变压器风冷智能控制柜的制作方法

本实用新型涉及变压器技术领域，特别是一种变压器风冷智能控制柜。

背景技术：

电气系统中，风冷系统是大型变压器的必备附属设备，用于变压器进行风冷散热处理，风冷系统包括风机机组和用于控制风机机组的风冷控制柜。目前，为方便控制，风冷系统大多与大型变压器安装在室外，然而，由于夏季室外温度较高，柜体内温升明显，加上控制柜内部接线端子、各种空开、继电器以及其他电气设备众多，使得风冷控制柜内的发热量迅速上升，再加上柜体内部空气流通不畅，过高的温度会对柜体内的电气设备造成不可逆的损害；另外，在冬季，由于室外温度较低，风冷控制柜处于严寒环境下同样影响柜体内的电气设备的正常工作，因此对于风冷控制柜自身的温度控制也是保证电力系统正常运行的基础之一。

技术实现要素：

本实用新型需要解决的技术问题是提供一种可安装于室内的变压器风冷智能控制柜，能够根据环境温度进行自适应调节，克服室外温度变化剧烈影响设备运行的缺陷。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案如下。

变压器风冷智能控制柜，包括相配装的柜体、柜门和顶盖，其特征在于：所述柜门上设置有观察窗，柜门与柜体的铰接处设置有门控开关，顶盖上设置有散热孔，顶盖下方的柜体内设置有通风风扇和照明灯，照明灯与门控开关串联连接构成照明控制回路；柜体底座上设置有电缆进线孔和电缆出线孔；所述柜体内自上而下设置有多层安装架，安装架上设置有双电源供电模块、PLC控制器、PLC控制器供电电路、风机机组手自动控制回路、风机主回路、柜内温度调节控制回路、远传模块、温控器以及加热器，其中温控器分别与加热器和通风风扇连接构成柜内温度调节回路；所述风机机组手自动控制回路的输出端以及温控器的输出端分别连接PLC控制器的输入端，PLC控制器的输出端分别与柜内温度调节回路、风机主回路、柜内温度调节控制回路以及远传模块的受控端连接；所述柜体内还设置有接线端子排，接线端子排对外经电缆连接室外的变压器温度检测装置，接线端子排对内经导线连接PLC控制器的温度信息采集端；所述风机主回路的出线端经接线端子排以及连接在接线端子排上的电缆与室外风机机组电连接，远传模块经接线端子排以及连接在接线端子排上的通讯线缆与控制中心服务器进行数据通信。

上述变压器风冷智能控制柜，所述双电源供电模块包括并列设置且互锁的Ⅰ段电源支路和Ⅱ段电源支路；所述Ⅰ段电源支路包括串联的Ⅰ段电源空开和电源互锁第一交流接触器的常开触点，Ⅰ段电源空开和电源互锁第一交流接触器的常开触点之间的导线上连接有用于监测电压值波动的第一欠压继电器，所述电源互锁第一交流接触器的常开触点的两端并联设置有Ⅰ段电源欠压转换支路，Ⅰ段电源欠压转换支路包括串联连接的第一欠压继电器常开触点、电源转换开关、电源互锁第二交流接触器常闭触点和电源互锁第一交流接触器线圈；所述Ⅱ段电源支路包括串联的Ⅱ段电源空开和电源互锁第二交流接触器的常开触点，Ⅱ段电源空开和电源互锁第二交流接触器的常开触点之间的导线上连接有用于监测电压值波动的第二欠压继电器，所述电源互锁第二交流接触器的常开触点的两端并联设置有Ⅱ段电源欠压转换支路，Ⅱ段电源欠压转换支路包括串联连接的第二欠压继电器常开触点、电源转换开关、电源互锁第一交流接触器常闭触点和电源互锁第二交流接触器线圈。

