CN104595225A - 具有智能变频功能的干式变压器冷却风机及其运行方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供具有智能变频功能的干式变压器无风叶冷却风机及其运行方法，该冷却风机包括：一无风叶风机、一变频器、一红外测温传感器及一微机控制模块;所述红外测温传感器通过发射、接受红外线对干式变压器绕组进行非接触测温，并将温度信号传输给所述微机控制模块;所述微机控制模块的输出与所述变频器输入连接，所述微机控制模块根据红外测温传感器测得的温度信号控制变频器的输出频率;所述变频控制器的输出与所述无风叶风机的控制输入端连接。该冷却风机能够根据红外测温传感器测得干式变压器绕组温度，调节风机转动频率，既可以对干式变压器绕组进行有效降温又可以节约能源。

Description

具有智能变频功能的干式变压器冷却风机及其运行方法
技术领域
本发明涉及一种干式变压器冷却风机装置及其运行方法，特别是具有智能变频功能的干式变压器冷却风机及其运行方法。
背景技术
干式变压器在运行过程中，由于电磁作用，其绕组会产生大量热量，需通过其周围流动的空气来冷却，否则会造成烧毁干式变压器的恶性事故。现在广泛使用传统干式变压器的冷却方式分为自然风冷和强制风冷2种，自然风冷冷却效率低，传统强制风冷所使用的冷却风机，是靠高速旋转的风叶切割、推动空气来对干式变压器绕组进行冷却， 传统干式变压器冷却风机存在：外露的高速旋转风叶不安全、能耗高、使用寿命短、噪声大、易积油污、尘埃，不易维护和清扫等诸多缺点，且传统干式变压器绕组温度没有使用光纤红外测量传感技术。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有智能变频功能的干式变压器无风叶冷却风机，通过调节变频控制器的频率来自动调节无风叶冷却风机的工作。
本发明采用以下的技术方案实现：具有智能变频功能的干式变压器无风叶冷却风机，其特征在于：包括：无风叶风机、变频器、红外测温传感器及微机控制模块;所述红外测温传感器通过发射、接受红外线对干式变压器绕组进行非接触测温，并将温度信号传输给所述微机控制模块;所述微机控制模块的输出与所述变频器输入连接，所述微机控制模块根据红外测温传感器测得的温度信号控制变频器的输出频率;所述变频控制器的输出与所述无风叶风机的控制输入端连接。
在本发明一实施例中，所述的无风叶冷却风机为具有涡轮增压功能的无风叶冷却风机。
在本发明一实施例中，所述红外测温传感器包括一红外测温探头及光纤传感数据线；所述测温探头安装于干式变压器附近，并正对干式变压器绕组中央，其安装距离满足干式变压器高压电等级的安全距离；所述光纤传感数据线将红外测温探头测量的数据输送到所述微机控制模块。
在本发明一实施例中，所述无风叶风机个数为N，其中N为大于等于1的自然数。
本发明还提供一种基于上述具有智能变频控制的干式变压器冷却风机的运行方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤S01：干式变压器运行时，所述红外测温传感器将测得的绕组温度信号传送给微机控制模块；步骤S02：微机控制模块接收到该温度信号后与预先设定的阈值M进行比较，若该温度高于阈值M时，微机控制模块控制变频器启动所述无风叶冷却风机运行；步骤S03：所述无风叶冷却风机开始运行后，所述微机控制模块根据所述红外测温传感器测得的实时绕组温度信号控制所述变频器的输出频率，从而控制所述无风叶冷却风机的出力；步骤S04: 若测得的绕组温度低于M，无风叶冷却风机体制运行。
在本发明一实施例中，所述无风叶冷却风机为具有涡轮增压功能的无风叶冷却风机，所述具有涡轮增压功能的无风叶冷却风机安装在需要降温的干式变压绕组附近；其运行方式为：在风机底座吸风槽吸入空气，经由内部的涡轮增压器进行气旋加速后，从上部圆环缝隙把空气高速挤压以圆形轨迹喷射出，并带动周围空气吹向干式变压器绕组。
