一种用于变压器水喷淋降温装置的控制系统及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术提出一种用于变压器水喷淋降温装置的控制系统及其控制方法，包括：就地控制柜和远控终端；所述就地控制柜内至少包括：控制方式切换开关、自控方式切换开关、时控开关、手控开关、远控开关、信号变送器、温控器、流量计、比例调节阀和水泵；所述远控终端用于接收包括信号变送器和水泵发送的信息，并用于下发控制命令至远控开关、时控开关或温控器。包括：手控模式：就地手动开启/关闭比例调节阀，就地手动设置比例调节阀开度；远控模式：远方手动开启/关闭比例调节阀，远方手动设置比例调节阀开度；自控模式：可选择温度自控或时间自控。可选择温度自控或时间自控。可选择温度自控或时间自控。

【技术实现步骤摘要】
一种用于变压器水喷淋降温装置的控制系统及其控制方法


[0001]本专利技术属于变压器维护
，具体涉及一种用于变压器水喷淋降温装置的控制系统及其控制方法。

技术介绍

[0002]变压器作为电力系统能量传输的中枢设备，其安全性和可靠性影响着整个电网。在炎热夏季或者电网重载时，油浸自冷式变压器产生的热量在没有外界散热措施的辅助下，无法有效散发热量，这将加速变压器绝缘介质老化，缩短变压器运行年限。因此工程上常用水喷淋降温装置来进行油浸自冷式变压器的辅助散热。
[0003]现有水喷淋降温装置结构较为简单，依靠人工控制喷淋阀的启停，其做法只能保持水喷淋装置在常开或者常闭状态，无法根据天气状况、主变负荷、油温情况等综合条件来判断是否开启水喷淋，但当前变电站已经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

