一种变压器用智能型冷却器控制系统及其控制方法_3

文档序号:8281835阅读:来源:国知局
系数;
[0082]Pk变压器额定负载损耗,单位为kW。
[0083]其中,控制电路包括依次连接的数据采集卡,中央处理器和控制模块;中央处理器用于根据数据采集卡获取的数据对控制模块发送控制指令;数据采集卡包括并联设置在中央处理器输入端的变压器采集卡,油路采集卡和风路采集卡;控制模块包括并联设置在中央处理输出端的油泵控制模块和风机控制模块,油泵控制模块输入端连接油泵2的控制端,风机控制模块的输出端连接风机3的控制模块。通过中央处理器进行通讯,利用与其相连的显示器完成显示,利用与其相连的上位机或是自身配合的存储器实现数据的存储功能,从而能够由用户通过远程或本地界面控制系统、查询数据和参数修改;所述数据采集卡采集包括变压器负荷信号、冷却器进口油温信号、冷却器出口油温信号、油流量信号、冷却器风机进口风温信号、冷却器出口风速信号和海拔高度信号的控制参数,并一同与系统的固有参数进行数据处理和分析,对油温的变化趋势提前做出预判,计算出需要的冷却容量,根据预判结果对冷却系统的冷却容量进行自动调整,并在变压器油温变化之前向油泵电机控制模块和风机控制模块发出相应的命令,使油泵和风机以最佳的参数运行,达到油路、风路系统与变压器的最佳匹配。
[0084]实现了控制、保护、测量、诊断分析和信号传输的功能,并能够进行远距离控制传输,记录存储,在线显示信息数字化,以及在线监测冷却系统参数的便捷控制和数字化精度控制。
[0085]以上所述仅为本发明的一种实施方式,不是全部或唯一的实施方式,本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案后,得到的采取的任何等效的变换,均为本发明的权利要求所涵盖。
【主权项】
1.一种变压器用智能型冷却器控制系统,其特征在于,包括设置在变压器(12)上的电流互感器(11)和油面测温计(6),设置在冷却器(I)中油泵⑵的输出管路上的出油测温计(7)和流量指示器(4),设置在冷却器⑴中风机(3)进口的进口温度计(5),设置在冷却器⑴中风机⑶出口的风速传感器(8),以及设置控制电路的控制箱(9);所述的控制电路包括依次连接的数据采集卡,中央处理器和控制模块;中央处理器用于根据数据采集卡获取的数据对控制模块发送控制指令;数据采集卡包括并联设置在中央处理器输入端的变压器采集卡,油路采集卡和风路采集卡;变压器采集卡用于采集电流互感器(11)输出的负荷信号,油路采集卡用于采集油面测温计(6)输出的冷却器进口油温信号、出油测温计(7)输出的冷却器出口油温信号和流量指示器(4)输出的油流量信号,风路采集卡用于采集进口温度计(5)输出的冷却器风机进口风温信号和风速传感器(8)输出的冷却器出口风速信号;控制模块包括并联设置在中央处理输出端的油泵控制模块和风机控制模块,油泵控制模块输入端连接油泵(2)的控制端,风机控制模块的输出端连接风机(3)的控制模块。
2.根据权利要求1所述的一种变压器用智能型冷却器控制系统,其特征在于,还包括连接在风路采集卡输出端的风机诊断模块,风机诊断模块用于根据冷却器风机出口风速与其额定值的比较结果,输出对应的风路故障信号和风机故障信号。
3.根据权利要求1所述的一种变压器用智能型冷却器控制系统,其特征在于,还包括连接在油路采集卡输出端的油泵诊断模块,油泵诊断模块用于根据冷却器油流量与其额定值的比较结果,输出对应的油路故障信号和油泵故障信号。
4.根据权利要求1所述的一种变压器用智能型冷却器控制系统,其特征在于,中央处理器的输出端通过输出线路分别连接现场显示器和/或上位机(13)。
5.根据权利要求4所述的一种变压器用智能型冷却器控制系统,其特征在于,还包括设置在控制箱(9)上的海拔测量计(10)和设置在输出线路上的海拔校正模块,海拔校正模块用于根据海拔测量计(10)测得海拔高度大于100m时对输出的冷却器额定冷却容量进行海拔校正。