在本发明一实施例中，所述红外测温传感器包括一红外测温探头及光纤传感数据线；所述测温探头安装于干式变压器附近，并正对干式变压器绕组中央，其安装距离满足干式变压器高压电等级的安全距离；所述光纤传感数据线将红外测温探头测量的数据输送到所述微机控制模块。
在本发明一实施例中，所述无风叶风机个数为N，其中N为大于等于1的自然数。
与现有技术相比，本发明除运用涡轮增压风机对干式变压器绕组进行吹风冷却外，还运用红外测温传感器通过发射和接受红外线对干式变压器绕组进行非接触测温，并将温度信号通过光纤传感数据线传输给微机控制模块，控制模块通过红外测温传感器测试并传输的温度数据，根据微机控制模块预先设计的简单程序对变频控制器发出执行指令实现对涡轮增压无风叶风机的变频控制。该装置不仅能有效降低干式变压器运行的铜铁损，有效提高其过载和抗短路能力，与传统的干式变压器冷却风机相比极大提高工作效率。
附图说明
图1为本发明结构连接图。
图2为本发明一实施例中涡轮增压式冷却风机结构图。
图3为图2中涡轮增压式冷却风机工作示意图。
图4为本发明一实施例的变频控制电气接线图。
图5为本发明一实施例具有智能变频功能的干式变压器冷却风机自动控制原理方框图。
标号说明：1-干式变压器；2-无风叶冷却风机；3-干式变压器绕组；4-红外测温传感器；5-光纤传感数据线；6-控制电缆；7- 无风叶冷却风机的圆环形喷射缝；8-无风叶冷却风机的涡轮增压器；9-无风叶冷却风机的吸气槽；10-无风叶冷却风机底座；11-微机控制模块；12-变频控制器。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。
参见图1，本发明提供一种具有智能变频功能的干式变压器无风叶冷却风机，其特征在于：包括：无风叶冷却风机2、变频器12、红外测温传感器及微机控制模块11;所述红外测温传感器通过发射、接受红外线对干式变压器1绕组3进行非接触测温，并将温度信号传输给所述微机控制模块11;所述微机控制模块的输出与所述变频器12输入连接，所述微机控制模块11根据红外测温传感器测得的温度信号控制变频器的输出频率;所述变频器12的输出与所述无风叶风机2的控制输入端连接。
较佳的，所述的无风叶冷却风机2为具有涡轮增压功能的无风叶冷却风机。使用涡轮增压技术，无外露风叶，因此能更加高效、节能和降低运转噪声，减少维护检修工作量，延长设备使用寿命，更加有力保障干式变压器的安全、经济运行。具有涡轮增压式冷却风机的具体结构图参见图2。其工作原理示意图参见图3，在风机底座吸风槽9吸入空气，经由内部的涡轮增压器8进行气旋加速后，从上部圆环缝隙把空气高速挤压以圆形轨迹喷射出，并带动周围空气吹向干式变压器绕组，从而达到冷却干式变压器的目的。涡轮增压式无风叶冷却风机底座10用于固定，较佳的应将其固定于干式变压器绕组3附近。
在本发明的具体实施例中，所述红外测温传感器包括一红外测温探头4及光纤传感数据线5；所述测温探头4安装于干式变压器附近，并正对干式变压器绕组中央，其安装距离满足干式变压器高压电等级的安全距离；所述光纤传感数据线5将红外测温探头4测量的数据输送到所述微机控制模块。
在大型的干式变压器中，单靠单个冷却风机无法取得较佳的冷却效果，因此所述的无风叶风机可以根据干式变压器的规格设可以有N个，其中N为大于等于1的自然数。
在本发明一具体实施例中，变频控制电气接线图参见图4。
本发明的变频控制原理图参见图5。本发明提供的冷却风机的具体运行方法如下：步骤S01：干式变压器运行时，所述红外测温传感器将测得的绕组温度信号传送给微机控制模块；步骤S02：微机控制模块接收到该温度信号后与预先设定的阈值M进行比较，若该温度高于阈值M时，微机控制模块控制变频器启动所述无风叶冷却风机运行；步骤S03：所述无风叶冷却风机开始运行后，所述微机控制模块根据所述红外测温传感器测得的实时绕组温度信号控制所述变频器的输出频率，从而控制所述无风叶冷却风机的出力；步骤S04: 若测得的绕组温度低于M，无风叶冷却风机体制运行。
