的對(duì)流、熱傳導(dǎo)和熱輻射聯(lián)合作用的傳熱過程。風(fēng)冷裝置的作用變壓器運(yùn)行中繞組和鐵芯產(chǎn)生的損耗轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃客ㄟ^熱對(duì)流、熱傳導(dǎo)和熱輻射使變壓器油溫升高，變壓器油上升進(jìn)入散熱器，形成變壓器油的自然對(duì)流，強(qiáng)迫油循環(huán)冷卻器中潛油泵的作用又加速變壓器油的流動(dòng)，強(qiáng)制變壓器油對(duì)流，加速熱對(duì)流，在變壓器油對(duì)流給熱過程中同時(shí)發(fā)生著熱傳導(dǎo)和熱輻射。
發(fā)明內(nèi)容為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種變壓器風(fēng)冷裝置在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)變壓器冷卻裝置冷卻效果，以便能夠及時(shí)掌握變壓器風(fēng)冷裝置的運(yùn)行狀況，及時(shí)退出發(fā)生故障如滲漏油、潛油泵故障、風(fēng)扇故障、冷卻效果下降時(shí)的冷卻裝置，保證變壓器的安全穩(wěn)定運(yùn)行。本實(shí)用新型的上述目的是通過這樣的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的一種變壓器風(fēng)冷裝置在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括可編程邏輯控制器PLC模塊，可編程邏輯控制器PLC模塊連接電源監(jiān)控模塊、冷卻器投切監(jiān)視模塊、油溫采集模塊和顯示模塊；所述電源監(jiān)控模塊設(shè)有電壓繼電器， 電壓繼電器連接兩路斷路器，所述電壓繼電器、斷路器連接可編程邏輯控制器PLC模塊，電壓繼電器連接兩路獨(dú)立的為冷卻裝置供電的電源，兩路斷路器控制電源的投切；所述冷卻器投切監(jiān)視模塊設(shè)有投切斷路器，投切斷路器連接可編程邏輯控制器PLC模塊；所述油溫采集模塊設(shè)有溫度傳感器，溫度傳感器連接可編程邏輯控制器PLC模塊。所述可編程邏輯控制器PLC模塊通過通訊模塊連接PC上位機(jī)。所述通訊模塊采用485通訊模塊，所述PC上位機(jī)通過RS-485總線連接可編程邏輯控制器PLC模塊。本實(shí)用新型一種變壓器風(fēng)冷裝置在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)有益效果如下1)、節(jié)約人力，運(yùn)行人員無需頻繁現(xiàn)場(chǎng)觀察油溫、冷卻器運(yùn)行情況等，當(dāng)有越限告警需運(yùn)行人員現(xiàn)場(chǎng)切換風(fēng)冷裝置外，其他時(shí)間運(yùn)行人員可以集中精力從事生產(chǎn)。2)、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)線傳回控制室，便于運(yùn)行人員及時(shí)掌握第一手資料， 為狀態(tài)檢修積累數(shù)據(jù)，便于總結(jié)規(guī)律，提供科學(xué)依據(jù)。3)、本實(shí)用新型通過監(jiān)測(cè)運(yùn)行中的冷卻器進(jìn)出口油溫差來評(píng)估風(fēng)冷裝置的冷卻效果，以便提醒運(yùn)行人員及時(shí)切換冷卻效果差的冷卻器，及時(shí)安排檢修故障冷卻器，從而達(dá)到控制變壓器油溫，保證變壓器安全穩(wěn)定運(yùn)行的目的。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。

