专利名称：变压器变频风冷控制柜的制作方法
技术领域：
本实用新型属于高压变压器的电力控制装置，更具体的说是一种电力变压器风冷 自动控制柜。
背景技术：
高压变压器在国家输电网络中占有极重要的地位，变压器因故障停运对整个电网 的稳定运行是破坏性的。而高压变压器运行温度过高又是造成变压器故障的最主要原因， 试验表明，变压器运行温度每超过额定工作温度6°C，其使用寿命就会缩短二分之一，进一 步说明变压器的冷却系统对电网安全运行的重要性。现有变压器冷却系统主要以接触器、 继电器、温度传感器等为控制元件，根据变压器运行的温度，设定几个温度值控制冷却风机 的投入与退出，从而达到控制变压器温度的目的。这种控制系统风机只有全部投入或退出 两种方式，因此往往会造成变压器工作时温度变化过快，风机启、停时电压波动大，机械运 转冲击大，长期使用将影响整个冷却系统的稳定性，此外还存在故障率高、可靠性差、自动 化水平低，维修强度大，不容易查找故障点，启动电流大，对电网的冲击大，长期使用影响风 机的使用寿命，无法与集中控制室实现智能通讯，无法人机实现交流等不足。
发明内容本实用新型的目的，是提供一种能根据变压器油面温度的变化，自动调整风机转 速来降低油面温度，故障率底，风机使用寿命长，现场维修量小，便于现场操作和远程集中 管理的变压器变频风冷控制柜。本实用新型是通过以下技术方案来实现的变压器变频风冷控制柜包括柜体、接 触器、中间继电器、温湿度控制器、固态继电器、加热器、电动机保护开关、热继电器、排风 扇，其要点在于还包括有面板指示灯、触摸屏、选择开关、可编程控制器、报警器、断路器、 相序继电器、浪涌保护器、变频器、直流电源；由中间继电器、面板指示灯、触摸屏、选择开 关、可编程控制器构成的系统逻辑处理单元和温湿度控制器、固态继电器、接线端子、加热 器、电动机保护开关、热继电器设在柜体内的面板上和前面，排风扇、报警器设在柜体内的 上面，断路器、接触器、相序继电器、浪涌保护器、变频器和直流电源组成的电源装置设在柜 体内的后面；电源通过端子排接入主断路器、接触器并分别送到温湿度控制器、直流电源、 接触器和可编程控制器；温湿度控制器分别与加热器、排风扇连接；进入端子排的外围信 号经中间继电器接入可编程控制器，可编程控制器接触摸屏和变频器；变频器依次与接触 器、电动机保护开关、固态继电器、热继电器连接，并经端子排到风机。本实用新型采用软、硬件结合的方式，不但实现了对变压器冷却器风机的组合控 制和运行数据的管理，而且还可将现场控制柜的工作状态通过PLC的通讯口与集中控制室 进行远程数据交换并遥控，大大降低了电力主变系统发生重大事故的机率。同时采用变频 调速，可节电20% 60%，风机从低频低速起动，加、减速曲线平缓，起动电流小，提高了风 机的使用寿命，并避免了风机与变压器可能产生的共振。触摸屏上的多种画面显示，使现场人员能方便的观察风冷控制系统的运行状态及变压器的油面温度、绕组温度、负荷开关的 状态。触摸屏上有多种输入输出指示和报警画面及操作按钮，并通过按钮进行人机对话，方 便了操作、维修与故障判断和排除。PLC的应用使变压器的风冷控制实现了智能化，而变频 器的应用则使风冷控制柜更稳定更可靠的为变压器服务。采用本实用新型(1)、结构上将普通型风冷控制柜与PLC、变频器、触摸屏有机的结合起来，降低了 风机启动对电网的谐波影响，有利于操作人员与控制柜的数据交流。(2)、功能上使风冷控制柜实现了自动控制，根据现场的油温情况自动调整风机的 转速，实现了节能降耗，有效利用能源的目的；同时双系统的引入避免了风冷控制柜出现故 障时变压器无法稳定可靠的运行的不足。(3)、经济效益显著，降低了风机启动时大电流对电网的影响，提高了风机的使用 寿命，同时采用变频器可有效的利用能源，在节能降耗方面起到积极的作用。
图1是本实用新型主视结构示意图图2是图1去掉前面板的结构示意图图3是图1的后视图图4是本实用新型元件连接图。
具体实施方式
如图1 图4所示，变压器变频风冷控制柜由柜体1、接触器16、中间继电器2、温 湿度控制器4、固态继电器7、加热器9、电动机保护开关11、热继电器12、排风扇13、面板指 示灯3、触摸屏5、选择开关6、可编程控制器10、报警器14、断路器15、相序继电器17、浪涌 保护器18、变频器19、直流电源20组成；由中间继电器2、面板指示灯3、触摸屏5、选择开 关6、可编程控制器10构成的系统逻辑处理单元和温湿度控制器4、固态继电器7、接线端 子8、加热器9、电动机保护开关11、热继电器12设在柜体1内的面板上和前面，排风扇13、 报警器14设在柜体1内的上面，断路器15、接触器16、相序继电器17、浪涌保护器18、变频 器19和直流电源20组成的电源装置设在柜体1内的后面；电源通过端子排8接入主断路 器15、接触器16并分别送到温湿度控制器4、直流电源20、接触器16'和可编程控制器10 ； 温湿度控制器4分别与加热器9、排风扇13连接；进入端子排8的外围信号经中间继电器2 接入可编程控制器10，可编程控制器10接触摸屏5和变频器19 ；变频器19依次与接触器 16〃、电动机保护开关11、固态继电器7、热继电器12连接，并经端子排8到风机。