電力變壓器冷卻自動監控裝置的製作方法
2023-11-01 16:23:07
專利名稱：電力變壓器冷卻自動監控裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種自動控制技術，尤其涉及一種用於電力變壓器冷卻的自動監控裝置。
目前，大容量電力變壓器冷卻系統都是通過人工控制膠殼閘刀交流接觸器來控制數組冷卻電機的啟停，這種控制方法可根據需要控制電機的啟停達到冷卻之目的，但是，這種人工控制電機的啟停存在如下缺點1、極易造成電機長時間的疲勞運行而導致電機經常性地損壞，結果一方面增加維護費用，另一方面危及變壓器的安全穩定運行，2、當變壓器的溫度升高或降低時需及時增加或減少投入運行的冷卻電機的組數，這就使操作人員的工作量增加，3、操作人員需到變壓器處啟停冷卻電機非常麻煩，4、運行電機發生缺相運行時容易造成電機損壞、5、當冷卻電機發生故障時，主控室得不到信號而得不到及時的維修，6、採用交流接觸器控制電機時其接點易燒損和粘連，從而也易使電機損壞。
本實用新型的目的是提供一種可自動編組、自動循環投切、溫度控制、遠方操作、就地控制、故障報警、斷相保護、備用組自動投入和變壓器過負荷冷卻系統自動投入的電力變壓器冷卻自動監控裝置。
本實用新型的技術方案是這樣實現的一種電力變壓器冷卻自動監控裝置，包括中心監控器、驅動控制箱，中心監控器由CMOS數字集成電路、電晶體線路板和小型繼電器線路板組成，驅動控制箱主要有一電機驅動線路板，數字集成電路包括作為脈衝源的IC1(74LS04)振蕩器、分頻器IC2(CD4040)、IC3(CD4040)、IC5(CD4040)、脈衝分配器IC4(CD4017)、存儲器IC6(2716)，與存儲器IC6相連有電晶體BG1、BG2、BG3、BG4、BG5、BG6，與電晶體分別對應相連的有循環驅動繼電器XQJ1、1XQJ2、1XQJ3、1XQJ4、1XQJ5、1XQJ6，電機驅動電路包括出口繼電器CKJ1、CKJ2、CKJ2、CKJ3、CKJ4、CKJ5、CKJ6及對應的電機出口繼電器接點。
電機驅動電路還包括由斷相保護繼電器4DXJ1、穩壓二極體DW1和可控矽SCR組成的斷相保護電路。
電機驅動電路還包括由繼電器BQG及繼電器GJJ和電源缺相指示燈LED9組成的備用組自動投入電路。
在中心監控器電源開關1K7與存儲器IC6之間有一穩壓器IC7。
中心監控器電源開關1K7與存儲器IC6之間連一測量和控制變壓器溫度的溫度表。
中心監控器電源開關1K7與變壓器上的過負荷繼電器並連在一起。
驅動電路工作電源JX8與每個接點之間有對應的手動開關1K1、1K2、1K3、1K4、1K5、1K6。
本實用新型的積效果是從根本上解決了傳統的電力變壓器冷卻控制裝置所存問題，自動編組與自動循環投切功能的實現有效地解決了長期困擾著電機的疲勞運行問題，溫度控制功能的實現可大大減輕運行人員的勞動強度，大大提高了勞動生產率，靈敏可靠的斷相保護功能和備用組自動投入功能及採用雙向可控矽對電機實現無觸點控制有效地解決了冷卻電機經常損壞的難題，這不僅可以使變壓器冷卻裝置的維護費用得以大幅度的降低，同時也大大提高了變壓器的運行穩定性和使用壽命。
圖1為本實用新型的中心監控器電原理圖；圖2為本實用新型的電機驅動電路原理圖；圖3為本實用新型每組電機驅動電路原理圖；圖4為本實用新型的斷相保護電路原理圖；圖5為本實用新型的直流穩壓電路原理以下結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明由圖5可知，本實用新型所用電源由開關K經過電源變壓器B1、B2、二極體5D1、5D2、5D3、5D4、5D5、5D6、5D7、5D8整流後再經電容5C1、5C2、5C3、5C4、5C5、5C6、5C7、5C8濾波和穩壓集成電路WY1、WY2變為兩路直流電源，同時在兩路直流電源之間有一抗幹擾電容5C9，一路為＋9V供給圖1的中心監控器，一路為＋12V供給圖2的電機驅動箱。
