專利名稱：一種數字光纖式變壓器冷卻控制裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于變壓器冷卻控制領域，尤其是一種數字光纖式變壓器冷卻控制裝置。
背景技術：
目前國內市場采用的變壓器用冷卻控制系統為傳統的電磁式冷卻控制形式，采用的是常規的電磁式接觸器、繼電器，元件采用邏輯互鎖的方式連接，這種控制方式造價低， 但是存在著以下問題1、執行元件觸點多，布局繁瑣，故障點多，人工操作維護量大；2、冷卻器運行模式固定，長期運行的冷卻器極易燒毀；3、無法進行遠程通訊和遠程控制，自動化程度低。
發明內容本實用新型的目的在于克服上述現有技術的缺點，提供一種數字光纖式變壓器冷卻控制裝置，該控制裝置采用滿足IEC61850變電站通信網絡標準的數字式IED、觸摸屏、 ABB、SEIMENS、Schneider低壓器件作為主要核心器件，依據DL/T572-95電力變壓器運行規程進行工藝流程設計，按照變壓器上層油溫和運行負荷自動投切冷卻器，確保變壓器系統的穩定運行。該裝置可以實現變壓器冷卻控制系統的智能化控制，以及該裝置與變電站數據信息的通訊聯網化。本實用新型是采用以下技術方案來解決問題的這種數字光纖式變壓器冷卻控制裝置，包括接于動力電源與冷卻器之間的數字式可編程IED，觸摸屏，ABB、SEIMENS、Schneider低壓元件和光纖，其特征在于所述數字式可編程IED是依據變電站應用環境條件設計制造的，滿足IEC61850變電站通信網絡標準，可實現該裝置與變電站數據信息的通訊聯網化；所述數字式可編程IED，觸摸屏和ABB、 SEIMENS、Schneider低壓元件是主要核心部件，所述動力電源為兩段，一用一備，同時連接有電源監視模塊，所述電源監視模塊可以對電源進行相序和缺相檢測保護，所述人機界面為觸摸屏，通過觸摸屏可以對運行中所需的各項參數(如冷卻器啟停信號值)進行設置，同時可以查看該裝置運行狀態信息以及故障具體內容。上述數字光纖式變壓器冷卻控制裝置，依據DL/T572-95電力變壓器運行規程進行工藝流程設計，按照變壓器上層油溫和運行負荷自動投切冷卻器，確保變壓器的穩定運行。進一步的，上述數字光纖式變壓器冷卻控制裝置，提供了多處保護設計；1、冷卻器模式自動輪換若電機長期運行在60°C 70°C環境溫度下極易造成電機軸承油脂過早劣化，造成電機經常燒毀，為均衡冷卻設備的使用率，本實用新型設計了冷卻器模式自動輪換功能，通過觸摸屏設定時間，定時輪換冷卻器的運行模式，延長設備使用壽命；2、冷卻器延時起動冷卻器同時起動可能會帶來瓦斯繼電器誤動作或對電網造成沖擊，為此本實用新型設計了冷卻器逐臺延時起動控制，間隔起動時間可通過觸摸屏設置；3、電機保護本實用新型對電機設計了完善的保護，如反時限固態過載保護、電動機熱敏電阻保護、相故障/相不平衡保護、電機堵轉保護、監視所設定的電機限制電流、 監視電壓和功率、監視功率因數(電機空轉/負荷故障)、監視接地故障、監視溫升(如通過外部接PT100/PT1000)、監視電機運轉時間(停機時間和啟動次數)；4、故障告警冷卻控制裝置檢測到故障時會發出告警信號1段電源故障，II段電源故障，冷卻器故障，冷卻器全停故障，控制電源消失或PLC故障等；5、冷卻器全停延時跳閘變壓器運行時，I、II段電源消失及所有冷卻器退出運行，發出“冷卻器全停故障”遠方信號的同時，啟動60分鐘和20分鐘延時跳閘，當主變上層油溫低于70°C (用戶整定值)，60分鐘后跳閘出口 ；20分鐘后主變上層油溫高于70°C (用戶整定值)，跳閘出口 ；6、箱內溫濕度自動控制箱內安裝了數字式除濕器，根據箱內的環境溫度和濕度自動調節空氣中水分含量和空氣溫度，保護箱內設備及電路。