變壓器變頻風冷控制櫃的製作方法

2024-04-11 08:31:05 1

專利名稱：變壓器變頻風冷控制櫃的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於高壓變壓器的電力控制裝置，更具體的說是一種電力變壓器風冷 自動控制櫃。
背景技術：
高壓變壓器在國家輸電網絡中佔有極重要的地位，變壓器因故障停運對整個電網 的穩定運行是破壞性的。而高壓變壓器運行溫度過高又是造成變壓器故障的最主要原因， 試驗表明，變壓器運行溫度每超過額定工作溫度6°C，其使用壽命就會縮短二分之一，進一 步說明變壓器的冷卻系統對電網安全運行的重要性。現有變壓器冷卻系統主要以接觸器、 繼電器、溫度傳感器等為控制元件，根據變壓器運行的溫度，設定幾個溫度值控制冷卻風機 的投入與退出，從而達到控制變壓器溫度的目的。這種控制系統風機只有全部投入或退出 兩種方式，因此往往會造成變壓器工作時溫度變化過快，風機啟、停時電壓波動大，機械運 轉衝擊大，長期使用將影響整個冷卻系統的穩定性，此外還存在故障率高、可靠性差、自動 化水平低，維修強度大，不容易查找故障點，啟動電流大，對電網的衝擊大，長期使用影響風 機的使用壽命，無法與集中控制室實現智能通訊，無法人機實現交流等不足。
發明內容本實用新型的目的，是提供一種能根據變壓器油麵溫度的變化，自動調整風機轉 速來降低油麵溫度，故障率底，風機使用壽命長，現場維修量小，便於現場操作和遠程集中 管理的變壓器變頻風冷控制櫃。本實用新型是通過以下技術方案來實現的變壓器變頻風冷控制櫃包括櫃體、接 觸器、中間繼電器、溫溼度控制器、固態繼電器、加熱器、電動機保護開關、熱繼電器、排風 扇，其要點在於還包括有面板指示燈、觸控螢幕、選擇開關、可編程控制器、報警器、斷路器、 相序繼電器、浪湧保護器、變頻器、直流電源；由中間繼電器、面板指示燈、觸控螢幕、選擇開 關、可編程控制器構成的系統邏輯處理單元和溫溼度控制器、固態繼電器、接線端子、加熱 器、電動機保護開關、熱繼電器設在櫃體內的面板上和前面，排風扇、報警器設在櫃體內的 上面，斷路器、接觸器、相序繼電器、浪湧保護器、變頻器和直流電源組成的電源裝置設在櫃 體內的後面；電源通過端子排接入主斷路器、接觸器並分別送到溫溼度控制器、直流電源、 接觸器和可編程控制器；溫溼度控制器分別與加熱器、排風扇連接；進入端子排的外圍信 號經中間繼電器接入可編程控制器，可編程控制器接觸控螢幕和變頻器；變頻器依次與接觸 器、電動機保護開關、固態繼電器、熱繼電器連接，並經端子排到風機。本實用新型採用軟、硬體結合的方式，不但實現了對變壓器冷卻器風機的組合控 制和運行數據的管理，而且還可將現場控制櫃的工作狀態通過PLC的通訊口與集中控制室 進行遠程數據交換並遙控，大大降低了電力主變系統發生重大事故的機率。同時採用變頻 調速，可節電20% 60%，風機從低頻低速起動，加、減速曲線平緩，起動電流小，提高了風 機的使用壽命，並避免了風機與變壓器可能產生的共振。觸控螢幕上的多種畫面顯示，使現場人員能方便的觀察風冷控制系統的運行狀態及變壓器的油麵溫度、繞組溫度、負荷開關的 狀態。觸控螢幕上有多種輸入輸出指示和報警畫面及操作按鈕，並通過按鈕進行人機對話，方 便了操作、維修與故障判斷和排除。PLC的應用使變壓器的風冷控制實現了智能化，而變頻 器的應用則使風冷控制櫃更穩定更可靠的為變壓器服務。