由圖1可看出，當合上中心監控器電源開關1K7後，電流經過穩壓器IC7及電容IC2、IC3、IC4、IC5濾波，同時接在穩壓電路中的由二極體LED7及電阻1R15組成的指示燈閃光，經過穩壓濾波的電流到振蕩器IC1，振蕩器IC1就開始不間斷地由腳10輸出脈衝至分頻器IC2的10腳，IC2分頻後有兩路輸出，一路經IC2之13腳送至BG7驅動發光二極體LED8閃光用以指示振蕩器工作正常，另一路經15腳送至分頻器IC3的10腳再次進行分頻，使脈衝的周期達到4個小時；最後由IC3的12腳送至脈衝分配器IC4，IC4的4個輸出端4、7、10、5的電位組合發生變化送至存儲器IC6的5、6、7、8腳，從而引起存儲器IC6中的程序發生變化，IC6的6個輸出腳9、11、13、15、14、17的電位組合變化規律為當閉合中心監控器電源開關1K7時，存儲器IC6的9腳、15腳輸出＋5V高電位，經過限流電阻1R1、1R4和二極體1D1、1D4保護下電晶體BG1、BG4導通，其接點閉合，工作電源即通過圖1接點XQJ1、XQJ4、1K1、1K4、及1JX1、1JX4和圖2中的接點2JX1、2JX4及DXJ1、DXJ4、2K1、2K4接通，使出口繼電器CKJ1、CKJ4吸合，同時連在其上由1R16和LED1、1R19和LED4、2R1和LD1、2R4和LD4組成的指示燈閃光，圖3中的出口繼電器相對應的電機繼電器接點CKJ1A、CKJ1B、CKJ1C及與CKJ4相對應的電機繼電器接點閉合，於是第1組電機1DD1、1DD2和第4組電機即得運行。
待過4個小時之後，圖1中IC4的輸入端15腳又進來一個脈衝，使分配器IC4的四個輸出端的電位組合又發生變化，使存儲器IC6的輸出端11、15、腳達到＋5V高電位，在限流電阻1R2、1R5及二極體1D2、1D5的保護下相連的BG2、BG5導通，繼電器XQJ2、XQJ5吸合，其接點閉合，同時接點之間由限流電阻1R17和發光二級管LED2、1R20和LED5組成的指示燈閃光，工作電源1JX8通過接點XQJ2、XQJ5、1K2、1K5及1JX2、1JX5吸合，圖2中的接點2JX2、2JX5、DJX2、DJX5、2K2、2K5吸合，同時由2R2和LD2，2R5和LD5組成的指示燈閃光，出口繼電器CDJ2、CKJ5吸合，使與圖3同樣的第2、第5兩組電機投入運行，1、4兩組電機自動關閉，同樣經過4個小時後，IC6的輸出端13腳、17腳輸出＋5V高電位，在限流電阻1R3、1R6和二級管1D3、1D6的保護下，電晶體BG3、BG6導通，相應的繼電器XQJ3、XQJ6吸合，同時接點之間由限流電阻1R18和發光二級管LED3、1R21和LED6組成的指示燈閃亮，圖2中的接點2JX3、2JX6、DXJ3、DXJ6、2K3、2K6吸合，出口繼電器CKJ3、CKJ6吸合，使與圖3同樣的第3、第6兩組電機投入運行，則第2、第5兩組自動停止運行，6組電機運行規律按1、4－2、5－3、6順序自動編組。