上述变压器风冷智能控制柜，所述Ⅰ段电源支路中还设置有用于采集Ⅰ段电源支路是否故障的Ⅰ段电源故障中间继电器，Ⅰ段电源故障中间继电器的线圈串接在第一欠压继电器常开触点与零线之间；所述Ⅱ段电源支路中还设置有用于采集Ⅱ段电源支路是否故障的Ⅱ段电源故障中间继电器，Ⅱ段电源故障中间继电器的线圈串接在第二欠压继电器常开触点与零线之间。

上述变压器风冷智能控制柜，所述风机机组手自动控制回路包括用于切换第一风机机组手动、自动和远方手动控制方式切换的第一风机机组控制回路切换开关以及用于切换第二风机机组手动、自动和远方手动控制方式切换的第二风机机组控制回路切换开关；所述第一风机机组控制回路切换开关和第二风机机组控制回路切换开关的自动输出端连接至PLC控制器的输入端，第一风机机组控制回路切换开关的输出端连接至第一风机机组手动触发中间继电器的线圈一端，第二风机机组控制回路切换开关的输出端连接至第二风机机组手动触发中间继电器的线圈一端。

上述变压器风冷智能控制柜，所述风机主回路包括第一风机机组控制支路、第二风机机组控制支路以及用于监测风机机组运行状态的第一风机机组监控支路和第二风机机组监控支路；

所述第一风机机组控制支路包括串联连接的第一风机机组火线空开、第一风机机组交流接触器常开触点以及第一风机机组热磁断路器；第一风机机组火线空开的电源端连接双电源供电模块的电源输出端，第一风机机组的热磁断路器连接风机电机；第一风机机组监控支路串联连接在第一风机机组火线空开和第一风机机组交流接触器常开触点之间的一条相线与零线之间，包括串联连接的第一风机机组零线空开、第一风机机组手动触发中间继电器常开触点、第一风机机组热磁断路器的常开触点以及第一风机机组交流接触器；

所述第二风机机组控制支路包括串联连接的第二风机机组火线空开、第二风机机组交流接触器常开触点以及第二风机机组热磁断路器；第二风机机组火线空开的电源端连接双电源供电模块的电源输出端，第二风机机组的热磁断路器连接风机电机；

第二风机机组监控支路串联连接在第二风机机组火线空开和第二风机机组交流接触器常开触点之间的一条相线与零线之间，包括串联连接的第二风机机组零线空开、第二风机机组手动触发中间继电器常开触点、第二风机机组热磁断路器的常开触点以及第二风机机组交流接触器。

上述变压器风冷智能控制柜，所述柜内温度调节控制回路中还设置有控制手动降温、手动升温以及自动控制切换的柜内温度调节转换开关，柜内温度调节转换开关连接在加热器和电源相线间以及通风风扇和电源相线间。

上述变压器风冷智能控制柜，所述远传模块包括Ⅰ段电源故障远传中间继电器、Ⅱ段电源故障远传中间继电器、电源中间继电器、风机故障远传中间继电器、PLC控制器故障远传中间继电器、风冷全停触发中间继电器以及跳闸继电器，其中Ⅰ段电源故障远传中间继电器、Ⅱ段电源故障远传中间继电器、风机故障远传中间继电器、PLC控制器故障远传中间继电器、风冷全停触发中间继电器以及跳闸继电器的线圈连接在PLC控制器输出端与直流电源之间，电源中间继电器的线圈串接在PLC控制器供电电路中；上述各中间继电器的常开触点、第一风机机组交流接触器和第二风机机组交流接触器的常开触点分别连接至接线端子排。

由于采用了以上技术方案，本实用新型所取得技术进步如下。

本实用新型可安装于室内，经电缆与室外的风机机组连接，通过对风机机组控制来实现对变压器的通风散热进行控制。由于整个柜体安装在室内，因此温度的变化较小，结合柜体内设置的温控器、加热器以及通风风扇，可对柜体内的温度进行自动或手动调节，从而为柜体内的电气设备提供适宜的工作环境，为电力系统的安全可靠运行提供保障。

