一种变压器冷却箱PLC故障应急处理方法及常开继电器与流程

本发明属于变压器故障处理方法技术领域，尤其涉及一种变压器冷却箱plc故障应急处理方法及常开继电器。

背景技术：

变压器的稳定运行是确保电力系统运行的重要环节，为了最大限度的确保供电质量，提高电力系统运行稳定性，做好电力设备的故障检修就显得十分重要。

变压器运行过程中整体温度变化受变压器损耗和环境气温的影响，变压器负载越大，则损耗越大，变压器的温升就越高；负载变化大，变压器的温度变化随天气变化及用电负荷增长就越快，彼岸缘起的温升变越高；即使在同一天，由于昼夜温度的变化和负荷峰谷差的变化叠加，更是造成变压器温度大幅度变化的一个主要因素。变压器温度的不断变化会影响到变压器的长期运行，因此需要智能冷却控制器控制冷却装置对变压器及时进行冷却。

变压器智能冷却器控制装置plc正常运行时，对预期故障都能做到及时有效的处理并反馈，但当plc故障后，如何启动冷却器行业还未形成标准要求，有的现场需人为操作，对于一些无人值守变电站，无形中增加了运维成本。若引进第三路电源专门用于现场应急启动冷却器，虽可解决了应急投入冷却器的需求，但三路电源逻辑复杂，需预先停止两路电源的投入，方可投入第三路，使控制逻辑复杂操作繁琐且不安全。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种变压器冷却箱plc故障应急处理方法及常开继电器，通过增加元器件及其节点回路解决目前plc故障后冷却器自动、手动和应急投入的问题，电路简单，结构简单，应急速度快，满足变压器的安全运行的要求，为电网安全运行提供可靠保障，为plc维修提供了充足的准备时间，以解决现有技术中plc发生故障后操作复杂运维成本高的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

在本发明的实施方式的第一方面中，提供了一种变压器冷却箱plc故障应急处理方法，包括切断自动控制模块，其工作步骤如下：

s100、在plc输出公共端的电源线路上设置继电器k11和k12，将k11和k12的常开触点均与plc输出公共端的电源连接；

s101、plc正常运行时，k11和k12均处于闭合状态；plc发生故障时，k11和k12均断开，切断所有的自动控制回路。

在本发明的另一实施例中，所述k11和k12均为中间继电器。

在本发明的另一实施例中，还包括两段电源接入模块，其工作步骤如下：

s200、在i段动力电源的自动控制回路plc控制启动接点k1上并联k11,并在ⅱ段动力电源的自动控制回路plc控制启动接点k1上并联延时继电器kt1；

s201、plc发生故障时，k11闭合，plc接入i段动力电源；

s201、plc和i段动力电源均发生故障时，k11和延时继电器kt1均闭合，plc经过一段时间延时后接入ⅱ段动力电源。

在本发明的另一实施例中，还包括冷却器自动延时接入模块，其工作步骤如下：

s300、在继电器和自动控制接电kk的电路上串联延时继电器kt2、kt3、kt4、kt5，并将kt2、kt3、kt4、kt5的延时接点分别并联至#1冷却器、#2冷却器、#3冷却器、#4冷却器的plc控制启停接点上。

s301、plc发生故障时，四个冷却器在四个延时继电器的控制下依次按照预设的时间进行延时启动。

在本发明的另一实施例中，还包括手动投切冷却器模块，其工作步骤如下：

s400、在冷却器的控制装置的开关k3下接入切换开关1kk、2kk、…nkk，每组冷却器的控制开关下均配置一个单独的切换开关；

s401、plc发生故障时，手动拨动切换开关使开关闭合，从而使plc接入切换到完好的冷却器；其中，n为整数。

在本发明的另一实施例中，还包括现场应急投入冷却器模块，其工作步骤如下：

s500、在冷却器的控制回路下并联备用负荷开关ql1、ql2、ql3、ql4、ql5、ql6，每组冷却器的控制回路下均配置一个单独的负荷开关；

s501、通过延伸杆将每个负荷开关的操作按钮延伸至操作面板上，plc发生故障时，手动控制旋钮，将负荷开关打开使plc迅速接入相应的冷却器。

另外本发明还设计了一种具有降热功能的常开继电器，包括t形架，所述t形架的顶端铰接有旋转条，所述t形架的右侧顶面固定有铁芯，所述铁芯外侧绕有线圈，所述线圈连接有电源和开关，所述旋转条的左端通过恢复弹簧与t形架左端连接，所述旋转条的中部和右端分别固定有衔铁和导电触片，所述t形架的右侧设有f形板，所述f形板上固定有位于导电触片底端的触点，所述旋转条的顶端设有延时降热装置；

