一种主变绕组与油流温差的最优智能控制系统及控制方法技术方案

本发明专利技术涉及一种主变绕组与油流温差的最优智能控制系统及控制方法，该控制系统包括油流循环系统、变频制冷系统、主变绕组在线测温装置、变压器油在线测温装置、传感装置和控制模块，所述油流循环系统包括变压器油、主变本体、变频油泵和蒸发器的变压器油流程，所述变频制冷系统包括冷媒介质、变频制冷压缩机和蒸发器的冷媒介质流程，所述变压器油循环流动到蒸发器中与冷媒介质进行热交换，所述主变绕组在线测温装置和变压器油在线测温装置均安装在主变本体上并电性连接于传感装置，所述传感装置、变频油泵和变频制冷压缩机电性连接于控制模块。本发明专利技术具有安全可靠、运行高效、能耗低、维护工作少等优点，是主变运行的革命性创新。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及，该控制系统包括油流循环系统、变频制冷系统、主变绕组在线测温装置、变压器油在线测温装置、传感装置和控制模块，所述油流循环系统包括变压器油、主变本体、变频油泵和蒸发器的变压器油流程，所述变频制冷系统包括冷媒介质、变频制冷压缩机和蒸发器的冷媒介质流程，所述变压器油循环流动到蒸发器中与冷媒介质进行热交换，所述主变绕组在线测温装置和变压器油在线测温装置均安装在主变本体上并电性连接于传感装置，所述传感装置、变频油泵和变频制冷压缩机电性连接于控制模块。本专利技术具有安全可靠、运行高效、能耗低、维护工作少等优点，是主变运行的革命性创新。【专利说明】
本专利技术涉及。
技术介绍
传统主变运行的冷却控制方式主要为强制风冷运行控制和水冷运行控制两种，自然风冷不存在冷却控制。水冷控制虽然冷却运行控制范围较大、运行经济、效率也高，但冷却系统中若发生冷却水向主变渗漏现象，哪怕是微小渗漏，也将导致严重后果。因此，现绝大多数主变的冷却控制运行都采用强制风冷控制方式，而强制风冷控制系统因空气热焓低、温差小，并受环境温度的影响，使得主变冷却效率低，主变运行冷却控制范围很小，且采用强制风冷运行方式的主变，存在设备体积庞大、运行和制造成本高、用油量多、维护量大等诸多缺点。主变运行中随着负荷增加，其绕组电流增大，绕组的发热量也随之增加，此时主变内的油流对绕组进行冷却，油流自身被加热，并通过外接的冷却控制系统冷却后再回到主变中冷却绕组，循环往复，以保证主变安全运行，否则主变将烧毁。在不影响流动情况下，油温越低对主变运行越有利，但过低的油温，会使运行成本大幅上升。因此，有必要设计一种将主变绕组与油流温差智能动态控制在最优平衡点的系统和方法。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足之处，本专利技术的目的在于提供一种安全可靠、运行高效、能耗低、维护工作少且经济运行的主变绕组与油流温差的最优智能控制系统及控制方法。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案一是:一种主变绕组与油流温差的最优智能控制系统，包括油流循环系统、变频制冷系统、主变绕组在线测温装置、变压器油在线测温装置、传感装置和控制模块，所述油流循环系统包括主变本体、冷油进油阀、热油出油阀、变频油泵和蒸发器的变压器油流程，所述主变本体内盛装有对绕组进行冷却的变压器油，所述变频制冷系统包括冷媒介质、变频制冷压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器的冷媒介质流程，所述变压器油循环流动到蒸发器中与冷媒介质进行热交换，所述主变绕组在线测温装置和变压器油在线测温装置均安装在主变本体上，所述主变绕组在线测温装置和变压器油在线测温装置电性连接于传感装置，所述传感装置、变频油泵和变频制冷压缩机电性连接于控制模块。进一步的，所述冷油进油阀安装在主变本体上部的冷油进口处，所述热油出油阀安装在主变本体下部的热油出口处，所述油泵将热变压器油从热油出口输送至蒸发器的变压器油流程，所述热变压器油被蒸发器的冷媒介质流程中包围在变压器油流程周围的冷媒介质冷却后，从冷油进口回流到主变本体内。进一步的，所述蒸发器的冷媒介质流程出口连接变频制冷压缩机的进口，所述变频制冷压缩机的出口连接冷凝器的进口，所述冷凝器的出口通过节流阀连接蒸发器的冷媒介质流程进口。进一步的，所述控制模块包括信号接收单元、分析运算单元和执行单元。进一步的，所述控制模块为PLC或单片机。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案二是:一种主变绕组与油流温差的最优智能控制方法，采用如上所述的主变绕组与油流温差的最优智能控制系统，并按以下步骤进行: (1)开启油流循环系统中的热油出油阀、冷油进油阀、蒸发器的变压器油流程和变频油泵，此时变压器油开始循环流动； (2)开启变频制冷系统中的冷凝器、节流阀、蒸发器的冷媒介质流程和变频制冷压缩机，开始制冷工作； (3)开启控制模块，主变绕组在线测温装置和变压器油在线测温装置分别实时测量主变绕组温度和主变本体内的油流温度，传感装置将主变绕组在线测温装置和变压器油在线测温装置传来的在线温度数据分别转变为数字信号并传送给控制模块，控制模块根据传感装置传来的两组数字信号进行智能分析运算，并根据不同负荷段发出不同指令对变频制冷压缩机和变频油泵进行智能控制，使得主变绕组与油流温度始终保持在最优的温差状态下运行。 