附图说明

图1为本实用新型的外部结构示意图；

图2为本实用新型中所述双电源供电模块的电气原理图；

图3为本实用新型所述PLC控制器供电电路的电气原理图；

图4为本实用新型所述风机机组手自动控制回路的电气原理图；

图5为本实用新型所述风机主回路的电气原理图；

图6为本实用新型所述柜内温度调节及照明控制回路的电气原理图；

图7为本实用新型所述PLC控制器控制回路的电气原理图；

图8为本实用新型所述远传模块的电气原理图。

其中：1.柜门，2.顶盖，3.观察窗，4.铭牌栏，5.标识栏；

Q1.Ⅰ段电源空开，Q2.Ⅱ段电源空开，KV1.第一欠压继电器，KV2.第二欠压继电器，SA.电源转换开关，KMS1.电源互锁第一交流接触器，KMS2.电源互锁第二交流接触器，KK1.Ⅰ段电源故障中间继电器，LL2.Ⅱ段电源故障中间继电器，

SA1.第一风机机组控制回路转换开关，SA2.第二风机机组控制回路转换开关，

QZ1.第一风机机组火线空开，QZ2.第二风机机组火线空开，QK1.第一风机机组零线空开，QK2.第二风机机组零线空开，KM1.第一风机机组交流接触器， KM2.第二风机机组交流接触器，1QF1.1号风机热磁断路器，1QF2.3号风机热磁断路器，1QF3.5号风机热磁断路器，2QF1.2号风机热磁断路器，2QF2.4号风机热磁断路器，KC1.第一风机机组手动触发中间继电器，KC2第二风机机组手动触发中间继电器，

QJ.柜内电源空开，WK.温控器，SC.柜内温度调节转换开关，R.加热器，FAN. 风扇，EL.照明灯，SD.门控开关，PS.单相插座，

ZK1-ZK2.控制器电源空开，PW1-PW2.电源开关，3KC.电源中间继电器， D1-D2.二极管，

1KC.Ⅰ段电源故障远传中间继电器，2KC.Ⅱ段电源故障远传中间继电器， 4KC.风机故障远传中间继电器，5KC.PLC控制器故障远传中间继电器，6KC.风冷全停触发中间继电器，7KC.跳闸继电器。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施例对本实用新型进行进一步详细说明。

一种变压器风冷智能控制柜，其结构如图1所示，包括相配装的柜体、柜门1和顶盖2，柜门上设置有观察窗3以及粘贴铭牌的铭牌栏4和粘贴厂家标识的标识栏5；柜门与柜体的铰接处设置有门控开关SD，顶盖上设置有散热孔，顶盖下方的柜体内设置有通风风扇FAN和照明灯EL；其中照明灯与门控开关串联连接在相线和零线之间构成照明控制回路，如图6所示；柜体底座上设置有电缆进线孔和电缆出线孔。

柜体内自上而下设置有多层安装架，安装架上设置有双电源供电模块、PLC 控制器、PLC控制器供电电路、风机机组手自动控制回路、风机主回路、柜内温度调节控制回路、远传模块、温控器以及加热器，其中温控器分别与加热器和通风风扇连接构成柜内温度调节回路，如图6所示，用于控制柜体内的温度值，以保证各电气设备正常运行；上述风机机组手自动控制回路的输出端以及温控器的输出端分别连接PLC控制器的输入端，PLC控制器的输出端分别与柜内温度调节回路、风机主回路、柜内温度调节控制回路以及远传模块的受控端连接。

柜内温度调节控制回路中还设置有控制手动降温、手动升温以及自动控制切换的柜内温度调节转换开关SC，柜内温度调节转换开关SC连接在加热器R 和电源相线间以及通风风扇和电源相线间，如图6所示。

