一種基於iec61850標準的變壓器冷卻系統一體化智能控制裝置製造方法
2023-10-04 12:14:59
專利名稱:一種基於iec61850標準的變壓器冷卻系統一體化智能控制裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種基於IEC61850標準的變壓器冷卻系統一體化智能控制裝置，包括主控模塊、IEC61850通信模塊、智能控制保護模塊、溫溼度控制模塊以及電源模塊；各個模塊之間通過高速串口總線相連。本實用新型採用IEC61850通信模塊進行通信，實現變壓器冷卻系統的智能化接入，提高變壓器運行維護綜合管理水平；支持參數、定值及控制策略在線修改，控制方式更為靈活；解決了風機組輪換不及時以及無謂投入造成的能源浪費問題，避免單個風機組長期處於運行狀態，提高了風機組的運行壽命；避免了多個風機組同時啟動造成的保護誤動作以及對電網的衝擊；對變壓器冷卻控制機櫃內的溫溼度進行自動調節，保護櫃內設備及電路，延長使用壽命。
【專利說明】—種基於IEC61850標準的變壓器冷卻系統一體化智能控制裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型屬於智能電網領域，具體涉及一種用於變壓器冷卻的智能控制裝置。
【背景技術】
[0002]在電力系統中，變壓器是十分重要的電氣設備之一。為了保證變壓器的連續安全供電，並將其的壽命最大化，變壓器必須保證在一定的安全溫度範圍內運行，因此變壓器的冷卻系統就顯得尤為重要。
[0003]而現有的變壓器冷卻系統均採用冷卻風機群全部投入或者全部退出的控制方式，在運行過程中會產生大量的損耗，浪費能源；風機長時間處於運轉或停止的狀態，既不經濟也不安全，還影響風機的使用壽命。並且由於風機採用全部投入或者全部退出的控制方式，導致變壓器的溫度會出現頻繁的升降，影響變壓器的使用壽命。
[0004]同時，現有變壓器冷卻控制系統沒用通信功能，無法接入智能變電站一體化平臺，對變壓器冷卻系統的工作狀態和故障情況不能實時檢測，不能適應變電站無人值守的需求。
[0005]因此，研製出一種能夠順利將變壓器順利接入智能變電站一體化平臺，對變壓器冷卻系統的工作狀態和故障情況進行實時檢測，並且能夠使風機進行高效節能散熱的智能控制裝置是本領域技術人員所所需解決的難題。
【發明內容】
[0006]為解決上述問題，本實用新型公開了一種能夠順利將變壓器順利接入智能變電站一體化平臺，對變壓器冷卻系統的工作狀態和故障情況進行實時檢測，並且能夠使風機進行高效節能散熱的智能控制裝置。
[0007]為了達到上述目的，本實用新型提供如下技術方案:
[0008]一種基於IEC61850標準的變壓器冷卻系統一體化智能控制裝置，包括主控模塊、IEC61850通信模塊、智能控制保護模塊、溫溼度控制模塊以及電源模塊；各個模塊之間通過高速串口總線相連。
[0009]本實用新型提供一種基於IEC61850標準的變壓器冷卻系統一體化智能控制裝置，由五大模塊構成，分別為:主控模塊、IEC61850通信模塊、智能控制保護模塊、溫溼度控制模塊以及電源模塊。其中主控模塊用於冷卻系統控制策略的在線修改。IEC61850通信模塊負責基於IEC61850協議的網絡通信功能，實現本實用新型與變電站一體化平臺的信息交互。智能控制保護模塊直接連接風機控制開關，負責接收主控模塊控制命令執行風機投切，同時能夠自主逐臺延時啟動風機組，避免由於多個風機組同時啟動，導致繼電器誤動作，對電網造成衝擊；並且還能夠通過配製過流保護、不平衡保護以及相序異常保護能夠來對風機進行保護。溫溼度控制模塊負責採集變壓器冷卻控制機櫃內的溫溼度數據，自動根據櫃內的環境溫度以及溼度調節環境溫度和空氣溼度，有效保護櫃內設備以及電路。電源模塊則用於對以上模塊進行供電。
[0010]作為優選，IEC61850通信模塊通過乙太網口與遠動裝置以及後臺管理裝置相連。