採用本實用新型(1)、結構上將普通型風冷控制櫃與PLC、變頻器、觸控螢幕有機的結合起來，降低了 風機啟動對電網的諧波影響，有利於操作人員與控制櫃的數據交流。(2)、功能上使風冷控制櫃實現了自動控制，根據現場的油溫情況自動調整風機的 轉速，實現了節能降耗，有效利用能源的目的；同時雙系統的引入避免了風冷控制櫃出現故 障時變壓器無法穩定可靠的運行的不足。(3)、經濟效益顯著，降低了風機啟動時大電流對電網的影響，提高了風機的使用 壽命，同時採用變頻器可有效的利用能源，在節能降耗方面起到積極的作用。

圖1是本實用新型主視結構示意圖圖2是圖1去掉前面板的結構示意圖圖3是圖1的後視圖圖4是本實用新型元件連接圖。
具體實施方式
如圖1 圖4所示，變壓器變頻風冷控制櫃由櫃體1、接觸器16、中間繼電器2、溫 溼度控制器4、固態繼電器7、加熱器9、電動機保護開關11、熱繼電器12、排風扇13、面板指 示燈3、觸控螢幕5、選擇開關6、可編程控制器10、報警器14、斷路器15、相序繼電器17、浪湧 保護器18、變頻器19、直流電源20組成；由中間繼電器2、面板指示燈3、觸控螢幕5、選擇開 關6、可編程控制器10構成的系統邏輯處理單元和溫溼度控制器4、固態繼電器7、接線端 子8、加熱器9、電動機保護開關11、熱繼電器12設在櫃體1內的面板上和前面，排風扇13、 報警器14設在櫃體1內的上面，斷路器15、接觸器16、相序繼電器17、浪湧保護器18、變頻 器19和直流電源20組成的電源裝置設在櫃體1內的後面；電源通過端子排8接入主斷路 器15、接觸器16並分別送到溫溼度控制器4、直流電源20、接觸器16'和可編程控制器10 ； 溫溼度控制器4分別與加熱器9、排風扇13連接；進入端子排8的外圍信號經中間繼電器2 接入可編程控制器10，可編程控制器10接觸控螢幕5和變頻器19 ；變頻器19依次與接觸器 16〃、電動機保護開關11、固態繼電器7、熱繼電器12連接，並經端子排8到風機。採用本實用新型，控制系統主要以可編程控制器10、觸控螢幕5、變頻器19為控制 元件，中間繼電器2、固態繼電器7為輔助控制元件；電源經過端子排8進入主斷路器15之 後，控制系統得電工作，變壓器溫控器輸出信號，通過端子排8經中間繼電器2的中轉進入 可編程控制器10，可編程控制器10根據觸控螢幕5設定的幾個溫度範圍，判斷變壓器所處的 溫度狀態並發出對變頻器19的控制信號，使變頻器19根據不同的溫度輸出不同的頻率，這 樣變壓器風機就會根據變頻器19輸出的不同頻率以不同的速度運行；另外觸控螢幕5上還能 編輯、顯示其它各種參數，如設置不同的報警值等，實現了變壓器風冷控制櫃全自動控制。[0016]本實用新型具有以下特點1、控制系統為雙電源，並有三相過載、短路和斷相保護檢測。當工作電源出現故障 或電壓不穩定時，備用電源自動投入的同時會將故障報警傳輸到觸控螢幕和集中控制室。2、控制系統有PLC和手動兩種方式，正常情況下選擇PLC控制模式，當PLC出現問 題無法正常運行時，可選擇手動控制模式，在此模式下控制系統仍可以根據變壓器的油麵 溫度選擇投入的風機組數，保證變壓器安全穩定的運行。3、控制系統可輸入兩種狀態的溫度信號，一種為數字量，用戶可通過設定油麵溫 度表的溫度上、下限來控制風機的啟動及風速；一種是模擬量，用戶可通過觸控螢幕的參數設 定油麵溫度的上、下限來控制風機的啟動及風速。