[0004]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用于变压器水喷淋降温装置的控制系统及其控制方法。
[0005]本专利技术具体采用以下技术方案：
[0006]一种用于变压器水喷淋降温装置的控制系统，包括：就地控制柜和远控终端；
[0007]所述就地控制柜内至少包括：控制方式切换开关、自控方式切换开关、时控开关、手控开关、远控开关、信号变送器、温控器、流量计、比例调节阀和水泵；
[0008]所述远控终端用于接收包括信号变送器和水泵发送的信息，并用于下发控制命令至远控开关、时控开关和温控器；
[0009]所述流量计安装于水泵出水管道上，比例调节阀安装于水泵进水管道上；
[0010]所述水泵用于将喷淋管道内的水加压至设定值并保持，并上传包括水泵启停、压力的测量数据；
[0011]所述流量计用于计量水喷淋管道当前水流量，并将流量信息发送至信号变送器；
[0012]所述比例调节阀用于接收控制命令，进行阀门开度的调节，控制管道喷淋水流量，并将阀门开度值实时上传；
[0013]所述远控开关用于接收远控终端命令，远方开启/关闭和比例调节阀开度调节；
[0014]所述温控器用于接收信号变送器发送的油温数据并输出控制值至比例调节阀进行开度调节；
[0015]所述时控开关用于根据设定好的时控参数控制比例调节阀的开启/关闭；
[0016]所述信号变送器用于接收各传感器采集的实时数据，进行处理后传输至远控终端。
[0017]进一步地，还包括：
[0018]雨量传感器，设置于变压器本体顶部，用于实时监测雨量大小，输出信号传输至信号变送器；
[0019]油温传感器，设置于变压器本体内部，实时对当前油温进行采样测量；
[0020]以及，环境温度传感器，设置于变压器旁处，实时对当前环境温度进行采样测量。
[0021]其控制方法，包括：
[0022]手控模式：就地手动开启/关闭比例调节阀，就地手动设置比例调节阀开度；
[0023]远控模式：远方手动开启/关闭比例调节阀，远方手动设置比例调节阀开度；
[0024]自控模式：可选择温度自控或时间自控。
[0025]进一步地，采用温度自控模式时具体包括以下机制：
[0026]由油温传感器获取当前时刻油温，记录为T
n
，采样间隔为10s；
[0027]设定启动阈值为T
o
，关闭阈值为T
c
，为避免油温在某一数值附近抖动，设定一个温度滞回阈值T
z
，实现温度滞回控制，即：
[0028]f(T
c
)＝T
o
‑
T
z
[0029]环境温度采样值为T
e
，当环境温度高则将启动阈值为T
o
和关闭阈值T
c
下调，当环境温度低则上调；
[0030]定义T
e
‑
max
为前一日环境温度最高值，T
e
‑
min
为前一日环境温度最低值，当T
e
‑
min
＜0时，输出控制命令关闭阀门，定义M值为温度常量，当日T
o
与T
e
‑
max
关系如下：
[0031][0032]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
与t
n2
采样间隔为10s，则：
[0033][0034]当油温测量值T
n
超过启动阈值T
o
后，水喷淋装置即开始工作，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，需水喷淋降温装置阀门开启最大开进行降温，当T
n
油温测量值达到最大值T
m
后，变压器油温随着负荷的降低也随之降低，此后水喷淋降温装置随着T
n
油温测量值的降低改变阀门开度，维持降温效果的同时减小喷淋水量。
[0035]进一步地，定义Z为比例调节阀开度，定义N为开度控制频数，N值越大，比例调节阀开度的控制精度越高，控制曲线越平滑，节水效果越好，但N值越大，比例调节阀开度的调整就越频繁，阀门内部精密电机及齿轮组的老化也就越快，因此在节水和阀门寿命间取一个平衡值：
[0036]定义f(T
n
)＝Z时为比例调节阀开度最大，则T
n
与Z的函数关系如下：
[0037][0038]进一步地，采用时间自控模式时，由时控开关设定包括启停时间、启停周期等参数，根据设定好的时控参数控制比例调节阀的开启/关闭，此模式下开度值保持不变。
[0039]定义t
n
为当前时间，t
o
为开启时间，t
c
为关闭时间，则比例调节阀的控制关系如下：
[0040][0041]进一步地，所述雨量传感器实时监测雨量，大于设定值后，输出控制命令关闭比例调节阀。
[0042]相比于现有技术，本专利技术及其优选方案通过新颖的结构设计和相匹配的控制算法达到了更好降温效果的同时避免了水资源的浪费。
附图说明
[0043]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进一步详细的说明：
[0044]构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0045]图1为本专利技术实施例控制系统结构示意图；
[0046]图2为本专利技术实施例控制方法示意图；
[0047]图3为本专利技术实施例温度自控机制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于变压器水喷淋降温装置的控制系统，其特征在于，包括：就地控制柜和远控终端；所述就地控制柜内至少包括：控制方式切换开关、自控方式切换开关、时控开关、手控开关、远控开关、信号变送器、温控器、流量计、比例调节阀和水泵；所述远控终端用于接收包括信号变送器和水泵发送的信息，并用于下发控制命令至远控开关、时控开关和温控器；所述流量计安装于水泵出水管道上，比例调节阀安装于水泵进水管道上；所述水泵用于将喷淋管道内的水加压至设定值并保持，并上传包括水泵启停、压力的测量数据；所述流量计用于计量水喷淋管道当前水流量，并将流量信息发送至信号变送器；所述比例调节阀用于接收控制命令，进行阀门开度的调节，控制管道喷淋水流量，并将阀门开度值实时上传；所述远控开关用于接收远控终端命令，远方开启/关闭和比例调节阀开度调节；所述温控器用于接收信号变送器发送的油温数据并输出控制值至比例调节阀进行开度调节；所述时控开关用于根据设定好的时控参数控制比例调节阀的开启/关闭；所述信号变送器用于接收各传感器采集的实时数据，进行处理后传输至远控终端。2.根据权利要求1所述的用于变压器水喷淋降温装置的控制系统，其特征在于，还包括：雨量传感器，设置于变压器本体顶部，用于实时监测雨量大小，输出信号传输至信号变送器；油温传感器，设置于变压器本体内部，实时对当前油温进行采样测量；以及，环境温度传感器，设置于变压器旁处，实时对当前环境温度进行采样测量。3.根据权利要求1所述的用于变压器水喷淋降温装置的控制系统的控制方法，其特征在于，包括：手控模式：就地手动开启/关闭比例调节阀，就地手动设置比例调节阀开度；远控模式：远方手动开启/关闭比例调节阀，远方手动设置比例调节阀开度；自控模式：可选择温度自控或时间自控。4.根据权利要求2所述的用于变压器水喷淋降温装置的控制系统的控制方法，其特征在于，采用温度自控模式时具体包括以下机制：由油温传感器获取当前时刻油温，记录为T
n
，采样间隔为10s；设定启动阈值为T
o
，关闭阈值为T
c
，为避免油温在某一数值附近抖动，设定一个温度滞回阈值T
z
，实现温度滞回控制，即：f(T
c
)＝T
o
‑
T
z
环境温度采样值为T
e
，当环境温度高则将启动阈值为T
o
和关闭阈值T
c
下调，当环境温度低则上调；定义...

【专利技术属性】
技术研发人员：许志坤，张俊康，叶华，徐沙能，徐志鹏，王辉煌，沈谢林，曹志平，彭炜文，林柏阳，
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：