采用本实用新型，控制系统主要以可编程控制器10、触摸屏5、变频器19为控制 元件，中间继电器2、固态继电器7为辅助控制元件；电源经过端子排8进入主断路器15之 后，控制系统得电工作，变压器温控器输出信号，通过端子排8经中间继电器2的中转进入 可编程控制器10，可编程控制器10根据触摸屏5设定的几个温度范围，判断变压器所处的 温度状态并发出对变频器19的控制信号，使变频器19根据不同的温度输出不同的频率，这 样变压器风机就会根据变频器19输出的不同频率以不同的速度运行；另外触摸屏5上还能 编辑、显示其它各种参数，如设置不同的报警值等，实现了变压器风冷控制柜全自动控制。[0016]本实用新型具有以下特点1、控制系统为双电源，并有三相过载、短路和断相保护检测。当工作电源出现故障 或电压不稳定时，备用电源自动投入的同时会将故障报警传输到触摸屏和集中控制室。2、控制系统有PLC和手动两种方式，正常情况下选择PLC控制模式，当PLC出现问 题无法正常运行时，可选择手动控制模式，在此模式下控制系统仍可以根据变压器的油面 温度选择投入的风机组数，保证变压器安全稳定的运行。3、控制系统可输入两种状态的温度信号，一种为数字量，用户可通过设定油面温 度表的温度上、下限来控制风机的启动及风速；一种是模拟量，用户可通过触摸屏的参数设 定油面温度的上、下限来控制风机的启动及风速。4、控制系统中可编程控制器PLC为系统的逻辑运算单元，PLC采集外围信号通过 内部逻辑运算自动控制风机的运行，同时通过数据线与触摸屏实时显示，方便现场对运行 状态的监控及故障查询；另一方面可以应用PLC的通讯口实现PLC与上位机的远程通讯，实 现现场的集中管理。5、控制系统中变频器为系统的驱动单元，采用变频调速，节电率达20% 60%， 风机从低频低速起动，加、减速比较平缓，起动电流较小，大大提高了风机的使用寿命，避免 风机与变压器产生共振，减少了现场维修的费用；6、在控制系统中触摸屏上实现了人机对话，触摸屏上组态了多种画面使现场工作 人员方便抄录风冷控制系统的运行状态及变压器的油面温度、绕组温度和观察负荷开关的 状态。触摸屏上还组态了各种按钮及输入输出指示和风冷控制系统的各种报警画面，方便 了现场人员的操作及维修。7、使用固态继电器替代传统的接触器，实现了风机输出的无触点控制，避免了风 机启动时的弧光影响，减少了使用中的维护费用。8、风冷控制系统中采用智能升降温及除露元件，保证了控制系统安全可靠的运 行。9、无人值守、安全运行。
权利要求一种变压器变频风冷控制柜，包括柜体(1)、接触器(16)、中间继电器(2)、温湿度控制器(4)、固态继电器(7)、加热器(9)、电动机保护开关(11)、热继电器(12)、排风扇(13)，其特征在于还包括有面板指示灯(3)、触摸屏(5)、选择开关(6)、可编程控制器(10)、报警器(14)、断路器(15)、相序继电器(17)、浪涌保护器(18)、变频器(19)、直流电源(20)；由中间继电器(2)、面板指示灯(3)、触摸屏(5)、选择开关(6)、可编程控制器(10)构成的系统逻辑处理单元和温湿度控制器(4)、固态继电器(7)、接线端子(8)、加热器(9)、电动机保护开关(11)、热继电器(12)设在柜体(1)内的面板上和前面，排风扇(13)、报警器(14)设在柜体(1)内的上面，断路器(15)、接触器(16)、相序继电器(17)、浪涌保护器(18)、变频器(19)和直流电源(20)组成的电源装置设在柜体(1)内的后面；电源通过端子排(8)接入主断路器(15)、接触器(16)并分别送到温湿度控制器(4)、直流电源(20)、接触器(16)和可编程控制器(10)；温湿度控制器(4)分别与加热器(9)、排风扇(13)连接；进入端子排(8)的外围信号经中间继电器(2)接入可编程控制器(10)，可编程控制器10接触摸屏(5)和变频器(19)；变频器(19)依次与接触器(16)、电动机保护开关(11)、固态继电器(7)、热继电器(12)连接，并经端子排(8)到风机。
专利摘要公开了一种变压器变频风冷控制柜，由柜体、接触器、温湿度控制器、加热器、排风扇，面板指示灯、触摸屏、选择开关、可编程控制器、报警器、变频器、直流电源等组成。电源通过端子排接入主断路器，并经接触器分别送到温湿度控制器、直流电源和可编程控制器；温湿度控制器分别与加热器、排风扇连接；进入端子排的外围信号经中间继电器接入可编程控制器，可编程控制器接触摸屏和变频器；变频器依次与接触器、电动机保护开关、固态继电器、热继电器连接并经端子排到风机。采用本实用新型降低了风机启动对电网的谐波影响，有利于操作人员与控制柜的数据交流。实现了节能降耗，有效利用能源的目的，提高了风机的使用寿命。
文档编号H02P27/04GK201576529SQ20092029060
公开日2010年9月8日 申请日期2009年12月16日 优先权日2009年12月16日
发明者张树文 申请人:山东鼎鑫电气科技有限公司