一種變壓器自動冷卻系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型提出了一種變壓器自動冷卻系統，包括主電路、控制電路、應急備用電路和溫度測量裝置；主電路中，工作電源依次經第一熔斷器，接觸器的第一常開節點后與冷卻器相連；控制電路中，自動開關模塊和所述接觸器的線圈串聯連接后接在電源兩端；應急備用電路中，工作電源依次經第二熔斷器，備用開關，后與備用冷卻器連接；自動開關模塊包括停止開關、啟動開關、和接觸器的第二常開節點，停止開關和接觸器的輔助觸頭串聯；溫度測量裝置用于測量變壓器的油溫，并將測量結果輸出到停止開關和啟動開關的控制端。本實用新型可以實時控制冷卻器的自動啟停，減少站用電消耗，同時還可以在冷卻器電路故障時，避免了變壓器跳閘停運事故。
【專利說明】
一種變壓器自動冷卻系統
技術領域
[0001]本實用新型涉及變壓器領域，具體涉及一種變壓器自動冷卻系統。
【背景技術】
[0002]變壓器由于在使用過程中會產生很大熱量，需要配備有冷卻裝置，現有的35kv變壓器多采用油浸自冷方式進行冷卻，但對于夏熱連續高溫，高負荷的狀態，這種冷卻方式往往難以滿足變壓器的冷卻需要，因此，目前35kV變電站多裝有外置風機對變壓器進行冷卻輔助，并且冷卻效果顯著。
[0003]如圖1所示，為現有技術中，傳統的冷卻系統接線方法，三相交流電經A、B、C端子流出，經熔斷器FU1、開關K后給冷卻器供電，其中，FUl控制電路的過流熔斷，開關K控制外置風機的啟停，由從圖1中可以看出，傳統的冷卻系統電路連接方法只能采用手動啟停，這就導致了兩個缺陷:(I)當溫度降低至不需輔助冷卻時，冷卻裝置不能自動停機，導致變電站用電消耗過大；(2)當冷卻裝置出現故障時，若維修人員未能及時發現問題，并在規定時間內趕赴現場進行處理，將會導致變壓器油溫升高，甚至使變壓器跳閘停運，降低電力系統的運行可靠性。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型克服了現有技術存在的不足，提供了一種可以控制變壓器冷卻裝置自動啟停的變壓器自動冷卻系統。
[0005]為了解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案為:一種變壓器自動冷卻系統，其特征在于，包括主電路、控制電路、應急備用電路和溫度測量裝置，所述主電路中，工作電源依次經第一熔斷器，接觸器的第一常開節點后與冷卻器相連;所述控制電路中，自動開關模塊和所述接觸器的線圈串聯連接后接在電源兩端;所述應急備用電路中，工作電源依次經第二熔斷器、備用開關后與備用冷卻器連接;所述自動開關模塊包括停止開關、啟動開關、和所述接觸器的第二常開節點，所述停止開關和所述接觸器的輔助觸頭串聯;所述溫度測量裝置用于測量變壓器的油溫，并將測量結果輸出到所述停止開關和所述啟動開關的控制端;所述停止開關和所述啟動開關為溫度控制的常開開關，所述停止開關和所述啟動開關的控制端與所述溫度測量裝置相連。
[0006]所述自動開關模塊中，所述啟動開關并聯在所述接觸器KMl的輔助觸頭兩端。
[0007]所述自動開關模塊中，所述啟動開關并聯在所述停止開關和所述接觸器的輔助觸頭串聯形成的電路兩端。
[0008]所述的一種變壓器自動冷卻系統，當變壓器的油溫升高到大于η時，所述停止開關閉合，當變壓器的油溫升高到大于m時，所述啟動開關閉合，所述η為變壓器的溫度返回值，所述m為變壓器的溫度設定值，所述溫度設定值m大于溫度返回值η。
[0009]所述的一種變壓器自動冷卻系統，當變壓器的油溫大于系統最高設定溫度H時，所述備用開關自動閉合并保持閉合狀態直至手動恢復。