圖1為本實(shí)用新型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，一種變壓器風(fēng)冷裝置在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括可編程邏輯控制器PLC模塊，可編程邏輯控制器PLC模塊1連接電源監(jiān)控模塊2、冷卻器投切監(jiān)視模塊3、油溫采集模塊4和顯示模塊5 ； 所述電源監(jiān)控模塊2設(shè)有電壓繼電器，電壓繼電器連接兩路斷路器，所述電壓繼電器、斷路器連接可編程邏輯控制器PLC模塊1，電壓繼電器連接兩路獨(dú)立的為冷卻裝置供電的電源，兩路斷路器控制電源的投切；所述冷卻器投切監(jiān)視模塊3設(shè)有投切斷路器，投切斷路器連接可編程邏輯控制器PLC模塊1 ；所述油溫采集模塊4設(shè)有溫度傳感器，溫度傳感器連接可編程邏輯控制器PLC模塊1?？删幊踢壿嬁刂破鱌LC模塊1通過通訊模塊6連接PC上位機(jī)7。通訊模塊6采用485通訊模塊，所述PC上位機(jī)7通過RS-485總線連接可編程邏輯控制器PLC模塊1。本實(shí)用新型一種變壓器風(fēng)冷裝置在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的核心是可編程邏輯控制器PLC 模塊1，系統(tǒng)的大多數(shù)功能通過可編程邏輯控制器PLC模塊1來實(shí)現(xiàn)，根據(jù)其功能設(shè)計(jì)，以 PLC為核心，整個(gè)系統(tǒng)由6個(gè)功能模塊組成，如圖1所示。各功能模塊的實(shí)現(xiàn)方法和作用簡(jiǎn)要介紹如下1)、電源監(jiān)控模塊2 模塊通過小型電壓繼電器監(jiān)視兩路獨(dú)立電源的狀態(tài)，兩路獨(dú)立電源為冷卻裝置供電，判斷電源是否缺相，由兩個(gè)斷路器控制電源的投切；將兩路電源的故障信號(hào)和斷路器輔助節(jié)點(diǎn)所反映的電源工作狀態(tài)信號(hào)送入可編程邏輯控制器PLC模塊 1，經(jīng)可編程邏輯控制器PLC模塊1綜合判斷產(chǎn)生控制電源投切的控制命令，由斷路器執(zhí)行電源投切動(dòng)作。2)、冷卻器投切監(jiān)視模塊3 通過采集各冷卻器投切斷路器的輔助節(jié)點(diǎn)監(jiān)視冷卻器的運(yùn)行狀態(tài)，并將數(shù)據(jù)傳給可編程邏輯控制器PLC模塊1，由可編程邏輯控制器PLC模塊 1開通相應(yīng)冷卻器的溫度采集通道。3)、油溫采集模塊4 模塊采用溫度傳感器冷卻器的進(jìn)出口油溫進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，將信號(hào)送到可編程邏輯控制器PLC模塊1，由可編程邏輯控制器PLC模塊1進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和決策。4)、顯示模塊5 在控制面板顯示電源和風(fēng)冷卻器組的各種故障、投入狀態(tài)信息、 冷卻效果、風(fēng)冷卻器全停等信息。5)、通訊模塊6 通訊模塊6通過PLC上的RS485 口經(jīng)串口長(zhǎng)線延長(zhǎng)器與遠(yuǎn)方的PC 上位機(jī)7通信，定期的將變壓器、冷卻器的運(yùn)行信息、故障信息通過串口傳送到PC上位機(jī)7。6)、PC上位機(jī)7 使用Visual c++對(duì)串口編程，從串口采集變壓器、冷卻器的運(yùn)行信息、故障信息，實(shí)現(xiàn)信息在計(jì)算機(jī)的動(dòng)態(tài)顯示和故障報(bào)警功能。程序設(shè)計(jì)原理可編程邏輯控制器PLC模塊1通過計(jì)算冷卻裝置的冷卻容量、潛油泵的額定油流量、變壓器油的熱容量等計(jì)算出變壓器油在經(jīng)過冷卻裝置冷卻后的溫度差ΔΤ，并與實(shí)際溫度模塊檢測(cè)出的變壓器油進(jìn)出口溫度差(T2-T1)進(jìn)行對(duì)比，從而檢測(cè)出變壓器冷卻裝置的冷卻效果，如果進(jìn)出口溫度差(T2-T1) < ΔΤ定值，則說明該冷卻裝置冷卻效果降低，則應(yīng)退出該冷卻裝置，并在合適時(shí)間安排對(duì)其進(jìn)行檢查、檢修。