在铁芯顶端的线圈上串联有第一电阻，所述第一电阻的两端均通过导线连接有接触插座，所述延时降热装置包括固定在旋转条顶端的串联容阻，所述串联容阻的两端引出有插脚，所述插脚穿出旋转条的底面，所述插脚与接触插座相匹配。

在本发明的另一实施例中，所述铁芯的底端设有辅助散热组件，所述辅助散热组件包括设在t形架底端的散热孔和散热硅胶层。

在本发明的另一实施例中，所述导电触片通过导线与高压电源连接，所述触点与负载装置连接，所述负载装置与高压电源连接。

在本发明的另一实施例中，所述串联容阻包括相互串联的电容和第二电阻。

在本发明的另一实施例中，所述接触插座包括u形壳，所述u形壳内安装有水平导电片，所述水平导电片与第一电阻的一端连接，所述水平导电片的顶端固定有两个相互对称的c形弹性导电片。

本发明的实施方式具有如下优点：

通过增加元器件及其节点回路解决目前plc故障后冷却器自动、手动和应急投入的问题，电路简单，结构简单，应急速度快，满足变压器的安全运行的要求，为电网安全运行提供可靠保障，为plc维修提供了充足的准备时间。切断自动控制模块、两段电源接入模块、冷却器自动延时接入模块、手动投切冷却器模块、现场应急投入冷却器模块等多个模块分别能切断自动控制模块保证plc发生故障后的安全性、使plc接入备用电源再次正常运行、使plc自动延时接入冷却器、手动接入冷却器和现场接入冷却器，多套方案的设计适用于多种plc的故障情况，实用性广，提高plc故障后变压器的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明的实施例提供的切断自动控制模块电路图；

图2为本发明的实施例提供的两段电源接入模块电路图；

图3为本发明的实施例提供的冷却器自动延时接入模块电路图；

图4为本发明的实施例提供的冷却器自动延时接入模块另一电路图；

图5为本发明的实施例提供的冷却器自动延时接入模块又一电路图；

图6为本发明的实施例提供的手动投切冷却器模块电路图；

图7为本发明的实施例提供的现场应急投入冷却器电路图；

图8为本发明的实施例提供的继电器结构示意图；

图9为本发明的实施例提供的接触插座结构示意图。

图中：

1-t形架；2-旋转条；3-铁芯；4-线圈；5-恢复弹簧；6-f形板；7-触点；8-延时降热装置；9-接触插座；10-第一电阻；11-辅助散热组件；12-散热孔；13-散热硅胶层；

21-衔铁；22-导电触片；

81-串联容阻；82-插脚；83-电容；84-第二电阻；

91-u形壳；92-水平导电片；93-c形弹性导电片。

具体实施方式

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图7所示，本发明提供了一种变压器冷却箱plc故障应急处理方法，包括切断自动控制模块、两段电源接入模块、冷却器自动延时接入模块、手动投切冷却器模块、现场应急投入冷却器模块，为方便标示，图中虚线方框内部元件均表示上述各个模块的组件。各个模块相互独立，分别从不同方面解决plc故障时的不同问题，根据实际情况选择合适的解决方法和模块，从而提高效率，节省成本。

如图1所示，切断自动控制模块的工作步骤如下：

步骤100、在plc输出公共端的电源线路上设置继电器k11和k12，k11和k12均为中间继电器，中间继电器在继电保护中和自动控制系统plc中是一个多用的自动远动电器。中间继电器因为有良好的电隔离使控制方和被控方无电器上的连接，而达到安全控制目的。将k11和k12的常开触点均与plc输出公共端的电源连接；

