一种变压器水喷淋阀布置方式及降温控制方法技术

本发明专利技术提出一种变压器水喷淋阀布置方式及降温控制方法，包含三种不同区位的喷淋阀，分为顶部喷淋阀、侧壁喷淋阀、环境喷淋阀，通过多区位的喷淋阀布局，从顶部、侧壁、周边环境对变压器散热片进行立体式喷淋降温，不仅大大增加了散热片表面喷淋水流覆盖面积，还通过降低周围环境整体温度，提升了变压器水喷淋降温效果。本发明专利技术还发明专利技术了一种新型水喷淋降温控制方法，通过在喷淋阀上布置多个远控球阀，由采集到的变压器进油管油温进行分析判断，针对油温升高区、油温回落区采用不同控制逻辑，设定多个控制区间对球阀进行精细独立控制，根据变压器的负荷油温条件实现智能控制，在保证喷淋降温效果的同时极大的减少水资源的浪费。温效果的同时极大的减少水资源的浪费。温效果的同时极大的减少水资源的浪费。

【技术实现步骤摘要】
一种变压器水喷淋阀布置方式及降温控制方法


[0001]本专利技术属于变压器维护
，具体涉及一种变压器水喷淋阀布置方式及降温控制方法。

技术介绍

[0002]变压器是电力系统中的重要设备，起到电能传输和电压转换的作用。油浸自冷式变压器在运行时，铁芯和绕组中的能量损耗转变为热能，必须采取有效手段将这部分热能释放出来，以免变压器升温过高，影响运行寿命。水喷淋降温法作为辅助散热的手段，其工作原理是在变压器散热片上喷淋水流，通过表面流动水流与散热片发生热交换，带走散热片扩散出的大部分热量，完成散热片降温，此方法有效增强散热片散热性能，为减缓变压器绝缘介质老化，延长变压器运行年限起到重要作用。
[0003]现有水喷淋阀布置方式较为简单，通常在变压器散热片顶部布置多个喷淋阀，由顶部喷淋进行辅助降温，该方法喷淋水流仅能覆盖散热片顶部部分区域，水流沿散热片侧壁流下形成的水流柱，也只能覆盖侧壁小部分区域，该种喷淋阀布置方式的喷淋水流无法有效覆盖变压器散热片表面，因而喷淋降温效果不佳。并且，当前水喷淋降温装置的喷淋管道布置仅装有单个阀门，管道内水流长期处于单方向流动，易产生污泥、水垢堵塞，间接影响喷淋质量，减弱喷淋降温效果。
[0004]现有水喷淋降温控制方法也存在不足，依靠人工控制喷淋装置的启停，无法根据变压器负荷、油温情况进行喷淋水流调整，消耗大量水资源。且现有变电站多采用无人值守模式，变电站数量多、离运维班驻点路途较远，人工启停水喷淋装置有一定时间滞后性，滞后开启达不到有效的降温效果，滞后关停浪则费大量水资源，往返路途上对人力、物力也是极大的浪费。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，为了克服现有技术的缺陷和不足，本专利技术的目的在于提供一种变压器水喷淋阀布置方式及降温控制方法。
[0006]本专利技术具体采用以下技术方案：
[0007]一种变压器水喷淋阀布置方式，其特征在于：采用顶部喷淋阀、侧壁喷淋阀、环境喷淋阀的布置方式，通过多区位的喷淋阀布局，从顶部、侧壁、周边环境对变压器散热片进行立体式喷淋降温。
[0008]进一步地，所述顶部喷淋阀布置于散热器顶部，从散热器顶部喷淋水流，以圆盘状覆盖散热器顶部区域，水流沿散热片侧壁流下，以覆盖侧壁部分区域；
[0009]所述侧壁喷淋阀布置于散热器侧壁上1/3高度处，对周边散热片侧壁进行喷淋，覆盖喷淋阀周边的散热片侧壁的大部分区域，以增强喷淋降温性能；