较佳的所述无风叶冷却风机为具有涡轮增压功能的无风叶冷却风机，所述具有涡轮增压功能的无风叶冷却风机安装在需要降温的干式变压绕组附近，其运行方式为：在风机底座吸风槽吸入空气，经由内部的涡轮增压器进行气旋加速后，从上部圆环缝隙把空气高速挤压以圆形轨迹喷射出，并带动周围空气吹向干式变压器绕组。
虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。

Claims (8)

1.具有智能变频功能的干式变压器冷却风机，其特征在于：包括无风叶风机、变频器、红外测温传感器及微机控制模块;
所述红外测温传感器通过发射、接受红外线对干式变压器绕组进行非接触测温，并将温度信号传输给所述微机控制模块;
所述微机控制模块的输出与所述变频器输入连接，所述微机控制模块根据红外测温传感器测得的温度信号控制变频器的输出频率;
所述变频控制器的输出与所述无风叶风机的控制输入端连接。
2.根据权利要求1所述的具有智能变频控制的干式变压器冷却风机，其特征在于：所述的无风叶冷却风机为具有涡轮增压功能的无风叶冷却风机；所述具有涡轮增压功能的无风叶冷却风机安装在需要降温的干式变压绕组附近。
3.根据权利要求1所述的具有智能变频控制的干式变压器冷却风机，其特征在于：所述红外测温传感器包括一红外测温探头及光纤传感数据线；
所述测温探头安装于干式变压器附近，并正对干式变压器绕组中央，其安装距离满足干式变压器高压电等级的安全距离；
所述光纤传感数据线将红外测温探头测量的数据输送到所述微机控制模块。
4.根据权利要求1所述的具有智能变频控制的干式变压器冷却风机，其特征在于： 所述无风叶风机个数为N，其中N为大于等于1的自然数。
5.基于权利要求1所述的具有智能变频控制的干式变压器冷却风机的运行方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤S01：干式变压器运行时，所述红外测温传感器将测得的绕组温度信号传送给微机控制模块；
步骤S02：微机控制模块接收到该温度信号后与预先设定的阈值M进行比较，若该温度高于阈值M时，微机控制模块控制变频器启动所述无风叶冷却风机运行；
步骤S03：所述无风叶冷却风机开始运行后，所述微机控制模块根据所述红外测温传感器测得的实时绕组温度信号控制所述变频器的输出频率，从而控制所述无风叶冷却风机的出力；
步骤S04: 若测得的绕组温度低于M，无风叶冷却风机体制运行。
6.根据权利要求5 所述的具有智能变频控制的干式变压器冷却风机的运行方法，其特征在于：所述无风叶冷却风机为具有涡轮增压功能的无风叶冷却风机，所述具有涡轮增压功能的无风叶冷却风机安装在需要降温的干式变压绕组附近；其运行方式为：在风机底座吸风槽吸入空气，经由内部的涡轮增压器进行气旋加速后，从上部圆环缝隙把空气高速挤压以圆形轨迹喷射出，并带动周围空气吹向干式变压器绕组。
7.根据权利要求5 所述的具有智能变频控制的干式变压器冷却风机的运行方法，其特征在于：所述红外测温传感器包括一红外测温探头及光纤传感数据线；
所述测温探头安装于干式变压器附近，并正对干式变压器绕组中央，其安装距离满足干式变压器高压电等级的安全距离；所述光纤传感数据线将红外测温探头测量的数据输送到所述微机控制模块。
8.根据权利要求5 所述的具有智能变频控制的干式变压器冷却风机的运行方法，其特征在于：所述无风叶风机个数为N，其中N为大于等于1的自然数。
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