柜体内还设置有接线端子排，接线端子排对外经电缆连接室外的变压器温度检测装置，接线端子排对内经导线连接PLC控制器的温度信息采集端，如图 7所示的PLC控制器控制回路中低油温、高油温信号1、高油温信号2以及75℃报警温度信号的采集；风机主回路的出线端经接线端子排以及连接在接线端子排上的电缆与室外风机机组电连接，远传模块经接线端子排以及连接在接线端子排上的通讯线缆与控制中心服务器进行数据通信。

本实用新型中的双电源供电模块电气原理图如图2所示，包括并列设置且互锁的Ⅰ段电源支路和Ⅱ段电源支路。

Ⅰ段电源支路包括串联的Ⅰ段电源空开Q1和电源互锁第一交流接触器的常开触点，Ⅰ段电源空开Q1和电源互锁第一交流接触器的常开触点之间的导线上连接有用于监测电压值波动的第一欠压继电器KV1，所述电源互锁第一交流接触器的常开触点的两端并联设置有Ⅰ段电源欠压转换支路，Ⅰ段电源欠压转换支路包括串联连接的第一欠压继电器常开触点、电源转换开关SA、电源互锁第二交流接触器常闭触点和电源互锁第一交流接触器线圈。Ⅰ段电源支路中还设置有用于采集Ⅰ段电源支路是否故障的Ⅰ段电源故障中间继电器KK1，Ⅰ段电源故障中间继电器的线圈串接在第一欠压继电器常开触点与零线之间，如图2 所示，Ⅰ段电源故障中间继电器的常闭触点接入PLC控制器的输入端，如图7 所示。

Ⅱ段电源支路包括串联的Ⅱ段电源空开Q2和电源互锁第二交流接触器的常开触点，Ⅱ段电源空开Q2和电源互锁第二交流接触器的常开触点之间的导线上连接有用于监测电压值波动的第二欠压继电器KV2，所述电源互锁第二交流接触器的常开触点的两端并联设置有Ⅱ段电源欠压转换支路，Ⅱ段电源欠压转换支路包括串联连接的第二欠压继电器常开触点、电源转换开关SA、电源互锁第一交流接触器常闭触点和电源互锁第二交流接触器线圈。Ⅱ段电源支路中还设置有用于采集Ⅱ段电源支路是否故障的Ⅱ段电源故障中间继电器KK2，Ⅱ段电源故障中间继电器的线圈串接在第二欠压继电器常开触点与零线之间，如图2 所示，Ⅱ段电源故障中间继电器的常闭触点接入PLC控制器的输入端，如图7 所示。

风机机组手自动控制回路如图4所示，包括用于切换第一风机机组手动、自动和远方手动控制方式切换的第一风机机组控制回路切换开关SA1以及用于切换第二风机机组手动、自动和远方手动控制方式切换的第二风机机组控制回路切换开关SA2；所述第一风机机组控制回路切换开关SA1和第二风机机组控制回路切换开关SA2的自动输出端连接至PLC控制器的输入端，第一风机机组控制回路切换开关SA1的输出端连接至第一风机机组手动触发中间继电器KC1 的线圈一端，第二风机机组控制回路切换开关(SA2的输出端连接至第二风机机组手动触发中间继电器KC2的线圈一端。

风机主回路用于在PLC控制器的指令下或者手动操作指令下实现对风机机组的工作状态进行控制，如图5所示，包括第一风机机组控制支路、第二风机机组控制支路以及用于监测风机机组运行状态的第一风机机组监控支路和第二风机机组监控支路。

其中，第一风机机组控制支路包括串联连接的第一风机机组火线空开QZ1、第一风机机组交流接触器常开触点以及第一风机机组热磁断路器；第一风机机组火线空开QZ1的电源端连接双电源供电模块的电源输出端，第一风机机组的热磁断路器连接风机电机。本实施例中第一风机机组共设置三个风机MF1、 MF3、MF5，相应地，热磁断路器也设置为三个1QF1、1QF2、1QF3，分别对应控制三个风机。