[0010]所述的一種變壓器自動冷卻系統，還包括應急控制電路，所述應急控制電路中，備用控制開關和第二接觸器的第二常開節點并聯后，與第二接觸器的線圈串聯連接在電源兩端;所述備用開關為第二接觸器的第一常開節點，所述備用控制開關為設定閉合溫度為H的常開開關，所述備用控制開關的控制端與所述溫度測量裝置相連。
[0011]所述的一種變壓器自動冷卻系統，還包括熱繼電器FR，所述熱繼電器FR的發熱元件串聯在所述主電路中，所述熱繼電器FR的常閉觸頭串聯在所述控制電路的主電路中。
[0012]本實用新型與現有技術相比具有以下有益效果:(I)可以根據變壓器溫度實時實現冷卻器自動啟停，實現變壓器自動冷卻功能，而且無需人工操作，實現冷卻器啟停功能完全自動化;并且，在不需要輔助冷卻時，可以及時關停冷卻器，減少站用電消耗；(2)可以在冷卻器電路出現故障時，自動啟動備用冷卻器，使變壓器油溫不會持續上升，避免出現變壓器跳閘停運，或者高溫損壞的可能性，提高了電力系統運行的可靠性。
【附圖說明】
[0013]圖1為現有技術中冷卻器的接線方法；
[0014]圖2為本實用新型的一種變壓器自動冷卻系統的第一實施例；
[0015]圖3為本實用新型的一種變壓器自動冷卻系統的第二實施例。
【具體實施方式】
[0016]為了更加了解本實用新型的實質性內容，下面結合附圖和具體實施例對本實用新型做進一步的說明。
[0017]如圖2所示，本實用新型的第一實施例，S卩:一種變壓器自動冷卻系統，包括主電路、控制電路、應急備用電路和溫度測量裝置(圖中未示出)。主電路中，三相交流工作電源的接線端ABC流出的三相交流電依次經第一熔斷器FUl，接觸器KMl的第一常開節點后與冷卻器Ml相連;控制電路中，接線端A依次經過熔斷器FU2、停止開關Kl，接觸器KMl的輔助觸頭、接觸器KMl的線圈QM后與接線端B連接，啟動開關K2并聯連接在停止開關Kl和接觸器KMl的輔助觸頭串聯形成的電路的兩側;應急備用電路中，工作電源依次經第二熔斷器FU2，備用開關K后與備用冷卻器M2連接。
[0018]其中，溫度測量裝置安裝在變壓器上，其信號輸出端與停止開關Kl，啟動開關K2的控制端相連，用于測量變壓器的油溫，并將測量結果輸出到所述停止開關和所述啟動開關的控制端。停止開關Kl和啟動開關K2為溫度控制的常開開關，它們的控制端與溫度測量裝置的信號輸出端相連，當停止開關Kl和啟動開關K2的控制端的接收到溫度信號高于自身的設定閉合溫度時，對應的開關會在自己的控制端的控制作用下閉合，否則，一直為斷開狀態。其中，停止開關Kl的閉合溫度設定為變壓器的溫度返回值n，啟動開關K2的閉合溫度設定為變壓器的溫度設定值m。其中，溫度設定值m的含義為:當變壓器的溫度升高大于m時，冷卻器應該開始工作以輔助冷卻變壓器，以免變壓器溫度過高，溫度返回值η的含義為:當冷卻器的輔助冷卻使變壓器的溫度降低到小于η時，冷卻器應停止工作，系統可以停止輔助冷卻以節約能源，可以知道，m>n。
[0019]此外，溫度測量裝置的信號輸出端還與備用開關K的控制端相連，當溫度測量裝置測量到的變壓器油溫上升到故障溫度H時，備用開關K的控制端控制備用開關K閉合。當變壓器油溫上升到溫度設定值m后并不下降，反而繼續上升到H時，說明本實施例的變壓器自動冷卻系統的主電路或者控制電路出現故障，此時，備用開關K的控制端啟動，使備用開關K閉合，則備用冷卻器M2啟動，使變壓器油溫不至于繼續上升，避免出現變壓器跳閘停運，或者高溫損壞的可能性，提高了電力系統的運行可靠性。
[0020]其中，接觸器KMl的型號可以為CJ16B-63。
[0021]此外，本實施例的一種變壓器自動冷卻系統還包括熱繼電器FR，設置在主回路中接觸器KMl的主觸頭與冷卻器之間，用于對主回路進行過熱保護。
