专利名称：一种工变频双模智能型变压器风冷控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电力变压器安全运行的辅助装置领域，特别是涉及到一种电力变压器强迫油循环风冷控制装置。
背景技术：
电力变压器运行过程中，必须保持其发热量与散热量的平衡才能保证变压器的安全稳定运行。目前，大中型变压器一般采用强迫油循环风冷却系统来维持变压器的热平衡状态，由变压器风冷控制装置控制各组冷却器的投入和退出。现有控制装置一般采用继电器逻辑控制方式或可编程序控制器(PLC)控制方式，根据变压器顶层油温的变化分组投入冷却器，投入的冷却器油泵和风机均在工频状态下运行。这种运行方式具有启动冲击大、冷却器组运行时间不平衡、需要手动设定冷却器组运行方式、温度控制精度低、不能连续调节冷却功率导致能源浪费等缺点。采用变频模式拥有工频状态下运行所不具备的诸多优势，在变频运行方式下，由变频器带动各组冷却器的油泵和风机运行，根据测量得到的变压器顶层油温和负荷状态信号自动调节油泵与风机的运行频率，变频调节可以做到泵与风机的软启动，避免冷却器启动的大电流冲击，同时，在保证变压器安全运行温度的前提下，可以提高控制精度，节约泵与风机的能源消耗，另一方面，变频调节还可以降低泵与风机运行时的环境噪音污染。在工频运行方式下，由PLC控制各组冷却器的投入与退出，不需人工设置，根据各组冷却器运行时间自动调配各组冷却器的运行，可以延长泵与风机的使用寿命。现有技术当中亟急需要一种工变频双模智能型变压器风冷控制装置，该控制装置采用可编程序控制器(PLC)全智能方式运行，具有变频和工频两种控制模式，工频模式作为变频模式的备用控制方式，来克服上述现有技术当中存在的诸多问题。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是针对目前电力变压器强迫油循环风冷控制装置存在的技术问题，发明一种工变频双模运行、全智能化控制、保护功能齐全、具有节能效果的工变频双模智能型变压器风冷控制装置。一种工变频双模智能型变压器风冷控制装置，其特征是包括柜体、内柜门、元件安装板、顶板、底板、外柜门、环境温度传感器、限位开关，所述的柜体正面前方安装有外柜门和内柜门，且内柜门位于外柜门的内侧；所述的顶板和底板分别安装于柜体的顶面和底面；所述的元件安装板安装于柜体的内部；所述的环境温度传感器位于柜体的外面上部；限位开关位于柜体的内部顶板的下面。所述的内柜门上安装有五个故障信息指示灯、五个状态信息指示灯、工频或变频转换开关、液晶显示器、自动或手动转换开关、加热或排风转换开关、控制电源开关、手动变频调节旋钮、双电源转换开关、试验或工作转换开关、五个冷却器工作状态指示灯、五个冷却器工作方式选择开关。[0008]所述的元件安装板上安装有三个熔断器、可编程序控制器、温湿度控制器、五个电 动机保护器、五个交流接触器、变频电源输出接触器、工频电源接触器、变频电源输入接触 器、主电源断路器、24V直流电源，12V直流电源、变频器，所述的熔断器的输出端与可编程 序控制器、温湿度控制器、24V直流电源、12V直流电源的交流电源输入点相连；所述的电动 机保护器的输出端分别与对应的交流接触器的输入端连接；所述的主电源断路器的输出端 分别与工频电源接触器、变频电源输入接触器的输入端相连；所述的变频器的输出端与变 频电源输出接触器的输入端相连。[0009]在顶板上安装有两台排风扇、柜内温度传感器、柜内照明灯，所述的柜内照明灯的 电源端与限位开关连接。[0010]所述的底板上布置有两台加热器。[0011]通过上述设计方案，本实用新型可以带来如下有益效果[0012]本实用新型采用了变频技术方案，变频技术具有如下优势，在变频运行方式下，由 变频器带动各组冷却器的油泵和风机运行，根据测量得到的变压器顶层油温和负荷状态信 号自动调节油泵与风机的运行频率，变频调节可以做到泵与风机的软启动，避免冷却器启 动的大电流冲击，同时，在保证变压器安全运行温度的前提下，可以提高控制精度，节约泵 与风机的能源消耗，另一方面，变频调节还可以降低泵与风机运行时的环境噪音污染。在工 频运行方式下，由PLC控制各组冷却器的投入与退出，不需人工设置，根据各组冷却器运行 时间自动调配各组冷却器的运行，可以延长泵与风机的使用寿命。[0013]由于本实用新型采用可编程序控制器(PLC)实时采集变压器顶层油温信号并对各 冷却器组实施变频或工频自动控制与调节，实现了变压器风冷却的工频和变频双模式全自 动运行，具有变频和工频两种控制模式，工频模式作为变频模式的备用控制方式，具有操作 简单，可靠性高，节约能源的特点。本技术方案可实现工作电源监控、各组冷却器状态监控、 故障监测、电机保护和远程报警与通信等，具有结构清晰、接线简单、维护方便、运行方式灵 活、节能效果显著等优点。