[0010]所述环境喷淋阀布置于最外层散热片向外处，喷头位置朝向外部，对周边环境进行喷淋，以降低变压器周边环境整体温度。
[0011]进一步地，总进水口经过两路分支，从变压器散热器两侧的三条管道与顶部喷淋阀、侧壁喷淋阀、环境喷淋阀连接，两路分支上分别设置A远控球阀和B远控球阀，用以控制水流从A区或B区流入；每个区的顶部喷淋阀、侧壁喷淋阀、环境喷淋阀分别对应也设置有远控球阀，用以按温度区间进行分区独立喷淋控制；
[0012]所述远控球阀，用于无线接收远方控制命令，实现阀门的开启和关闭。
[0013]一种变压器水喷淋阀的降温控制方法，基于如上所述的变压器水喷淋阀布置方式，其特征在于：
[0014]变压器水喷淋降温控制方法共有两种模式，为工作模式和反冲洗模式；
[0015]工作模式中，水喷淋降温装置根据变压器负荷油温情况，控制各区位的喷淋阀工作，实现变压器降温的同时，有效节约水资源；
[0016]反冲洗模式中，通过不同区域远控球阀的配合，使水流在管道内往复冲刷，对管道内壁进行清洗，将污泥、水垢等冲刷干净随喷淋水流排出管道外，避免因管道堵塞减弱降温效果；
[0017]两种控制模式为手动或自动切换，设置为自动切换时，计时器记录工作模式运行时长，当时长达到设定值时，水喷淋装置自动切换到反冲洗模式进行管道清洗，完成清洗流程后再自动切换回工作模式；设置为手动切换时，可通过手动切换，让水喷淋降温装置处于工作模式或反冲洗模式中的一种。
[0018]进一步地，油温测量采用多个表贴式温度传感器，呈环状贴紧进油管，测得的温度平均值记为当前时刻油温T
n
；
[0019]设定温度启动阈值为T
o
，关闭阈值为T
c
，为避免油温在某一数值附近抖动，导致水泵、远控球阀繁动作而损坏，设定一个温度滞回阈值，实现温度滞回控制；
[0020]定义K为温度斜率值，T
n1
为t
n1
时刻油温传感器测量值，T
n2
为t
n2
时刻油温传感器测量值，t
n1
‑
t
n2
为采样间隔，则：
[0021][0022]工作模式仅开启单区球阀，且A、B区球阀之间的逻辑关系为互锁，无法同时开启，开启某一区后，另一区保持关闭状态。
[0023]A、B两区控制逻辑一致，以A区球阀为例：
[0024]将前一日测得的油温最大值记录为T
Z
，因两日间变压器负荷变化较小，将前一日最大油温T
Z
近似为当日最大油温；
[0025]当T
n
油温测量值超过启动阈值T
o
后，水喷淋装置即开始工作，打开A1球阀进行变压器周边环境喷淋降温；P点为1/3(T
Z
‑
T
o
)处，当油温超过P点后，随着变压器负荷的升高，温度逐渐升高，此阶段是温度快速爬升时期，需打开A1、A2、A3全部球阀进行喷淋降温；当T
n
油温测量值达到最大值T
Z
后，变压器油温随着负荷的降低也随之降低，此时关闭A2球阀，保留A1、A3球阀进行巩固降温，维持降温效果的同时减小喷淋水量；Q点为1/2(T
Z
‑
T
c
)，当T
n
油温下降到Q点之后，温度已大大降低，此时关闭A2、A3球阀，保留A1球阀持续对变压器周边温度喷淋降温；当T
n
油温下降至关闭阈值为T
c
后，油温已处于较低状态，此时关闭所有球阀。
[0026]进一步地，对于A
n
球阀，定义A
n
＝1时球阀开启，A
n
＝0时球阀关闭，
[0027]则各个球阀的启停控制是关于当前油温T
n
的函数，表示如下：