[0011]本實用新型中的IEC61850通信模塊通過遠動裝置以及後臺管理裝置實現變電站一體化平臺與本實用新型的通信，變電站的監控人員可以通過後臺管理裝置對本實用新型進行遠動控制。
[0012]作為優選，主控模塊還分別與高壓側電流檢測器、頂層油溫傳感器以及繞組溫度傳感器相連。
[0013]本實用新型中的主控模塊分別連接有高壓側電流檢測器、頂層油溫傳感器以及繞組溫度傳感器，實時對高壓側電流、頂層油溫以及繞組溫度進行檢測。主控模塊中存儲有根據季節變化所制定的相應控制策略，並根據實時採集到的變壓器工作狀態參數，通過高速串口總線向其他模塊發送指令。
[0014]作為優選，智能控制保護模塊連接有風機冷卻系統，風機冷卻系統包含至少兩個風機組。
[0015]本實用新型中的智能控制保護模塊連接有風機冷卻系統，能夠根據所接受到的主控模塊發送的指令執行風機投切，自主逐臺延時啟動各風機組，避免多個風機組同時啟動帶來的繼電器誤動作，對電網造成衝擊；並且還能夠根據所採集到的變壓器工作狀態參數開啟風機冷卻系統，對變壓器進行降溫；並且風機冷卻系統包含至少兩個風機組，使得本實用新型在對變壓器降溫時，能夠定期輪換，能夠根據自動以輪換策略對風機組定時切換，避免單個風機組長時間工作，延長風機組使用壽命。
[0016]作為優選，溫溼度控制模塊連接有環境溫度傳感器、環境溼度傳感器、加熱器以及櫃內風機。
[0017]本實用新型中的溫溼度控制模塊位於變壓器冷卻控制機櫃中，根據櫃內的環境溫度以及溼度開啟加熱器和櫃內風機，調節環境溫度和空氣溼度，有效保護變壓器冷卻控制機櫃中的設備以及電路。
[0018]作為優選，電源模塊包括主電源、備用電源以及電源控制模塊；電源控制模塊分別與主電源以及備用電源相連，並且連接高速串口總線。
[0019]本實用新型中的電源模塊由主電源、備用電源以及電源控制模塊組成；工作時主要由主電源進行供電，同時電源控制模塊對主電源進行缺相和相序檢測，如果電源消失或異常，則將備用電源投入使用，同時通過高速串口總線發出「電源故障」的信號。
[0020]作為優選，高速串口總線還連接有人機接口模塊；人機接口模塊包括鍵盤以及液晶顯不器。
[0021]本實用新型還設有由鍵盤以及液晶顯示器組成的人機接口模塊，可以通過鍵盤以及液晶顯示器對主控模塊中冷卻系統控制策略進行在線修改。
[0022]本實用新型與現有的變壓器冷卻系統相比，有益效果為:(1)採用IEC61850通信模塊進行通信，實現變壓器冷卻系統的智能化接入，提高變壓器運行維護綜合管理水平；
(2)支持參數、定值及控制策略在線修改，控制方式更為靈活；(3)解決了風機組輪換不及時以及無謂投入造成的能源浪費問題，避免單個風機組長期處於運行狀態，提高了風機組的運行壽命；(4)避免了多個風機組同時啟動造成的保護誤動作以及對電網的衝擊；(5)對變壓器冷卻控制機櫃內的溫溼度進行自動調節，保護櫃內設備及電路，延長使用壽命。
【附圖說明】
[0023]圖1、本實用新型的結構框圖。
【具體實施方式】
[0024]以下將結合具體實施例對本實用新型提供的技術方案進行詳細說明，應理解下述【具體實施方式】僅用於說明本實用新型而不用於限制本實用新型的範圍。
[0025]如圖1所示為本實用新型的結構框圖，本實用新型為一種基於IEC61850標準的變壓器冷卻系統一體化智能控制裝置，包括主控模塊、IEC61850通信模塊、智能控制保護模塊、溫溼度控制模塊以及電源模塊；各個模塊之間通過高速串口總線相連。主控模塊還分別與高壓側電流檢測器、頂層油溫傳感器以及繞組溫度傳感器相連。IEC61850通信模塊通過乙太網口與遠動裝置以及後臺管理裝置相連。智能控制保護模塊連接有風機冷卻系統；風機冷卻系統包含至少兩個風機組。溫溼度控制模塊連接有環境溫度傳感器、環境溼度傳感器、加熱器以及櫃內風機。電源模塊包括主電源、備用電源以及電源控制模塊；電源控制模塊分別與主電源以及備用電源相連，並且連接高速串口總線。