本實用新型的優點和積極效果表現在1、滿足IEC61850變電站通信網絡標準的數字式可編程IED，實現該裝置與變電站數據信息的通訊聯網化；2、避免了多臺冷卻器同時起動造成的瓦斯繼電器誤動作或會對電網造成的沖擊；3、對電機進行保護，同時對柜內進行溫濕度控制，延長裝置以及設備的使用壽命；4、產生的故障報警信息儲存于觸摸屏，便于用戶現場進行故障分析，同時發出故障報警遠方信號，便于整個變電站以太網中的用戶都可以查看。本實用新型以數字式可編程IED為核心管理控制，實現智能化精確控制，以及整個變電站的通訊聯網化，杜絕了目前傳統控制經常發生的所有缺陷，保證現場設備的可靠運行。
圖1為本實用新型的原理框圖圖2為本實用新型的實施例1的原理框圖圖3為本實用新型的實施例1的冷卻器全停跳閘流程圖圖4為本實用新型的實施例2的流程圖
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型做進一步詳細描述參見圖1，該數字光纖式變壓器冷卻控制裝置包括接于動力電源與冷卻器之間的數字式可編程IED，觸摸屏，ABB、SEIMENS、Schneider低壓元件和光纖，其特征在于所述數字式可編程IED是依據變電站應用環境條件設計制造的，滿足IEC61850變電站通信網絡標準，可實現該裝置與變電站數據信息的通訊聯網化，所述動力電源為兩段，一用一備，同時連接有電源監視模塊，所述電源監視模塊可以對電源進行相序和缺相檢測保護，所述人機界面為觸摸屏，通過觸摸屏可以對運行中所需的各項參數(如冷卻器啟停信號值)進行設置，同時可以查看該裝置運行狀態信息以及故障具體內容。上述數字光纖式變壓器冷卻控制裝置采用數字式可編程IED、觸摸屏和ABB、 SEIMENS.Schneider低壓元件作為主要核心部件，實時采集變壓器上層油溫、運行負荷信號輸入到數字式可編程IED的輸入端，通過觸摸屏設置運行參數，按照電力變壓器運行規程要求，當變壓器上層油溫或運行負荷信號到達設定值時，自動投入或退出冷卻器。進一步的，上述數字光纖式變壓器冷卻控制裝置若檢測到故障時會發出故障告警信號，如I段電源故障、II段電源故障、冷卻器故障、冷卻器全停故障、控制電源消失等，所述故障信號就地指示燈亮，同時通過以太網傳送遠方信號。以下結合實施例對本實用新型做詳細說明實施例1參見圖2和圖3，本實施例的總體連接關系與圖1相同，該實施例為自然油循環冷卻控制裝置，其中冷卻器為冷卻風扇，通過觸摸屏設定冷卻器運行模式為“等待1”、“等待 2”、“備用”、“停止”四種狀態，以及冷卻器運行模式輪換時間，還有冷卻器啟停信號值等。當變壓器上層油溫信號高于65度(用戶整定值)時，處于“等待1”狀態的冷卻風機投入運行，對應的指示燈亮；當變壓器上層油溫信號高于75度(用戶整定值)時或變壓器保護屏上的電流繼電器(80%負荷用戶整定)動作時，處于“等待2”狀態的冷卻風機投入運行，對應的冷卻器指示燈亮；當變壓器上層油溫信號低于55度時，處于“等待1”和“等待2”狀態的冷卻風機都退出運行，指示燈都熄滅。當變壓器運行時，如果任何一組處于工作狀態下的風機發生故障，處于“備用，，狀態的風機投入運行，同時“風機故障”的就地指示燈亮，觸摸屏記錄故障內容，同時發出“風機故障”的遠方信號。修復故障后，“備用”狀態風機退出運行，對應的指示燈熄滅，同時故障信號消失，“風機故障”的指示燈熄滅，故障記錄被保存，便于操作人員以后查看。變壓器運行過程中，I、II段電源消失以及所有冷卻器退出運行，“冷卻器全停故障”指示燈亮，發出“冷卻器全停故障”的遠方信號，同時，啟動20分鐘和60分鐘延時跳閘； 20分鐘后變壓器上層油溫高于75度時(用戶整定值)，跳閘出口 ；當變壓器上層油溫低于 75度時(用戶整定值)，60分鐘后跳閘出口。實施例2參見圖4，本實施例的總體連接關系與實施例1相同，不同之處為該實施例為強迫油循環冷卻控制裝置，冷卻器為潛油泵和冷卻風扇，通過觸摸屏將冷卻器運行模式設定為 “工作”、“輔助”、“備用”、“停止”四種狀態，以及冷卻器運行模式輪換時間，還有冷卻器啟停
