一种电力变压器智能变频风冷控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种电力变压器智能变频风冷控制装置，包括变压器温度采集模块、变压器负荷采集模块和变压器冷却系风扇，所述装置还包括可编程控制器、变频器和触摸显示屏；可编程控制器可通过RS485接口与上位机或互联网连接。本实用新型专利技术结构简单，不仅能在不增加冷却器散热面积的基础上实现了冷却功率的增加，还能和上位机通讯并和互联网连接进行远程操控与查询，提高了变电站的自动管理水平；采用变频器消除了风扇启动电流较大时对电网的影响，实现了节能降耗、合理利用能源的目的，提高了风机的使用寿命。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电力设备领域，尤其是涉及ー种电カ变压器智能变频风冷控制装置。
技术介绍
电カ变压器是电カ系统主要设备之一，主要功能是电压转化和传输电能，而空载损耗、负载损耗和环境温度都会影响变压器油的温度，进而影响了变压器的长期稳定运行和使用寿命。 目前大都采用传统的继电器控制模式，通过温度控制器(油面、绕组温度表)有限的机械触点的开闭来驱动交流接触器的线圈，从而接通冷却器的工作回路，用热继电器实现、过载、缺相等保护；用断路器实现短路保护；这种模式线路复杂，体积庞大，器件故障率高，存在着不少的缺陷。常规的温度控制器接点少，容量小，误差大，控制冷却器工作电路的交流接触器启动频繁，触点容易烧伤，造成接点不良或粘死，成为电机缺相或绝缘破坏的ー个不可忽视的因素。尤其是断路器、接触器与热继电器的组合，使控制柜柜体庞大，制造、运输等成本的増加，维修工作量加大，更换时受制约等一系列的问题。而部分采用的智能控制多采用单片机或PLC控制，虽然实现了智能，具有故障查询与联网监控操作等功能。但仍然存有不少缺点1、运行方式単一，不能经济的适用于各种复杂的场合与环境。2、不能实现冷却器的经济运行，也造成了资源的ー种浪费。3、控制线路复杂，且不能对变压器的油温、负荷做精确连续的跟踪。4、启动电流较大，不平滑，对电网冲击性较大，使接触器触头加速老化。5、温度控制不准确，当温度表有ー组触点出现烧坏时，系统无法正常运行。6、温度、负荷需要提供较多的节点，使电缆的芯数増加，维修、改造成本増加，施工难度加大。
技术实现思路
本技术的目的是提出一种电カ变压器智能变频风冷控制装置技术方案，所述方案采用变频器和PLC (可编程控制器)结合对电カ变压器冷却系电风扇转速进行控制，风机的控制元件由原来的断路器、接触器、与热继电器组成的主回路，变为由接触器和电机保护断路器组成主回路，不仅具有短路、过载缺相保护，还具有隔离、速断等功能，整体体积缩小，功能更強大，线路简单，操作更换方便，并通过提高运行频率来提高冷却效率。为了实现上述目的，本技术的技术方案是一种电カ变压器智能变频风冷控制装置，包括变压器温度采集模块、变压器负荷采集模块和变压器冷却系风扇，所述装置还包括可编程控制器、变频器和触摸显示屏，所述变压器温度采集模块和变压器负荷采集模块分别连接至可编程控制器的信号采集ロ，所述变频器输出连接变压器冷却系风扇，可编程控制器与变频器连接，所述可编程控制器显示接ロ连接触摸显示屏，可编程控制器通过RS485接ロ与上位机或互联网连接。所述变压器负荷采集模块是电流采集模块。所述可编程控制器与变频器连接是可编程控制器的通信接ロ与变频器的通信接ロ的连接。本技术的有益效果是省去了繁杂的分立器件的接线，结构简单，能满足各种条件和复杂环境的运行；能提高运行频率，提高了冷却器的功率，能够满足变压器短时过负荷及夏天环境温度异常高时的可靠运行，在不增加冷却器散热面积的基础上实现了冷却功率的増加。它能准确地控制冷却系统的各种运行状态，精确监测主变油温、运行负荷及冷却器的各种运行、故障状态，井能和上位机或互联网连接通信实现信号上传，有利于操作人员与控制柜的数据交流，提高了变电站的自动管理水平；采用变频系统消除了启动电流较大时对电网的影响，实现了节能降耗，合理利用能源的目的，提高了风机的使用寿命。