6.一种变压器用智能型冷却器控制方法,其特征在于,包括如下步骤, 1)初始化参数设置,采集控制参数;所述的控制参数包括变压器负荷、环境海拔、冷却器进口油温、冷却器出口油温、冷却器油流量、冷却器风机出口风速、冷却器风机进口风温; 2)根据变压器的固有参数和采集到的控制参数,通过如下公式计算得到冷却系统的实际冷却容量和变压器的实际损耗;Py= nQypyCy(T,y-T”y);P = P0+k2Pk; 式中:Py为实际冷却容量,Qy为油流量,T’ y为进口油温,T” y为出口油温,P y_为温度在(T’ y+T”y)/2时的变压器油密度,(;为温度在(T’ y+T”y)/2时的变压器油比热容,η为容量常数;Ρ为变压器的实际损耗,Ptl为变压器空载损耗,k为根据变压器负荷得到的变压器负荷系数,Pk为变压器额定负载损耗; 3)对比冷却器的实际冷却容量Py和变压器的实际损耗P的关系如下; 当Py>P时,进口油温有降低趋势;根据该状态下进口油温和进口风温得到冷却器当前油面温升;若当前油面温升不大于变压器要求油面温升,则控制冷却器油泵和/或风机降低转速;若当前油面温升大于变压器要求油面温升,则控制冷却器油泵和/或风机维持或增加转速; 当Py= P时,冷却系统在该状态下工作正常,继续维持油泵和风机当前运行状态; 当py〈p时,进口油温有升高趋势;根据该状态下进口油温和进口风温得到冷却器当前油面温升;若当前油面温升不小于变压器要求油面温升,则控制冷却器油泵和/或风机增加转速;若当前油面温升小于变压器要求油面温升,则控制冷却器油泵和/或风机维持或降低转速; 4)根据变压器的固有参数和实时采集的控制参数,重复步骤2)和3),直至油泵和风机达到步骤3)中当Py= P时的运行状态。
7.根据权利要求6所述的一种变压器用智能型冷却器控制方法,其特征在于,步骤3)中,根据当前油面温升与要求油面温升的差值,对油泵和/或风机的转速进行线性调整;具体的,根据当前状态下变压器实际损耗P与实际冷却容量匕得到当前冷却容量差值Δ P,从而得到与其呈线性关系的油泵和/或风机的转速调整量△ V,控制油泵和/或风机的转速增加或降低。
8.根据权利要求6所述的一种变压器用智能型冷却器控制方法,其特征在于,还包括对冷却器风机的诊断步骤,根据冷却器风机出口风速与其额定值的比较,当出口风速小于额定值时,则风路出现故障,检测风机继电器信号,如果风机继电器信号正常,则进风口堵塞,输出风口堵塞信号,如果风机继电器信号异常,贝1J输出风机故障信号。
9.根据权利要求6所述的一种变压器用智能型冷却器控制方法,其特征在于,还包括对冷却器油泵的诊断步骤,根据冷却器油流量与其额定值的比较,当有流量小于额定值时,则油量出现故障,检测油泵继电器信号,如果油泵继电器信号正常,则油路堵塞,输出油路堵塞信号,如果油泵继电器信号异常,则输出油泵故障信号。
10.根据权利要求6所述的一种变压器用智能型冷却器控制方法,其特征在于,还包括当海拔高度大于100m时,对冷却器的实际额定冷却容量的海拔校正步骤,根据如下公式分别得到冷却器在T’ y-T’ f= 40K时的冷却容量,为该冷却器的实际额定冷却容量P 40;以及在高海拔下校正后的实际额定冷却容量P4tlj;校正后的实际额定冷却容量用于冷却控制时的输出和显不;P40= 40Py/(T,y-T,f); P40J = m (H-1OOO)P 40; 式中:T’f为进口风温,H为海拔高度,m为校正经验系数。
【专利摘要】本发明一种变压器用智能型冷却器控制系统,包括设置在变压器上的电流互感器和油面测温计,设置在冷却器中油泵的输出管路上的出油测温计和流量指示器,设置在冷却器中风机进口的进口温度计,设置在冷却器中风机出口的风速传感器,和设置控制电路的控制箱;本发明控制方法包括,1)初始化参数设置,采集控制参数;2)根据变压器的固有参数和采集到的控制参数,计算得到冷却系统的实际冷却容量和变压器的实际损耗;3)对比冷却器的实际冷却容量Py和变压器的实际损耗P的关系,根据对比结果控制冷却器油泵和/或风机;4)根据变压器的固有参数和实时采集的控制参数,重复步骤2)和3),直至油泵和风机达到步骤3)中当Py=P时的运行状态。
【IPC分类】G05D23-19
【公开号】CN104597934
【申请号】CN201410775937
【发明人】符胜利, 孙颋, 杨轶江, 王文翰, 谢继红, 马红军, 刘博 , 雷超
【申请人】中国西电电气股份有限公司
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2014年12月15日
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