第一风机机组监控支路串联连接在第一风机机组火线空开和第一风机机组交流接触器常开触点之间的一条相线与零线之间，包括串联连接的第一风机机组零线空开QK1、第一风机机组手动触发中间继电器常开触点、第一风机机组热磁断路器的常开触点以及第一风机机组交流接触器线圈，第一风机机组交流接触器的常开触点连接至PLC控制器的输入端，用于向PLC控制器传送第一风机机组运行状态信号。

第二风机机组控制支路包括串联连接的第二风机机组火线空开QZ2、第二风机机组交流接触器常开触点以及第二风机机组热磁断路器；第二风机机组火线空开QZ2的电源端连接双电源供电模块的电源输出端，第二风机机组的热磁断路器连接风机电机。本实施例中第二风机机组共设置三个风机MF2、MF4，相应地，热磁断路器也设置为三个2QF1、2QF2，分别对应控制两个风机。

第二风机机组监控支路串联连接在第二风机机组火线空开和第二风机机组交流接触器常开触点之间的一条相线与零线之间，包括串联连接的第二风机机组零线空开QK2、第二风机机组手动触发中间继电器常开触点、第二风机机组热磁断路器的常开触点以及第二风机机组交流接触器线圈，第二风机机组交流接触器的常开触点连接至PLC控制器的输入端，用于向PLC控制器传送第二风机机组运行状态信号。

上述各热磁断路器的常闭触点连接至PLC控制器用于监测风机是否故障，如图7所示。

远传模块用于实现柜内电气设备以及风机运行状态的远程信号发送，包括Ⅰ段电源故障远传中间继电器1KC、Ⅱ段电源故障远传中间继电器2KC、电源中间继电器3KC、风机故障远传中间继电器4KC、PLC控制器故障远传中间继电器5KC、风冷全停触发中间继电器6KC以及跳闸继电器7KC，其中Ⅰ段电源故障远传中间继电器1KC、Ⅱ段电源故障远传中间继电器2KC、风机故障远传中间继电器4KC、PLC控制器故障远传中间继电器5KC、风冷全停触发中间继电器6KC以及跳闸继电器7KC的线圈连接在PLC控制器输出端与直流电源之间，如图7所示的PLC控制器控制回路电气原理图；电源中间继电器3KC的线圈串接在PLC控制器供电电路中，如图3所示的PLC控制器供电电路的电气原理图；上述各中间继电器的常开触点分别连接至接线端子排，如图8所示的远传模块的电气原理图。其中Ⅰ段电源故障远传中间继电器1KC用于向远方传送Ⅰ段电源是否故障的信号，Ⅱ段电源故障远传中间继电器2KC用于向远方传送Ⅱ段电源是否故障的信号，电源中间继电器3KC用于向远方传送PLC供电电源是否故障的信号，风机故障远传中间继电器4KC用于向远方传送风机是否故障的信号，PLC控制器故障远传中间继电器5KC用于向远方传送PLC控制器是否故障的信号，风冷全停触发中间继电器6KC用于向远方传送风冷全停是否全部停机的信号，跳闸继电器7KC用于向远方传送风机全停的报警信号。

PLC控制器的供电电路如图3所示，采用两条并列的支路供电，一路采用柜内交流电源供电，一路采用自供电。其中交流电源经控制器电源空开ZK1以及电源开关PW1连接至PLC控制器电源端，用于监测PLC控制器电源工作状态的电源中间继电器3KC线圈串接在电源开关PW1输出侧。自供电经控制器电源空开ZK2以及电源开关PW2连接至PLC控制器电源端。

PLC控制器上还设置有触摸屏，触摸屏嵌装在柜体的面板上，并与观察窗位置相对应，方便作业人员查看。本实用新型中的电源转换开关SA、第一风机机组控制回路转换开关SA1、第二风机机组控制回路转换开关S2、柜内温度调节转换开关SC均安装在柜体内触摸屏下方的面板上，方便作业人员在柜体前操作。