[0028][0029]进一步地，反冲洗模式下，A区、B区球阀间歇工作，使得不同方向水流在喷淋阀内来回冲刷，破坏污泥、水垢，将其随喷淋水流排出管道外，为集中管道内水流，提升水流的冲洗能力；每次仅冲洗1条管道，即每次仅开启1条管道的单个球阀，工作5分钟后切换至该管道的另一个球阀，完成管道冲洗；反冲洗单次过程耗时30分钟，单次反冲洗模式循环3次反冲洗过程。
[0030]相比于现有技术，本专利技术及其优选方案设计了一种新型喷淋阀布置方式，包含三种不同区位的喷淋阀，分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种变压器水喷淋阀布置方式，其特征在于：采用顶部喷淋阀、侧壁喷淋阀、环境喷淋阀的布置方式，通过多区位的喷淋阀布局，从顶部、侧壁、周边环境对变压器散热片进行立体式喷淋降温。2.根据权利要求1所述的一种变压器水喷淋阀布置方式，其特征在于：所述顶部喷淋阀布置于散热器顶部，从散热器顶部喷淋水流，以圆盘状覆盖散热器顶部区域，水流沿散热片侧壁流下，以覆盖侧壁部分区域；所述侧壁喷淋阀布置于散热器侧壁上1/3高度处，对周边散热片侧壁进行喷淋，覆盖喷淋阀周边的散热片侧壁的大部分区域，以增强喷淋降温性能；所述环境喷淋阀布置于最外层散热片向外处，喷头位置朝向外部，对周边环境进行喷淋，以降低变压器周边环境整体温度。3.根据权利要求2所述的一种变压器水喷淋阀布置方式的控制方法，其特征在于：总进水口经过两路分支，从变压器散热器两侧的三条管道与顶部喷淋阀、侧壁喷淋阀、环境喷淋阀连接，两路分支上分别设置A远控球阀和B远控球阀，用以控制水流从A区或B区流入；每个区的顶部喷淋阀、侧壁喷淋阀、环境喷淋阀分别对应也设置有远控球阀，用以按温度区间进行分区独立喷淋控制；所述远控球阀，用于无线接收远方控制命令，实现阀门的开启和关闭。4.一种变压器水喷淋阀的降温控制方法，基于如权利要求3所述的变压器水喷淋阀布置方式，其特征在于：变压器水喷淋降温控制方法共有两种模式，为工作模式和反冲洗模式；工作模式中，水喷淋降温装置根据变压器负荷油温情况，控制各区位的喷淋阀工作，实现变压器降温的同时，有效节约水资源；反冲洗模式中，通过不同区域远控球阀的配合，使水流在管道内往复冲刷，对管道内壁进行清洗，将污泥、水垢等冲刷干净随喷淋水流排出管道外，避免因管道堵塞减弱降温效果；两种控制模式为手动或自动切换，设置为自动切换时，计时器记录工作模式运行时长，当时长达到设定值时，水喷淋装置自动切换到反冲洗模式进行管道清洗，完成清洗流程后再自动切换回工作模式；设置为手动切换时，可通过手动切换，让水喷淋降温装置处于工作模式或反冲洗模式中的一种。5.一种变压器水喷淋阀的降温控制方法，基于如权利要求3所述的变压器水喷淋阀布置方式，其特征在于：油温测量采用多个表贴式温度传感器，呈环状贴紧进油管，测得的温度平均值记为当前时刻油温T
n
；设定温度启动阈值为T
o
，关闭阈值为T
c
，为避免油温在某一数值附近抖动，导致水泵、远控球阀繁动作而损坏，设定一个温度滞回阈值，实现温度滞回控制；定义K为温度斜率值，T
n1
为t
n1
时刻...

【专利技术属性】
技术研发人员：许志坤，林柏阳，张俊康，叶华，徐沙能，徐志鹏，王辉煌，沈谢林，曹志平，彭炜文，
申请(专利权)人：国网福建省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：