信號值等。變壓器投入運行時，處于“工作”狀態的冷卻器投入運行，對應的指示燈亮；當運行中的變壓器上層油溫高于陽度(用戶整定值)或變壓器保護屏上電流繼電器動作(80%負荷用戶整定)，“輔助”狀態的冷卻器投入運行，對應的指示燈亮；當溫度低于45度時(用戶整定值)，“輔助”狀態的冷卻器退出運行，對應的指示燈熄滅。變壓器運行過程中，如果運行中的“工作”、“輔助”狀態的任何一組冷卻器發生故障，處于“備用”狀態的風機投入運行，同時“風機故障”的就地指示燈亮，觸摸屏記錄故障內容，同時發出“風機故障”的遠方信號。修復故障后，“備用”狀態風機退出運行，對應的指示燈熄滅，同時故障信號消失，“風機故障”的指示燈熄滅，故障記錄被保存，便于操作人員
以后查看。變壓器運行時，如果I、II段電源消失以及所有冷卻器退出運行，“冷卻器全停故障”指示燈亮，發出“冷卻器全停故障”的遠方信號，同時，啟動20分鐘和60分鐘延時跳閘； 20分鐘后變壓器上層油溫高于75度時(用戶整定值)，跳閘出口 ；當變壓器上層油溫低于 75度時(用戶整定值)，60分鐘后跳閘出口。當三側開關處在分位時，控制柜只發出冷卻器全停故障信號，其他信號都禁止發
出ο
權利要求1.一種數字光纖式變壓器冷卻控制裝置，包括接于動力電源與冷卻器之間的數字式可編程IED，觸摸屏，ABB、SEIMENS, Schneider低壓元件和光纖，其特征在于.1)所述數字式可編程IED是依據變電站應用環境條件設計制造的，滿足IEC61850變電站通信網絡標準，可實現該裝置與變電站數據信息的通訊聯網化；.2)按變壓器上層油溫和運行負荷自動投切冷卻器，確保變壓器的穩定運行；.3)可對冷卻器運行模式進行定期輪換，延長電機使用壽命；.4)1、II段動力電源可按照觸摸屏預先設定的時間進行定期輪換使用；.5)安裝了數字式除濕器，根據柜內的環境溫度和濕度自動調節空氣中水分含量和空氣濕度，有效保護柜內設備及電路，同時可將溫濕度實時變化曲線記錄下來，方便用戶查閱。
2.根據權利要求1所述的數字光纖式變壓器冷卻控制裝置，其特征在于所述光纖可以將數字光纖式變壓器冷卻控制裝置的運行信息以及故障信息通過以太網與間隔層的數據進行交換，實現變電站的通訊聯網化。
3.根據權利要求1所述的數字光纖式變壓器冷卻控制裝置，其特征在于為避免多組冷卻器同時起動帶來的繼電器誤動作或對電網造成沖擊，設計了冷卻器逐臺延時起動，間隔起動時間可設置。
專利摘要本實用新型涉及變壓器冷卻控制領域，尤其是一種數字光纖式變壓器冷卻控制裝置，采用滿足IEC61850變電站通信網絡標準、并嚴格按照變電站應用環境條件設計制造的數字式可編程IED為控制核心，通過觸摸屏設置各項運行參數，以及查看該裝置運行信息以及故障信息，實現人機交互。該裝置實時采集變壓器上層油溫信號、運行負荷信號輸入到數字式可編程IED，依據電力變壓器運行規程要求，當變壓器上層油溫或運行負荷信號到達設定值時，自動投入或退出冷卻器。本實用新型實現了變壓器冷卻裝置的智能化控制，保證了變壓器持續穩定的運行，同時通過光纖以太網進行過程層IED設備以及間隔層的數據交換，實現變電站數據信息的通訊聯網化。
文檔編號H01F27/08GK202331102SQ20112028817
公開日2012年7月11日 申請日期2011年8月10日 優先權日2011年8月10日
發明者張毓龍, 柯常軍, 鮑明杰 申請人:陜西金源自動化科技有限公司