[0022]本實施例的變壓器自動冷卻系統的工作過程如下:
[0023](I)變壓器開始工作，溫度較低，停止開關Kl和啟動開關K2均斷開，冷卻器不工作；
[0024](2)隨著工作時間變長，變壓器溫度逐漸升高至大于溫度返回值n，與變壓器溫度控制器關聯的控制端使停止開關Kl閉合，啟動開關K2保持斷開；
[0025](3)變壓器溫度繼續上升，達到溫度設定值m時，啟動開關K2閉合，此時，繼電器KMl的線圈QMl帶電，其主觸頭和輔助觸頭均吸合，控制電路形成自鎖，主電路接通，冷卻器啟動，輔助冷卻開始；
[0026](4)變壓器溫度開始下降，當溫度降至m與η之間時，啟動開關K2斷開，但由于繼電器KM處于自鎖狀態，冷卻器不會停止冷卻；
[0027](5 )當溫度繼續下降到低于η時，停止開關KI斷開，繼電器KMl的線圈QM失電，主回路斷開，冷卻器停止冷卻；
[0028](6)冷卻器停止冷卻后，變壓器溫度繼續上升，則開始下一輪的自動冷卻的工作過程。
[0029]若冷卻器Ml發生故障，或者所在電路發生故障使冷卻器不能運轉，則變壓器油溫會持續上升，當變壓器油溫上升到系統設定的故障溫度H時，備用開關K會在控制端的作用下閉合并保持閉合狀態，備用冷卻器啟動，對變壓器進行冷卻，直至維修人員進行手動恢復。
[0030]如圖3所示，為本實用新型的第二實施例，S卩:一種變壓器自動冷卻系統，包括主電路、控制電路、應急備用電路、應急控制電路和溫度測量裝置(圖中未示出)。主電路中，三相交流工作電源的接線端A、B、C流出的三相交流電依次經第一熔斷器FUl，接觸器KMl的第一常開節點后與冷卻器Ml相連;控制電路中，接線端A依次經過停止開關Κ1，接觸器KMl的輔助觸頭、接觸器KMl的線圈QM后與接線端B連接，啟動開關Κ2并聯連接在接觸器KMl的輔助觸頭的兩側;應急備用電路中，工作電源依次經熔斷器FU2，第二接觸器ΚΜ2的第一常開節點后與備用冷卻器M2連接;應急控制電路中，第二接觸器ΚΜ2的第二常開節點與開關Κ3并聯后與第二接觸器ΚΜ2的線圈QM2串聯后，一端與接線端A連接，另一端與接線端B連接。
[0031]其中，溫度測量裝置安裝在變壓器上，其信號輸出端與停止開關Kl，啟動開關Κ2、備用控制開關Κ3的控制端相連，用于測量變壓器的油溫，并將測量結果輸出到所述停止開關和所述啟動開關的控制端。停止開關Kl和啟動開關Κ2，備用控制開關Κ3為溫度控制的常開開關，它們的控制端與溫度測量裝置的信號輸出端相連，當停止開關Kl和啟動開關Κ2的控制端的接收到溫度信號高于自身的設定閉合溫度時，對應的開關會在自己的控制端的控制作用下閉合;否則，一直為斷開狀態。其中，停止開關Kl的閉合溫度設定為變壓器的溫度返回值η，啟動開關Κ2的閉合溫度設定為變壓器的溫度設定值m，備用控制開關Κ3的閉合溫度設定為變壓器的故障溫度H，其中，H>m>n，技術人員可以根據變壓器實地工作環境和工作參數，來確定m，η和H的值。
[0032]本實施例的正常工作流程與第一實施例相同，與第一實施例不同的是故障工作流程:若冷卻器Ml發生故障，或者所在電路發生故障使冷卻器不能運轉，則變壓器油溫會持續上升，當變壓器油溫上升到系統設定的故障溫度H時，備用控制開關Κ3閉合，第二接觸器ΚΜ2的線圈得電，則第二接觸器ΚΜ2的第一常開節點和第二常開節點閉合，備用冷卻器M2開始冷卻變壓器，變壓器油溫下降，雖然備用控制開關Κ3斷開，但是第二接觸器處于自鎖狀態，備用冷卻器M2會一直冷卻變壓器，因此，可以避免故障時變壓器油溫一直上升導致的變壓器跳閘停運，或者高溫損壞的可能性，提高了電力系統的運行可靠性。備用冷卻器可以由維修人員維修完主電路后手動停止運行。