[0026]並且，高速串口總線還連接有人機接口模塊；人機接口模塊包括鍵盤以及液晶顯示器。
[0027]主控模塊通過高壓側電流檢測器、頂層油溫傳感器以及繞組溫度傳感器所檢測到的變壓器工作狀態參數，根據存儲在主控模塊中的冷卻系統控制策略，通過高速串口總線向風機智能控制保護模塊發送指令，風機智能控制保護模塊接到指令後，逐臺延時啟動風機組；並且定期將多個風機組的工作狀態進行輪換。
[0028]同時通過IEC61850通信模塊經過乙太網口向變電站的監控人員發送實時信息；變電站的監控人員還可通過人機接口模塊在線修改主控模塊中冷卻系統控制策略。
[0029]溫溼度控制模塊則負責採集變壓器冷卻控制機櫃內的溫溼度數據，實時環境溫溼度值，根據櫃內的環境溫度和溼度調節環境溫度和空氣溼度，有效保護櫃內設備及電路。首先根據現場實際需要設置溫度上限值Al、溫度下限值A2、溼度上限值B1、溼度下限值B2 ;當檢測到櫃內溫度低於溫度下限值A2且溼度低於溼度上限值BI，溫溼度控制模塊啟動加熱器，使溫度升高；當檢測到溫度高於溫度上限值Al且溼度低於溼度上限值BI，溫溼度控制模塊啟動風機，進行強行排風，從而降低溫度。當檢測到溼度高於溼度上限值BI且溫度高於A2+0.75* (A1-A2)時，啟動風機，若在此過程中，溫度小於等於A2+2，則轉為啟動加熱；若在此過程中溫度大於等於A1-2，則再次啟動風機，反覆執行上述動作直到溼度小於等於B1-B2 ;當檢測到溼度高於溼度上限值BI且溫度低於A2+0.75* (A1-A2)時，則啟動加熱，若在此過程中，溫度大於等於A1-2，則啟動風機；若在此過程中，溫度小於等於A2+2，則轉為啟動加熱，反覆執行上述動作直到溼度小於等於B1-B2。
[0030]最後需要說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制性技術方案，本領域的普通技術人員應當理解，那些對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本技術方案的宗旨和範圍，均應涵蓋在本實用新型的權利要求範圍當中。
【權利要求】
1.一種基於IEC61850標準的變壓器冷卻系統一體化智能控制裝置，包括主控模塊、IEC61850通信模塊、智能控制保護模塊、溫溼度控制模塊以及電源模塊；其特徵在於:各個模塊之間通過高速串口總線相連。2.根據權利要求1所述的一種基於IEC61850標準的變壓器冷卻系統一體化智能控制裝置，其特徵在於:所述IEC61850通信模塊通過乙太網口與遠動裝置以及後臺管理裝置相連。3.根據權利要求1所述的一種基於IEC61850標準的變壓器冷卻系統一體化智能控制裝置，其特徵在於:所述主控模塊還分別與高壓側電流檢測器、頂層油溫傳感器以及繞組溫度傳感器相連。4.根據權利要求1所述的一種基於IEC61850標準的變壓器冷卻系統一體化智能控制裝置，其特徵在於:所述智能控制保護模塊連接有風機冷卻系統；所述風機冷卻系統包含至少兩個風機組。5.根據權利要求1所述的一種基於IEC61850標準的變壓器冷卻系統一體化智能控制裝置，其特徵在於:所述溫溼度控制模塊連接有環境溫度傳感器、環境溼度傳感器、加熱器以及櫃內風機。6.根據權利要求1所述的一種基於IEC61850標準的變壓器冷卻系統一體化智能控制裝置，其特徵在於:所述電源模塊包括主電源、備用電源以及電源控制模塊；所述電源控制模塊分別與主電源以及備用電源相連，並且連接高速串口總線。7.根據權利要求1所述的一種基於IEC61850標準的變壓器冷卻系統一體化智能控制裝置，其特徵在於:所述高速串口總線還連接有人機接口模塊；所述人機接口模塊包括鍵盤以及液晶顯示器。
【文檔編號】G05B19-418GK204287923SQ201420668994
【發明者】陳世丹, 雍洪祥, 陳林, 胡毅, 縱瑞愨, 吳青, 李志傑, 何天才, 趙子傑 [申請人]貴陽供電局, 南京瑞博特電氣有限公司