由圖3、圖4可以看出，圖3中每組電機驅動電路由雙向可控矽BCR1A、BCR1B、BCR1C、電阻3R1、3R2、3R3、3R4、3R5、3R6、3R7、3R8、3R9、電容3C1、3C2、3C3、和開關KK1組成，在三相電源A、B、C均正常的情況下，經三隻電阻3R3、3R6、3R9匯接而成的點N1基本沒有電壓輸出，則圖4的N1就無電壓，由二級管4D1、電阻4R1、W1、穩壓二級管DW1、電容4C1、可控矽SCR1、斷相保護繼電器4DXJ1、二極體4D2、HD1、電阻4R2組成的斷相保護電路中的穩壓二級管DW1就不擊穿，可控矽SCR1不導通，斷相保護繼電器4DXJ1不動作，當A、B、C三相電源發生缺相故障時，N1就有電壓輸出，DW1就擊穿，SCR1導通，4DXJ1吸合，圖2中2DXJ1之1、2斷開，圖3中接點CKJ1A、CKJ1C、CKJ1B均斷開、雙向可控矽BCR1ABCR1B、BCR1C均關閉，於是電機1DD1、1DD2即全部斷電，有效防止單相運行故障的發生，當斷相故障處理之後，只須按一下圖4中的復歸按鈕FN，可控矽SCR1即關閉，斷相保護繼電器斷電釋放，圖2中2DXJ1之1、2又連接，圖3中CKJ1A、CKJ1B、CKJ1C又吸合，1DD1、1DD2重恢復正常運行。
當電機發生缺相故障時，圖4中的斷相保護繼電器4DXJ1動作時，圖2中的接點2DXJ1之1、2斷開，1、3接通，於是工作電壓1JX8通過2DXJ1之1、3接點而使BQJ繼電器啟動，其接點BQJ即通過2K7之2、1使出口繼電器2CKJ7啟動，同時由2R7、LED7組成的指示燈閃亮，圖3相同的第7組備用組電機投入運行。
當變壓器的溫度在45℃以下時，冷卻電機以4小時間隔兩組循環啟動和關閉，當變壓器溫度上升到45℃以上55℃以下時，圖1中通過接點1JX17、1JC11、1JX12連在電源與存儲器IC6之間的控制變壓器的溫度表使接點WJ1閉合，則＋5V電壓將通過WJ1送至存儲器IC6之3腳，同時連在接點上由電阻1R12和發光二級管LED10組成的指示燈閃光，使存儲器IC6由兩腳輸出高電位變為三腳輸出高電位，使三個電晶體導通，啟動三組冷卻電機投入運行，4小時之後，如變壓器溫度仍在45℃以上55℃以下，則存儲器IC6重新編組，啟動另三組冷卻電機投入運行，啟動電機編組規律為1、3、5－2、4、6。當變壓器油溫上升到55℃時，圖1中的溫度表接點WJ2閉合，＋5V電壓通過接點WJ2送至存儲器IC6之4腳，使存儲器IC6之11、13、14、17腳為＋5V高電位，同時連在其上由電阻1R13、發光二級管LED11組成的指示燈閃光，BG2、BG3、BG5、BG6導通，啟動4組與圖3同樣的電機組投入運行，4小時後存儲器IC6重新編組，關閉前4組冷卻電機，啟動另外4組冷卻電機投入運行，其編組規律為2、3、5、6－1、3、4、6、－1、2、4、5、－2、3、5、6。
由圖1可以看出，當控制變壓器溫度表WJ2閉合後分頻器IC3的12腳又一直向IC5的10腳送著計數脈衝，當到來8個脈衝之後，IC5之6腳即變為高電位而使圖4的可控矽SCR1觸發導通，同時由電阻1R14、發光二級管LED12組成的指示燈閃光，IC6第5腳得到＋5V高電位使6個輸出端均變為高電位，BG1至BG6全部導通，因而6組電機全部啟動投入運行，當變壓器溫度降至40℃以下時，中心監控器自動恢復兩兩一組的編組程序。
當中心監控器電源開關1K7斷開時，變壓器的過負荷繼電器的一對常開接點接在圖1中的1JX10、1JX8接點之間，當變壓器過負荷而使繼電器BFJ動作時，BG8導通，工作電源就通過BFJ的接點送至1JX10，經過電阻1R8和電容IC6的延時作用將使FHJ動作，因FHJ接點與中心監控器電源開關1K7並聯在一起，所以此時中心監控器即開始工作，冷卻電機也就在中心監控器和驅動箱的控制下自動投入運行，待變壓器過負荷恢復正常之後BFJ返回，FHJ也返回，中心監控器斷電，冷卻電機停止運行。