[0033]此外，本實施例的一種變壓器自動冷卻系統還包括熱繼電器FR，其型號可以為TGR36-45，熱繼電器的發熱元件串聯在主回路中接觸器KM與冷卻器之間，常閉觸頭串聯在控制回路的主路中，用于對冷卻器進行過熱保護。
[0034]此外，本實施例的一種變壓器自動冷卻系統還包括空氣開關K，其型號可以為DZ47-63，空氣開關串聯在三相交流電進入主回路之前的電路中，用于對自動啟停電路進行過流、過載保護。
[0035]因此，本實用新型的一種變壓器自動冷卻系統，通過與變壓器油溫關聯，可以根據變壓器溫度實時實現冷卻器自動啟停，實現變壓器自動冷卻功能，而且無需人工操作，實現冷卻器啟停功能完全自動化;并且，在不需要輔助冷卻時，可以及時關停冷卻器，減少站用電消耗；同時，還可以在冷卻器電路出現故障時，自動啟動備用冷卻器，使變壓器油溫不會持續上升，避免出現變壓器跳閘停運，或者高溫損壞的可能性，提高了電力系統的運行可靠性。
[0036]上面結合附圖對本實用新型的實施例作了詳細說明，但是本實用新型并不限于上述實施例，在本領域普通技術人員所具備的知識范圍內，還可以在不脫離本實用新型宗旨的前提下作出各種變化。
【主權項】
1.一種變壓器自動冷卻系統，其特征在于，包括主電路、控制電路、應急備用電路和溫度測量裝置，所述主電路中，工作電源依次經第一熔斷器，接觸器的第一常開節點后與冷卻器相連； 所述控制電路中，自動開關模塊和所述接觸器的線圈串聯連接后接在電源兩端； 所述應急備用電路中，工作電源依次經第二熔斷器、備用開關后與備用冷卻器連接； 所述自動開關模塊包括停止開關、啟動開關、和所述接觸器的第二常開節點，所述停止開關和所述接觸器的輔助觸頭串聯； 所述溫度測量裝置用于測量變壓器的油溫，并將測量結果輸出到所述停止開關和所述啟動開關的控制端;所述停止開關和所述啟動開關為溫度控制的常開開關，所述停止開關和所述啟動開關的控制端與所述溫度測量裝置相連。2.根據權利要求1所述的一種變壓器自動冷卻系統，其特征在于，所述自動開關模塊中，所述啟動開關并聯在所述接觸器KMl的輔助觸頭兩端。3.根據權利要求1所述的一種變壓器自動冷卻系統，其特征在于，所述自動開關模塊中，所述啟動開關并聯在所述停止開關和所述接觸器的輔助觸頭串聯形成的電路兩端。4.根據權利要求1所述的一種變壓器自動冷卻系統，其特征在于，當變壓器的油溫升高到大于η時，所述停止開關閉合，當變壓器的油溫升高到大于m時，所述啟動開關閉合，所述η為變壓器的溫度返回值，所述m為變壓器的溫度設定值，所述溫度設定值m大于溫度返回值n05.根據權利要求1所述的一種變壓器自動冷卻系統，其特征在于，當變壓器的油溫大于系統最高設定溫度H時，所述備用開關自動閉合并保持閉合狀態直至手動恢復。6.根據權利要求5所述的一種變壓器自動冷卻系統，其特征在于，還包括應急控制電路，所述應急控制電路中，備用控制開關和第二接觸器的第二常開節點并聯后，與第二接觸器的線圈串聯連接在電源兩端;所述備用開關為第二接觸器的第一常開節點，所述備用控制開關為設定閉合溫度為H的常開開關，所述備用控制開關的控制端與所述溫度測量裝置相連。7.根據權利要求1所述的一種變壓器自動冷卻系統，其特征在于，還包括熱繼電器FR，所述熱繼電器FR的發熱元件串聯在所述主電路中，所述熱繼電器FR的常閉觸頭串聯在所述控制電路的主電路中。
【文檔編號】G05D23/20GK205507574SQ201620079447
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年1月27日
【發明人】錢江, 王立東
【申請人】國網山西省電力公司運城供電公司, 國家電網公司