[0014]
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步的说明[0015]图I为本实用新型柜体结构示意图。[0016]图2为本实用新型元件安装板上元件布置示意图。[0017]图3为本实用新型顶板上元件布置图。[0018]图4为本实用新型底板上元件布置图。[0019]图5为本实用新型动力回路原理结线图。[0020]图中1_柜体、2-内柜门、3-元件安装板、4-顶板、5-底板、6-外柜门、7-环境温 度传感器、8-限位开关、201-故障信息指示灯、202-状态信息指示灯、203-工频或变频转 换开关、204-液晶显示器、205-自动或手动转换开关、206-加热或排风转换开关、207-控 制电源开关、208-手动变频调节旋钮、209-双电源转换开关、210-试验或工作转换开关、 211-冷却器工作状态指示灯、212-冷却器工作方式选择开关、301-熔断器、302-可编程序 控制器、303-温湿度控制器、304-电动机保护器、309-交流接触器、314-变频电源输出接触 器、315-工频电源接触器、316-变频电源输入接触器、317-主电源断路器、318-24V直流电源、319-12V直流电源、320-变频器、401-排风扇、403-柜内温度传感器、404-柜内照明灯、 501-加热器。
具体实施方式
[0021]如图所示本实用新型是这样设计的参考图I所示，本实用新型是一种工变频双 模智能型变压器风冷控制装置，包括柜体1，所述柜体I包括内柜门2，元件安装板3，顶板 4，底板5、外柜门6和环境温度传感器7，所述环境温度传感器7与位于元件安装板3上温 湿度控制器303的环境温度输入端相连接，实现环境温度的自动测量。[0022]参考图I和图2所示，所述内柜门2上布置有五个故障信息指示灯201，五个状态 信息指示灯202，五个冷却器工作状态指示灯211，这些指示灯均通过电缆与元件安装板3 上的可编程序控制器302相连接，所述的内柜门2上还布置有工频或变频转换开关203，自 动或手动转换开关205，加热或排风转换开关206，控制电源开关207，双电源转换开关209， 试验或工作转换开关210和五只冷却器工作方式选择开关212，这些开关也通过电缆与元 件安装板3上的可编程序控制器302相连接，所述内柜门2上还布置有手动变频调节旋钮 208，液晶显示器204，手动变频调节旋钮208通过电缆与位于元件安装板3上的变频器320 相连接，液晶显示器204通过电缆与元件安装板3上的可编程序控制器302的通信端口相 连接。[0023]参考图2所示，在所述元件安装板3上布置有三只熔断器301，可编程序控制器 302，温湿度控制器303，五台电动机保护器304，五台交流接触器309，一台主电源断路器 317，一台变频电源输入接触器316，一台工频电源接触器315，一台变频电源输出接触器 314，一个24V直流电源318，一个12V直流电源319和一台变频器320，所述熔断器301输 入端与主电源断路器317相连接，熔断器301的输出端与可编程序控制器302、温湿度控制 器303、24V直流电源318和12V直流电源319的交流电源电源输入点相连。[0024]参考图2和图5所示，交流380V电源连接至主电源断路器317的输入端，主电源 断路器317的输出端分别与工频电源接触器315、变频电源输入接触器316的输入端相连， 变频电源输入接触器316的输出端与变频器320的电源输入端相连，变频器320的输出端 连接至变频电源输出接触器314的输入端，所述工频电源接触器315的输出端与变频电源 输出接触器314的输出端连接，并分别连接至五台电动机保护器304的输入端，所述五台电 动机保护器304的输出端分别与对应的五台交流接触器309的输入端连接，所述五台交流 接触器309的输出端分别于对应的冷却器组油泵电机B1-B5，冷却风机F1-F5相连接，用于 提供各组冷却器的工作电源。[0025]仍然参考图2和图5，所述五台电动机保护器304，五台交流接触器309，工频电源 接触器315，变频电源输入接触器316，变频电源输出接触器314的辅助接点分别连接至可 编程序控制器302的输入端子，所述五台交流接触器309的线圈与可编程序控制器302的 输出端子相连并实现对各接触器即电动机保护器304、交流接触器309的控制。