进一步的，步骤(3)中，当主变运行负荷大，绕组温度升高时，控制模块自动控制变频制冷压缩机频率增加，增大出力，同时自动控制变频油泵的频率增加，增大油流循环量；当主变运行负荷减少，绕组温度降低时，以上自动控制反之；当绕组温度与油流温度的差值在设定范围内时，变频制冷压缩机停止工作，变频油泵以最低负荷运行。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果:由于采用智能变频动态控制，冷却控制范围大，实现了主变绕组与油流温差的最优运行方式，大幅减少主变铜损和铁损，极大改善主变运行状况，始终保持主变高效环保运行，并更加安全可靠，且能减少设备制造成本和设备体积、减少用油量、延长主变使用寿命以及减少维护等优点，是主变制造和运行方式的革命性创新，与现有主变的制造和运行方式相比，本专利技术有着无法拟比的巨大优势。下面结合附图和【具体实施方式】对本专利技术做进一步详细的说明。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术实施例的主变绕组浸泡在变压器油中被冷却示意图。图2为本专利技术实施例的变压器油流冷却循环示意图。图3为本专利技术实施例的变频制冷系统工作示意图。图4为本专利技术实施例的主变绕组与油流温差的最优智能控制工作流程示意图。图5为本专利技术实施例的控制模块自动控制主变绕组与油流最优温差运行原理方框示意图。图中:1_绕组，2-变压器油，3-主变绕组在线测温装置，4-变压器油在线测温装置，5-热油出油阀，6-变频油泵，7-变频油泵出油阀，8-油流进蒸发器的变压器油流程，9-蒸发器的变压器油流程，10-油流出蒸发器的变压器油流程，11-冷油进油阀，12-变频制冷压缩机，13-冷凝器进口，14-冷凝器，15-冷却风机，16-冷凝器出口，17-节流阀，18-蒸发器，19-蒸发器的冷媒介质流程，20-冷媒介质出蒸发器至变频制冷压缩机进口的流程，21-主变本体，22-油枕。【具体实施方式】如图1飞所示，一种主变绕组与油流温差的最优智能控制系统，包括油流循环系统、变频制冷系统、主变绕组在线测温装置3、变压器油在线测温装置4、传感装置和控制模块，所述油流循环系统包括主变本体21、冷油进油阀11、热油出油阀5、变频油泵6和蒸发器的变压器油流程9，所述主变本体21内盛装有对绕组I进行冷却的变压器油2，所述变频制冷系统包括冷媒介质、变频制冷压缩机12、冷凝器14、节流阀17和蒸发器的冷媒介质流程19，所述变压器油2循环流动到蒸发器18中与冷媒介质进行热交换，所述主变绕组在线测温装置3和变压器油在线测温装置4均安装在主变本体21上，所述主变绕组在线测温装置3和变压器油在线测温装置4电性连接于传感装置，所述传感装置、变频油泵6和变频制冷压缩机12电性连接于控制模块。在本实施例中，所述冷油进油阀11安装在主变本体21上部的冷油进口处，所述热油出油阀5安装在主变本体21下部的热油出口处，所述变频油泵6的出口安装有变频油泵出油阀7，所述变压器油2冷却主变绕组I由于电流作用产生的热量，主变负荷越高，其绕组I通过的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种主变绕组与油流温差的最优智能控制系统，其特征在于：包括油流循环系统、变频制冷系统、主变绕组在线测温装置、变压器油在线测温装置、传感装置和控制模块，所述油流循环系统包括主变本体、冷油进油阀、热油出油阀、变频油泵和蒸发器的变压器油流程，所述主变本体内盛装有对绕组进行冷却的变压器油，所述变频制冷系统包括冷媒介质、变频制冷压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器的冷媒介质流程，所述变压器油循环流动到蒸发器中与冷媒介质进行热交换，所述主变绕组在线测温装置和变压器油在线测温装置均安装在主变本体上，所述主变绕组在线测温装置和变压器油在线测温装置电性连接于传感装置，所述传感装置、变频油泵和变频制冷压缩机电性连接于控制模块。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林晓铭，张孔林，宋仕江，周玮，施广宇，张和斌，郑东升，郑良根，连鸿松，林舒妍，郑孝章，林莉，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网福建省电力有限公司，国网福建省电力有限公司南平供电公司，国网福建省电力有限公司邵武市供电公司，林晓铭，林舒妍，
类型：发明
国别省市：