4、控制系統中可編程控制器PLC為系統的邏輯運算單元，PLC採集外圍信號通過 內部邏輯運算自動控制風機的運行，同時通過數據線與觸控螢幕實時顯示，方便現場對運行 狀態的監控及故障查詢；另一方面可以應用PLC的通訊口實現PLC與上位機的遠程通訊，實 現現場的集中管理。5、控制系統中變頻器為系統的驅動單元，採用變頻調速，節電率達20% 60%， 風機從低頻低速起動，加、減速比較平緩，起動電流較小，大大提高了風機的使用壽命，避免 風機與變壓器產生共振，減少了現場維修的費用；6、在控制系統中觸控螢幕上實現了人機對話，觸控螢幕上組態了多種畫面使現場工作 人員方便抄錄風冷控制系統的運行狀態及變壓器的油麵溫度、繞組溫度和觀察負荷開關的 狀態。觸控螢幕上還組態了各種按鈕及輸入輸出指示和風冷控制系統的各種報警畫面，方便 了現場人員的操作及維修。7、使用固態繼電器替代傳統的接觸器，實現了風機輸出的無觸點控制，避免了風 機啟動時的弧光影響，減少了使用中的維護費用。8、風冷控制系統中採用智能升降溫及除露元件，保證了控制系統安全可靠的運 行。9、無人值守、安全運行。
權利要求一種變壓器變頻風冷控制櫃，包括櫃體(1)、接觸器(16)、中間繼電器(2)、溫溼度控制器(4)、固態繼電器(7)、加熱器(9)、電動機保護開關(11)、熱繼電器(12)、排風扇(13)，其特徵在於還包括有面板指示燈(3)、觸控螢幕(5)、選擇開關(6)、可編程控制器(10)、報警器(14)、斷路器(15)、相序繼電器(17)、浪湧保護器(18)、變頻器(19)、直流電源(20)；由中間繼電器(2)、面板指示燈(3)、觸控螢幕(5)、選擇開關(6)、可編程控制器(10)構成的系統邏輯處理單元和溫溼度控制器(4)、固態繼電器(7)、接線端子(8)、加熱器(9)、電動機保護開關(11)、熱繼電器(12)設在櫃體(1)內的面板上和前面，排風扇(13)、報警器(14)設在櫃體(1)內的上面，斷路器(15)、接觸器(16)、相序繼電器(17)、浪湧保護器(18)、變頻器(19)和直流電源(20)組成的電源裝置設在櫃體(1)內的後面；電源通過端子排(8)接入主斷路器(15)、接觸器(16)並分別送到溫溼度控制器(4)、直流電源(20)、接觸器(16)和可編程控制器(10)；溫溼度控制器(4)分別與加熱器(9)、排風扇(13)連接；進入端子排(8)的外圍信號經中間繼電器(2)接入可編程控制器(10)，可編程控制器10接觸控螢幕(5)和變頻器(19)；變頻器(19)依次與接觸器(16)、電動機保護開關(11)、固態繼電器(7)、熱繼電器(12)連接，並經端子排(8)到風機。
專利摘要公開了一種變壓器變頻風冷控制櫃，由櫃體、接觸器、溫溼度控制器、加熱器、排風扇，面板指示燈、觸控螢幕、選擇開關、可編程控制器、報警器、變頻器、直流電源等組成。電源通過端子排接入主斷路器，並經接觸器分別送到溫溼度控制器、直流電源和可編程控制器；溫溼度控制器分別與加熱器、排風扇連接；進入端子排的外圍信號經中間繼電器接入可編程控制器，可編程控制器接觸控螢幕和變頻器；變頻器依次與接觸器、電動機保護開關、固態繼電器、熱繼電器連接並經端子排到風機。採用本實用新型降低了風機啟動對電網的諧波影響，有利於操作人員與控制櫃的數據交流。實現了節能降耗，有效利用能源的目的，提高了風機的使用壽命。
文檔編號H02P27/04GK201576529SQ20092029060
公開日2010年9月8日 申請日期2009年12月16日 優先權日2009年12月16日
發明者張樹文 申請人:山東鼎鑫電氣科技有限公司