[發明專利]變電站主變壓器冷卻系統自動投切裝置

在審

• 申請號: 201510729529.1
• 申請日: 2015-10-31
• 公開（公告）號: CN105242717A
• 公開（公告）日: 2016-01-13
• 發明（設計）人: 陳道軍;周杰
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網安徽省電力公司合肥供電公司
• 主分類號: G05D23/30
• 分類號: G05D23/30
• 代理公司: 合肥市上嘉專利代理事務所(普通合伙) 34125
• 代理人: 郭華俊

技術領域

本發明屬于電力配電設備智能控制領域，具體涉及一種變電站主變壓器冷卻系統自動投切裝置。

背景技術

隨著電網用電負荷的猛增以及國家對電網建設的高度重視，電力變壓器容載率已經達到了前所未有的高水平，夏季負荷高峰期間主變壓器重載、滿載、過載的現象經常出現而且出現的頻率越來越高時間越來越長。主變壓器長期過載不僅嚴重危及電網的安全運行，甚至會引發事故，長期重載、滿載、過載、超溫運行還會減少變壓器的運行壽命(主變的6℃溫升法則)，給國家及企業帶來不必要的經濟損失。

在變電站有人值守的情況下可以粗略的判斷油溫的高低和故障原因來手動投切風機和油泵；變電站無人值守后就使得風機油泵經常長時間處于運轉或停止的狀態。

無人變電站的運行依托的是高度自動化、信息化等現代化的手段的支撐，但是目前國內的大型無人變電站僅根據變壓器油溫對全部冷卻器進行自動投切、停運，這樣首先將導致能源浪費和風機過渡磨損，其次無法實現主變壓器負荷變化、或者當部分冷卻器故障狀態下的冷卻策略自動調整，并且電力運行控制中心無法實時獲取冷卻器及變壓器的故障狀態。

發明內容

為了彌補現有技術的不足，本發明提供了一種變電站主變壓器冷卻系統自動投切裝置，采用對稱式散熱，若干冷卻器對稱設置在主變壓器兩側，并采用自動化投切控制，實現主變壓器冷卻系統的動態調整，能夠使主變壓器油溫維持在正常的工作范圍內，提高了主變壓器冷卻系統運行的效率和穩定性，可以延長主變壓器的使用壽命。

本發明的技術方案是通過以下方式實現的：

變電站主變壓器冷卻系統自動投切裝置，主要包括主變壓器、油泵、若干冷卻器、PLC控制器、溫控儀、若干熱繼電器、若干中間繼電器、若干交流接觸器；

其中，油泵經油管連接在主變壓器外部，油管兩端連接主變壓器油箱形成流通回路；主變壓器外部的油管迂回彎曲地設置于冷卻器殼體內部；

若干冷卻器分為兩組，每組內的冷卻器均并聯連接，該兩組冷卻器對稱設置在主變壓器兩側；每一個冷卻器均包括風扇和風扇電機，風扇電機經一個交流接觸器連接至三相電源；風扇用于冷卻油管；

每一個交流接觸器均串聯一個熱繼電器，熱繼電器的輔助觸點為常閉狀態，且串聯在所述交流接觸器線圈的出線端；

中間繼電器的常開觸點串聯連接在交流接觸器線圈電源線上；

溫控儀包括溫度傳感器和溫度開關，其中溫度傳感器用于檢測主變壓器油箱內的油溫，溫度開關為常開狀態且并聯在中間繼電器上；

溫度傳感器經A/D轉換電路與PLC控制器連接；溫度開關、交流接觸器、油泵電源開關的輸入端均經驅動電路與PLC控制器連接。

交流接觸器線圈電源為單相交流電，該單相交流電經斷路器為交流接觸器線圈供電。

中間繼電器的兩個常開節點分別串聯在交流接觸器線圈進線端和出線端上。

溫度開關的動作溫度為60°。

PLC控制器通過交流接觸器控制風扇電機的啟動和停止。

作為優選，交流電源接線端首先經三相斷路器后為中間繼電器、風扇電機、交流接觸器、熱繼電器、溫控儀提供交流電。

進一步地，PLC控制器選用FX2-80MT可編程控制器，溫控器采用BWY(WTYK)-803ATH，三相斷路器型號為DZ158-25A，中間繼電器采用JZ7型。

本發明通過對稱式設置的冷卻系統，采用自動化投切控制，實現主變壓器冷卻系統的動態調整，能夠使主變壓器油溫維持在正常的工作范圍內，提高了主變壓器冷卻系統運行的效率和穩定性。

附圖說明

圖1是本發明主變壓器對稱散熱結構示意簡圖。

圖2是本發明主變壓器油循環通路示意簡圖。

圖3是本發明中冷卻器自動投切系統電路原理示意圖。

圖4是圖3中交流接觸器與熱繼電器連接接線示意圖。

圖中：ZJ為中間繼電器、ZJ1和ZJ2為中間繼電器的常開觸點、KM1-3為交流接觸器、JRS1為熱繼電器、JRS1Ⅰ-Ⅲ為熱繼電器常閉觸點、XQ為交流接觸器的線圈、A1和A2為交流接觸器接線柱、a1和a2為中間繼電器啟動線圈的接線柱、L1和L2及L3為交流電源接線端。

具體實施方式

參見附圖1，本發明的具體方案是：在電力系統如變電站等的主變壓器箱體外對稱地設置若干組冷卻器。如果冷卻器組數較少，則最佳地選擇設置在主變壓器油箱側的主變壓器外殼上。由PLC控制器和溫控儀對各組冷卻器的投切和停止進行自動控制，PLC控制器和溫控儀均未在圖1中示出。