當把圖2中之2K1扳至手動位置時，其1、3接通，工作電源即可通過2K1的1、3而使CKJ1啟動，圖3的第1組電機投入運行，當將2K1扳至自動位置時，2K1之1、3斷開、CKJ1失電，圖3中的第1組電機停止運行，圖2中的2K2、2K3、2K4、2K5、2K6同樣可以按照2K1的手動程序進行就地控制。
將圖1中所示的中心監控器的小扭子開關1K1由自動扳至手動位置，則1K1之1、3接通，工作電源通過1K1、1JX1與圖2中的接點2JX1、2DXJ1、2K1接通使出口繼電器CKJ1吸合，使圖3中的第1組電機投入運行，同樣，圖1中的1K2、1K3、1K4、1K5、1K6按照1K1的程序由自動扳為手動時，相應的程序和電機組投入運行，實現遠方操作。
當運行電機發生缺相故障而使圖2備用組自動投入電路BQJ啟動時，工作電源通過BQJ的接點2JX1與圖1中的1JX13接通，而使繼電器GJJ啟動，同時使由電阻1R10和發光二極體LED9組成的電源缺相指示燈LED9閃亮，GJJ的接點則通過1JX14、1JX15向主控室中央信號屏上報出聲光信號，起到故障報警作用。
權利要求1.一種電力變壓器冷卻自動監控裝置，包括中心監控器、驅動控制箱，中心監控器由CMOS數字集成電路、小型繼電器和電晶體線路板組成，驅動控制箱主要有一電機驅動線路板，其特徵在於數字集成電路包括作為脈衝源的IC1振蕩器、分頻器IC2、IC3、IC5、脈衝分配器IC4、存儲器IC6，與存儲器IC6相連有電晶體BG1、BG2、BG3、BG4、BG5、BG6，與電晶體分別對應相連的有循環驅動繼電器XQJ1、XQJ2、XQJ3、XQJ4、XQJ5、XQJ6，電機驅動電路包括出口繼電器CKJ1、CKJ2、CKJ2、CKJ3、CKJ4、CKJ5、CKJ6及對應的電機繼電器接點。
2.根據權利要求1所述的電力變壓器冷卻自動監控裝置，其特徵在於電機驅動電路還包括由斷相保護繼電器4DXJ1、穩壓二極體DW1和可控矽SCR1組成的斷相保護電路。
3.根據權利要求2所述的電力變壓器冷卻自動監控裝置，其特徵在於電機驅動電路還包括由繼電器BQJ及繼電器GJJ和電源缺相指示燈LED9組成的備用組自動投入電路，。
4.根據權利要求3所述的電力變壓器冷卻自動監控裝置，其特徵在於在中心監控器電源開關1K7與存儲器IC6之間有一穩壓器IC7。
5.根據權利要求4所述的電力變壓器冷卻自動監控裝置，其特徵在於中心監控器電源開關1K7與存儲器IC6之間連一測量、控制變壓器溫度的溫度表。
6.根據權利要求5所述的電力變壓器冷卻自動監控裝置，其特徵在於中心監控器電源開關1K7與變壓器上的過負荷繼電器FHJ並連在一起。
7.根據權利要求1－6所述的電力變壓器冷卻自動監控裝置，其特徵在於驅動電路工作電源1JX8與每個接點之間有對應的手動開關1K1、1K2、1K3、1K4、1K5、1K6。
專利摘要本實用新型公開了一種電力變壓器冷卻自動監控裝置，包括中心監控器、驅動控制箱，中心監控器由CMOS數字集成電路、小型繼電器和電晶體線路板組成，驅動控制箱包括電機驅動線路板，數字集成電路主要包括存儲器IC6，電機驅動電路包括出口繼電器及對應的電機繼電器接點。本裝置解決了傳統的電力變壓器人工控制冷卻所存在的缺點，減輕操作人員的勞動強度，解決了冷卻電機經常損壞的難題。
文檔編號H02H7/08GK2208717SQ9421490
公開日1995年9月27日 申請日期1994年6月6日 優先權日1994年6月6日
發明者尹石寶, 黃元尚, 王丙仁 申請人:濮陽市電業局