[0026]依然参考图2和图5，所述变频器320、温湿度控制器303的通信端分别与可编程 序控制器302的通信端相连接，用于实现对温湿度的监视和对变频器的控制。[0027]参考图3所示，在所述顶板4上布置有两台排风扇401，一只柜内温度传感器403 和一盏柜内照明灯404，排风扇401的电源端与温湿度控制器303的风扇输出端连接，柜内照明灯404的电源端与布置于柜体上的限位开关8连接，实现排风和灯光自动控制，所述柜内温度传感器403与温湿度控制器303的柜内温度输入端连接，实现柜内温度的自动测量。参考图4所示，在所述底板5上布置有两台加热器501，其电源端相并联连接至温湿度控制器303的加热控制端，实现柜内加热的自动控制。综上所述，本实用新型是一种工变频双模智能型变压器风冷控制装置，重点在于采用变频器和可编程序控制器实现变压器风冷却的自动变频功率调节和工频自动运行。另外，本实用新型采用标准MODBUS总线实现与其它设备的通信连接和组网运行，实现对变压器冷却状态的远程监控，同时，可以通过位于内柜门2上的液晶显示器204进行现地监控。
权利要求1.一种工变频双模智能型变压器风冷控制装置，其特征是包括柜体(I)、内柜门(2)、元件安装板(3)、顶板(4)、底板(5)、外柜门(6)、环境温度传感器(7)、限位开关(8)，所述的柜体(I)正面前方安装有外柜门(6 )和内柜门(2 )，且内柜门(2 )位于外柜门(6 )的内侧；所述的顶板(4)和底板(5)分别安装于柜体(I)的顶面和底面；所述的元件安装板(3)安装于柜体(I)的内部；所述的环境温度传感器(7)位于柜体(I)的外面上部；所述的限位开关(8)位于柜体(I)的内部顶板(4)的下面。
2.根据权利要求I所述的一种工变频双模智能型变压器风冷控制装置，其特征是所述的内柜门(2)上安装有五个故障信息指示灯(201)、五个状态信息指示灯(202)、工频或变频转换开关(203)、液晶显示器(204)、自动或手动转换开关(205)、加热或排风转换开关(206)、控制电源开关(207)、手动变频调节旋钮(208)、双电源转换开关(209)、试验或工作转换开关(210)、五个冷却器工作状态指示灯(211)、五个冷却器工作方式选择开关(212)。
3.根据权利要求I所述的一种工变频双模智能型变压器风冷控制装置，其特征是所述的元件安装板(3)上安装有三个熔断器(301)、可编程序控制器(302)、温湿度控制器(303)、五个电动机保护器(304)、五个交流接触器(309)、变频电源输出接触器(314)、工频电源接触器(315)、变频电源输入接触器(316)、主电源断路器(317)、24V直流电源(318)，12V直流电源(319)、变频器(320)，所述的熔断器(301)的输出端与可编程序控制器(302 )、温湿度控制器(303 )、24V直流电源(318 )、12V直流电源(319 )的交流电源输入点相连；所述的电动机保护器(304)的输出端分别与对应的交流接触器(309)的输入端连接；所述的主电源断路器(317)的输出端分别与工频电源接触器(315)、变频电源输入接触器(316)的输入端相连；所述的变频器(320)的输出端与变频电源输出接触器(314)的输入端相连。
4.根据权利要求I所述的一种工变频双模智能型变压器风冷控制装置，其特征是在顶板(4)上安装有两台排风扇(401)、柜内温度传感器(403)、柜内照明灯(404)，所述的柜内照明灯(404)的电源端与限位开关(8)连接。
5.根据权利要求I所述的一种工变频双模智能型变压器风冷控制装置，其特征是所述的底板(5)上布置有两台加热器(501)。
专利摘要一种工变频双模智能型变压器风冷控制装置，属于电力变压器安全运行的辅助装置领域。包括柜体、内柜门等元件，柜体正面前方安装有外柜门和内柜门，内柜门位于内侧；顶板和底板分别安装于柜体的顶面和底面；元件安装板安装于柜体的内部；环境温度传感器位于柜体的外面上部；限位开关位于柜体的内部。本实用新型根据变压器温度自动调节冷却器运行以工频模式作为备用的装置，具有结构简单、全自动运行、保护功能齐全、节能效果好等特点。采用可编程序控制器和变频器作为核心控制部件，具有变频和工频双模运行方式，控制电路包括变频器、接触器等元器件，具备现地和远程监控功能。可广泛适用于强迫油循环风冷却变压器系统，工作可靠，节约能源。
文档编号H01F27/08GK202815635SQ201220538139
公开日2013年3月20日 申请日期2012年10月19日 优先权日2012年10月19日
发明者贾振国, 许琳, 郭瑞, 刘旭, 毕庆生, 李华刚 申请人:长春工程学院