[发明专利]变电站主变压器冷却系统自动投切装置

说明书

技术领域

本发明属于电力配电设备智能控制领域，具体涉及一种变电站主变压器冷却系统自动投切装置。

背景技术

随着电网用电负荷的猛增以及国家对电网建设的高度重视，电力变压器容载率已经达到了前所未有的高水平，夏季负荷高峰期间主变压器重载、满载、过载的现象经常出现而且出现的频率越来越高时间越来越长。主变压器长期过载不仅严重危及电网的安全运行，甚至会引发事故，长期重载、满载、过载、超温运行还会减少变压器的运行寿命(主变的6℃温升法则)，给国家及企业带来不必要的经济损失。

在变电站有人值守的情况下可以粗略的判断油温的高低和故障原因来手动投切风机和油泵；变电站无人值守后就使得风机油泵经常长时间处于运转或停止的状态。

无人变电站的运行依托的是高度自动化、信息化等现代化的手段的支撑，但是目前国内的大型无人变电站仅根据变压器油温对全部冷却器进行自动投切、停运，这样首先将导致能源浪费和风机过渡磨损，其次无法实现主变压器负荷变化、或者当部分冷却器故障状态下的冷却策略自动调整，并且电力运行控制中心无法实时获取冷却器及变压器的故障状态。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，本发明提供了一种变电站主变压器冷却系统自动投切装置，采用对称式散热，若干冷却器对称设置在主变压器两侧，并采用自动化投切控制，实现主变压器冷却系统的动态调整，能够使主变压器油温维持在正常的工作范围内，提高了主变压器冷却系统运行的效率和稳定性，可以延长主变压器的使用寿命。

本发明的技术方案是通过以下方式实现的：

变电站主变压器冷却系统自动投切装置，主要包括主变压器、油泵、若干冷却器、PLC控制器、温控仪、若干热继电器、若干中间继电器、若干交流接触器；

其中，油泵经油管连接在主变压器外部，油管两端连接主变压器油箱形成流通回路；主变压器外部的油管迂回弯曲地设置于冷却器壳体内部；

若干冷却器分为两组，每组内的冷却器均并联连接，该两组冷却器对称设置在主变压器两侧；每一个冷却器均包括风扇和风扇电机，风扇电机经一个交流接触器连接至三相电源；风扇用于冷却油管；

每一个交流接触器均串联一个热继电器，热继电器的辅助触点为常闭状态，且串联在所述交流接触器线圈的出线端；

中间继电器的常开触点串联连接在交流接触器线圈电源线上；

温控仪包括温度传感器和温度开关，其中温度传感器用于检测主变压器油箱内的油温，温度开关为常开状态且并联在中间继电器上；

温度传感器经A/D转换电路与PLC控制器连接；温度开关、交流接触器、油泵电源开关的输入端均经驱动电路与PLC控制器连接。

交流接触器线圈电源为单相交流电，该单相交流电经断路器为交流接触器线圈供电。

中间继电器的两个常开节点分别串联在交流接触器线圈进线端和出线端上。

温度开关的动作温度为60°。

PLC控制器通过交流接触器控制风扇电机的启动和停止。

作为优选，交流电源接线端首先经三相断路器后为中间继电器、风扇电机、交流接触器、热继电器、温控仪提供交流电。

进一步地，PLC控制器选用FX2-80MT可编程控制器，温控器采用BWY(WTYK)-803ATH，三相断路器型号为DZ158-25A，中间继电器采用JZ7型。

本发明通过对称式设置的冷却系统，采用自动化投切控制，实现主变压器冷却系统的动态调整，能够使主变压器油温维持在正常的工作范围内，提高了主变压器冷却系统运行的效率和稳定性。

附图说明

图1是本发明主变压器对称散热结构示意简图。

图2是本发明主变压器油循环通路示意简图。

图3是本发明中冷却器自动投切系统电路原理示意图。

图4是图3中交流接触器与热继电器连接接线示意图。

图中：ZJ为中间继电器、ZJ1和ZJ2为中间继电器的常开触点、KM1-3为交流接触器、JRS1为热继电器、JRS1Ⅰ-Ⅲ为热继电器常闭触点、XQ为交流接触器的线圈、A1和A2为交流接触器接线柱、a1和a2为中间继电器启动线圈的接线柱、L1和L2及L3为交流电源接线端。

具体实施方式

参见附图1，本发明的具体方案是：在电力系统如变电站等的主变压器箱体外对称地设置若干组冷却器。如果冷却器组数较少，则最佳地选择设置在主变压器油箱侧的主变压器外壳上。由PLC控制器和温控仪对各组冷却器的投切和停止进行自动控制，PLC控制器和温控仪均未在图1中示出。