步骤101、plc正常运行时，k11和k12均处于闭合状态；plc发生故障时，k11和k12均断开，切断所有的自动控制回路。

优选的是，采用两个中间继电器k11和k12来监视自动控制系统，若plc发生故障，两个k11和k12均可自动切断控制回路，从而起到双重保护的作用，避免其中一个继电器损坏而无法切断控制回路的危险情况发生，提高了自动切断自动控制的容错性。

如图2所示，两段电源接入模块工作步骤如下：

步骤200、在i段动力电源的自动控制回路plc控制启动接点k1上并联k11,并在ⅱ段动力电源的自动控制回路plc控制启动接点k1上并联延时继电器kt1；

步骤201、plc发生故障时，k11闭合，plc接入i段动力电源；

步骤201、plc和i段动力电源均发生故障时，k11和延时继电器kt1均闭合，plc经过一段时间延时后接入ⅱ段动力电源。

优选的是，plc发生故障后两段电源不再受其控制，若无其他回路i、ⅱ段动力电源均将处于停止状态，从而使控制回路停止工作。添加了延时继电器kt1在plc故障后能延时接入ⅱ段电源，可有效防止i、ⅱ段电源同时与plc连接，即每次只接入一个电源，若接入电源无故障，则不更换电源，保证电源接入的单一性和稳定性。

如图3至图5所示，冷却器自动延时接入模块的工作步骤如下：

步骤300、在继电器和自动控制接电kk的电路上串联延时继电器kt2、kt3、kt4、kt5，并将kt2、kt3、kt4、kt5的延时接点分别并联至#1冷却器、#2冷却器、#3冷却器、#4冷却器的plc控制启停接点上。

步骤301、plc发生故障时，四个冷却器在四个延时继电器的控制下依次按照预设的时间进行延时启动。四个延时继电器分别控制四个冷却器，达到一一精准控制的效果。

plc发生故障后冷却器不再受其控制，如无其它回路冷却器均将处于停止状态。因此设置分路，在plc发生故障后，分路的继电器闭合使继电器与冷却器直接连接，并使冷却器延时启动，从而避免plc故障后冷却器自动停止的情况，可暂时开启冷却器等待修理人员的到来，避免了冷却器停止工作时间内变压器因高温得不到冷却而损坏。

如图6所示，手动投切冷却器模块的工作步骤如下：

步骤400、在冷却器的控制装置的开关k3下接入切换开关1kk、2kk、…nkk，每组冷却器的控制开关下均配置一个单独的切换开关，n为整数；

步骤401、plc发生故障时，手动拨动切换开关使开关闭合，从而使plc接入切换到完好的冷却器。

可手动切换开关将备用冷却器接入plc控制电路中对变压器进行应急冷却，保证变压器安全工作。

如图7所示，现场应急投入冷却器模块的工作步骤如下：

步骤500、在冷却器的控制回路下并联备用负荷开关ql1、ql2、ql3、ql4、ql5、ql6，每组冷却器的控制回路下均配置一个单独的负荷开关；

步骤501、通过延伸杆将每个负荷开关的操作按钮延伸至操作面板上，plc发生故障时，手动控制旋钮，将负荷开关打开使plc迅速接入相应的冷却器。

优选的是，应急接入冷却器的操作回路简单，不需要考虑原有控制逻辑，可直接接入冷却器，提高了应急使用冷却器的效率。需注意的是，应急接入冷却器不可频繁操作，不然会对冷却器的连接电路造成损伤，且备用的冷却器电机不可长期运行，防止电动机长时间过载运行而缩短其寿命。

由于上述系统中常开继电器的线圈不通电时两触点是断开的，通电后，两个触点就闭合使控制回路闭合。

但是现在的继电器散热效果不好，交流的线圈还会产生涡流而发热，因为长时间发热，所以继电器寿命不长，若直接在线圈上串联电阻和并联电容，易造成电流减小，吸力不稳定，在继电器振动后触点断开后无法吸合，造成继电器吸合不稳定的问题。

