[发明专利]一种干式变压器的多级冷却装置及方法

说明书

一种干式变压器的多级冷却装置及方法，其中装置包括在变压器低压侧设置的电流互感器，变压器线圈内设置有第一热敏电阻测温探头，在变压器的冷却风机组的进风口设置第二热敏电阻测温探头；通过带温控的控制系统根据低压侧电流数据比对，智能识别变压器运行状态，控制风机分级启动，控制系统还通过第一热敏电阻测温探头实时数据监测，可以实现对风机转速进行调整控制，并实现变压器及风机实时运行状态数据上传、远程监控及对冷却系统远程操作控制，并进一步接入智能运维系统，实现变压器风冷系统寿命监测及全生命周期在线管理，该冷却系统为多级控制，根据变压器不同运行状态风机可以智能化分级启动，降低变压器空载或者低负载运行状态下冷却风机运行时间，减少冷却风机耗电成本，提高冷却风机使用寿命，同时提高冷却系统可靠性，实现冷却系统运行状态远程监控。

技术领域

本发明涉及变压器技术领域，特别涉及一种干式变压器的多级冷却装置及方法。

背景技术

目前干式变压器已广泛用于风电、光伏等新能源领域，使用干变目前大部分按照风冷容量设计，变压器需要在风冷状态长期稳定可靠运行，风冷系统可靠性尤为重要。

现有干式变压器风冷控制方式是通过预埋在低压绕组最热处的热敏测温电阻测取温度信号，当绕组温度达设定值时，系统自动启动风机冷却；当绕组温度低至设定值时，系统自动停止风机。

目前的风冷控制设计如用于长期风冷变压器上存在一定缺陷：只是依据温度来控制全部风机的启动和关闭，无法识别变压器实际运行状态，也无法对风机运行状态及风机寿命进行监测。

近年来随着市场的发展，风电、光伏变压器产品需求逐年上升，此类变压器存在运行环温高、产品单台容量大、变压器外形尺寸受限等特性，相较一般产品对风冷系统要求较高，本专利通过优化风机冷却方法，设计出一种可用于风冷干式变压器的可靠性更高的新型冷却方法及系统。目前国内一些变压器厂家主要从控制单元及冷却风机设计优化方面考虑，来改善变压器风冷能力。专利申请CN112289551A公开了一种干式变压器的冷却方法及系统，通过根据历史冷却信息设置至少两个干式变压器集群的冷却方式，以此智能化的实现多个干式变压器的冷却；但是无法识别变压器实际运行状态，且无法对风机运行状态进行实时监测，不能通过有效手段延长风机寿命。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种干式变压器的多级冷却装置方法，采用多级控制，根据变压器不同运行状态风机可以智能化分级启动，降低变压器空载或者低负载下冷却风机运行时间，减少冷却风机耗电成本，延长冷却风机使用寿命，同时提高冷却系统可靠性，实现冷却系统运行状态远程监控。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种干式变压器的多级冷却装置，包括在变压器机箱一侧设置的冷却风机组2，还包括在变压器低压侧设置的电流互感器1，在变压器线圈内设置的第一热敏电阻测温探头5以及在冷却风机组2的进风口设置的第二热敏电阻测温探头3；电流互感器1、第一热敏电阻测温探头5及第二热敏电阻测温探头3的信号输出端与变压器一侧设置的带温控的控制系统4信号输入端相连接，带温控的控制系统4信号输出端与智能运维系统6信号输入端双向信号传输。

所述电流互感器1采用双绕组电流互感器。

所述冷却风机机组2里每个风机均可独立工作，冷却风机机组2每个回路均设置有交流接触器，风机转速可以通过0-10V控制电压调整，并且每个风机均设有风机运行指示器显示风机运行状态。

所述第一热敏电阻测温探头5及第二热敏电阻测温探头3接入带温控的控制系统4，将温度数据实时转化为4-20mA电流数据。

所述带温控的控制系统4采用ME100系列微机温度监测系统，允许启用和设置每个单独的风机通道，永久存储预先报警和警报的编程设置达到的状态、开、关风机和历史值，串行通信端口RS485全双工ASCII通信协议，模拟输出4-20mA，MODBUS协议，RTU通信。