實(shí)施步驟安裝在冷卻器進(jìn)出口油管兩處的溫度傳感器將溫度信號(hào)經(jīng)油溫變送器送至可編程邏輯控制器PLC模塊1，PLC按照規(guī)則將溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算，分析結(jié)果利用通訊模塊 6通過PLC上的RS485 口經(jīng)串口長(zhǎng)線延長(zhǎng)器與遠(yuǎn)方的PC上位機(jī)7通信，定期的將變壓器、 冷卻器的運(yùn)行信息、故障信息通過串口傳送到PC上位機(jī)7，使運(yùn)行人員能夠直觀的看到變壓器任何一個(gè)運(yùn)行的冷卻裝置的冷卻效果，并及時(shí)提醒運(yùn)行人員切換冷卻效果較差的冷卻器，合理調(diào)配冷卻器的投切時(shí)間，及時(shí)對(duì)冷卻效果較差的冷卻器進(jìn)行檢修，消除設(shè)備隱患， 保證變壓器的溫度不致太高，從而確保變壓器的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
權(quán)利要求1.一種變壓器風(fēng)冷裝置在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括可編程邏輯控制器PLC模塊(1 )，其特征在于可編程邏輯控制器PLC模塊(1)連接電源監(jiān)控模塊(2 )、冷卻器投切監(jiān)視模塊(3 )、油溫采集模塊(4)和顯示模塊(5);所述電源監(jiān)控模塊(2)設(shè)有電壓繼電器，電壓繼電器連接兩路斷路器，所述電壓繼電器、斷路器連接可編程邏輯控制器PLC模塊(1 )，電壓繼電器連接兩路獨(dú)立的為冷卻裝置供電的電源，兩路斷路器控制電源的投切；所述冷卻器投切監(jiān)視模塊(3)設(shè)有投切斷路器，投切斷路器連接可編程邏輯控制器 PLC 模塊(1);所述油溫采集模塊(4)設(shè)有溫度傳感器，溫度傳感器連接可編程邏輯控制器PLC模塊(1)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種變壓器風(fēng)冷裝置在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述可編程邏輯控制器PLC模塊(1)通過通訊模塊(6 )連接PC上位機(jī)(7 )。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種變壓器風(fēng)冷裝置在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述通訊模塊(6)采用485通訊模塊，所述PC上位機(jī)(7)通過RS-485總線連接可編程邏輯控制器PLC 模塊(1)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種變壓器風(fēng)冷裝置在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述油溫采集模塊(4)設(shè)有的溫度傳感器安裝在冷卻器進(jìn)出口油管位置，將溫度信號(hào)經(jīng)油溫變送器送至可編程邏輯控制器PLC模塊(1)。
專利摘要一種變壓器風(fēng)冷裝置在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括可編程邏輯控制器PLC模塊，可編程邏輯控制器PLC模塊連接電源監(jiān)控模塊、冷卻器投切監(jiān)視模塊、油溫采集模塊和顯示模塊。本實(shí)用新型系統(tǒng)通過監(jiān)測(cè)運(yùn)行中的冷卻器進(jìn)出口油溫差來評(píng)估風(fēng)冷裝置的冷卻效果，以便提醒運(yùn)行人員及時(shí)切換冷卻效果差的冷卻器，及時(shí)安排檢修故障冷卻器，從而達(dá)到控制變壓器油溫，保證變壓器安全穩(wěn)定運(yùn)行的目的。
文檔編號(hào)H01F27/12GK202331113SQ20112049612
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月3日
發(fā)明者原敏宏, 崔國(guó)強(qiáng), 成小勝, 楊愛民, 王志平 申請(qǐng)人:國(guó)網(wǎng)公司運(yùn)行分公司晉東南管理處