因此，如图8和图9所示，本发明提供了一种具有降热功能的常开继电器，包括t形架1，t形架1的顶端铰接有旋转条2，t形架1的右侧顶面固定有铁芯3，铁芯3外侧绕有线圈4，线圈4连接有电源和开关，旋转条2的左端通过恢复弹簧5与t形架1左端连接，旋转条2的中部和右端分别固定有衔铁21和导电触片22。

t形架1的右侧设有f形板6，f形板6上固定有位于导电触片22底端的触点7，f形板6的顶端设有两块横板，而导电触片22插设在两块横板之间，横板其限位作用，触点7设在底端的横板上，这样导电触片22下降时可以与触点7接触而使控制回路导通。导电触片22可设计多个并成排设置，而其下端的触点7也可以为多个，触点7余导电触片22一一对应，上述结构为继电器的基本结构。

导电触片22通过导线与高压电源连接，触点7与负载装置连接，负载装置与高压电源连接，继电器通过低压控制高压负载电路的通断。常开继电器的原理：在线圈4不通电时，在恢复弹簧5的拉力作用下使旋转条2右端的导电触片22向右上翘起，此时导电触片22不与触点7接触，负载电路不导通。在线圈4通电时铁芯3与线圈4组成一个电磁铁产生磁吸力，使衔铁21下行并与铁芯3顶端相贴，同时，导电触片22向下位移与触点7接触，从而使负载电路开始导通并工作。

铁芯3的底端设有辅助散热组件11，辅助散热组件11包括设在t形架1底端的散热孔12和散热硅胶层13，散热硅胶层13与铁芯3底面相贴。因为线圈4发热会传递给铁芯3，且有些交流继电器的电磁铁会产生涡流而发热，因此在铁芯3的底端设置散热孔12和散热硅胶层13能更快地将铁芯3的发热传递出去，起到物理散热的作用，从而降低了融化线圈4的绝缘皮或绝缘涂层的可能。

在铁芯3顶端的线圈4上串联有第一电阻10，第一电阻10具有限流的作用，防止线圈4中的电流过大而烧坏。第一电阻10的两端均通过导线连接有接触插座9，旋转条2的顶端设有延时降热装置8，延时降热装置8包括固定在旋转条2顶端的串联容阻81，串联容阻81的两端引出有插脚82，插脚82穿出旋转条2的底面，插脚82与接触插座9相匹配，两个插脚82分别位于衔铁21的左侧和右侧，且插脚82与衔铁21不接触，不影响衔铁21的吸合状态。

串联容阻81包括相互串联的电容83和第二电阻84，电容83和第二电阻84均与衔铁21之间绝缘隔离，避免漏电。接触插座9包括u形壳91，两个u形壳91分别安装在t形架1和f形板6上，u形壳91内安装有水平导电片92，水平导电片92与第一电阻10的一端连接，水平导电片92的顶端固定有两个相互对称的c形弹性导电片93。两个c形弹性导电片93的中部贴在一起，当插脚82插进两个c形弹性导电片93之间时，两个c形弹性导电片93发生形变，而弹性形变力又会夹紧插脚82，从而将串联容阻81并联到线圈4上。

本发明的继电器散热原理为：在线圈4的回路导通通电后，铁芯3与线圈4组成的电磁铁开始产生磁吸力吸引衔铁21下行，使衔铁21逐渐与铁芯3顶面相贴，同时插脚82插进接触插座9，从而将电容83和第二电阻84并联到第一电阻84的两端，起到降低电路电流的作用，从而降低了线圈4的发热量。另外，在线圈4断开的一瞬间，由于插脚82并未完全从接触插座9内拔出，rc电路此时起到吸收一部分继电器线圈4由于自感而产生的感应电动势的作用，从而使线圈中电流衰减放满，延长衔铁21释放时间，起到延时保护的作用，吸收电动势的作用可有效防止开关触点动作时产生的火花，也避免干扰到相邻的电路，从而提高了继电器的使用寿命。

若因振动而使闭合的负载线路暂时断开，此时衔铁21上行使插脚82从接触插座9内拔出，但此时由于rc降低电流的效果消失因此线圈4的电流重新上升，吸力重新增强，从而使吸力恢复原状，铁芯3重新与衔铁21吸合，因此可灵活插接和分离的rc电路并不会影响电磁继电器的吸力，从而保证了电磁继电器的工作稳定性。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。