以下结合附图和实施例对本技术作ー详细描述。附图说明图I是本技术电路连接框图。具体实施方式ー种电カ变压器智能变频风冷控制装置实施例，參见图I，所述装置包括变压器温度采集模块I、变压器负荷采集模块2和变压器冷却系风扇3，其中，所述装置还包括可编程控制器(PLC) 4、变频器5和触摸显示屏6，所述变压器温度采集模块和变压器负荷采集模块分别连接至可编程控制器的信号采集ロ，所述变频器输出连接变压器冷却系风扇，可编程控制器与变频器连接，所述可编程控制器显示接ロ连接触摸显示屏，可编程控制器通过RS485接ロ与上位机7连接或接入互联网；所述的上位机可以是总控制室的计算机。为了全面的了解变压器的运行状况，本实施例所述变压器负荷采集模是指电流采集模块。为了提高可编程控制器对变频器变频的稳定控制，本实施例不使用常规的电压变化模拟信号控制变频器，而是采用了对变频器的数字控制，因此，所述可编程控制器与变频器的连接是可编程控制器的通信接ロ与变频器的通信接ロ的连接。本实施例以西门子PLC (可编程控制器)为控制核心，采用型号为EM231的温度采集模块，该模块与设置在变压器8上的热电偶PT100连接做为温度信号的采集；经PLC内部精确计算处理，和变频系统构成闭环控制，进行系统的温度控制与显示，PLC与变频器直接进行通信控制变频器对风扇做无级调速运行，井根据变压器油温、负荷和风机的累积运行时间进行エ频、变频互换运行。风机的控制元件由原来的断路器、接触器、与热继电器组成的主回路，变为由接触器和电机保护断路器组成主回路，不仅具有短路、过载缺相保护，还具有隔离、速断等功能，整体体积缩小，功能更強大，线路简单，操作更换方便。本实施例通过负荷采集模块实现变压器CT 二次侧负荷电流的采集与变换，并传入PLC，经PLC内部处理，和变频系统构成闭环控制，进行变压器负荷的控制与显示。采用触摸屏进行信息实时显示，故障查询等功能；并通过在触摸屏上的操作可实现エ频、变频等操作，直接參与运行。PLC是整个控制系统的核心，对负荷采集、变换模块和EM231温度模块的模拟信号进行运算处理，转化成频率信号送给变频器，和变频系统构成一个完整的闭环控制。不仅參与控制、运算，实现与变频器的USS或Modbus通信，还可通过RS485接ロ与上位机连接，并实现与以太网的连接，实现网上操作与监控，实现电网的信息化、智能化。本实施例能实现软启动，软停车的功能,提高了供电系统的稳定性，减小了机械冲击和磨损，减小了维修量和维修费用。并且工作方式灵活多祥，适用于不同情况和不同环境下使用。负荷采集模块，将CT的5A大电流变为标准的4_20mA小电流。对变压器的负荷直接监视并直接參与变频控制，使系统运行平滑，连续。省去了中控室到控制柜的线路敷设エ作，对改造过程中负荷接点不够用的问题起到弥补作用，变频器工作方式灵活，可靠，如遇到特殊环境(如温度反常的区域)，还可通过调高频率(一般电机都允许超速20%，即60Hz运行)来保证变压器的安全运行。本实施例的具体温度控制过程如下当温度到达55-60摄氏度时，一组风机变频运行，按时间轮回运行，做节电运行，对风机均衡使用。减小了启动电流，使电机平滑运行。当温度降到45摄氏度时，风扇退出运行，系统处于自冷却状态。当温度到达65摄氏度吋，两组风机同时投入运行变频运行。如果连续50HZ工作运行I小吋，自动转为エ频运行。直至温度降65摄氏度，转为变频、节电的轮回切换的模式运行。当变压器油温达到70摄氏度吋，由变频运行转为エ频运行，使变频器处于节能状态。直至温度降到65摄氏度吋，由エ频自动转为变频运行模式。当变压器油温超过75度时两组风机做超频运行(即60Hz运行)进ー步提高冷却器冷却功率。当风机出现故障保护时，发出报警信号，并通过PLC调升变频器其余频率，以保证冷却功率不变，直至故障消除。实验证明，自此智能控制装置投运后，再也没本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：董振华，
申请(专利权)人：保定变压器配件有限公司，
类型：实用新型
国别省市：