CN202331113U - 变压器风冷装置在线监测*** - Google Patents

Abstract

一种变压器风冷装置在线监测***，包括可编程逻辑控制器PLC模块，可编程逻辑控制器PLC模块连接电源监控模块、冷却器投切监视模块、油温采集模块和显示模块。本实用新型***通过监测运行中的冷却器进出口油温差来评估风冷装置的冷却效果，以便提醒运行人员及时切换冷却效果差的冷却器，及时安排检修故障冷却器，从而达到控制变压器油温，保证变压器安全稳定运行的目的。

Description

变压器风冷装置在线监测***

技术领域

本实用新型涉及一种监测***，具体涉及一种变压器风冷装置在线监测***。

背景技术

变压器冷却***的冷却效率、冷却***的损耗情况、风扇及电机运转噪声的高低、冷却***的渗漏油情况都对变压器的安全、经济运行产生重要影响。冷却器如果产生问题，将严重影响到散热效果，如何检测冷却装置的冷却效果成为保证变压器运行时温升不会过高、安全可靠运行的重点。

风冷却器主要部件有冷却器本体、潜油泵、风扇、净油器。潜油泵是一种特制的油内电动机型离心泵，电动机的定子和转子浸在油中使油***构成密闭循环***。潜油泵强迫油循环，提高冷却效率。风扇吹风，加速变压器油的冷却。风冷却器的工作过程是潜油泵把变压器顶层高温油送入冷却管内几次折流后，热量就传给冷却管壁，再由管壁向空气放出热量。与此同时，在空气侧，由风扇强制吹风，冷空气带走放出的热量，从而使热油加速冷却。冷却后的油从冷却器下端再进入变压器油箱内。

变压器损耗：

变压器损耗包括变压器的空载损耗和负载损耗。变压器空载损耗在变压器投运后就一直存在，不随变压器所带负载的大小变化；负载损耗则随变压器所带负荷的大小而改变，与负荷电流的平方成正比。变压器损耗将转变为热量向外发散，从而引变压器发热和变压器油温升高。随着变压器温度的升高，它们对周围介质就有一定的温度差，从而将一部分热量传给周围介质。

变压器的散热：

变压器散热过程中常遇到的不是单一的传热方式，而是变压器油流过铁芯表面、变压器油流过冷却器箱体内表面、空气流过冷却器箱体外表面时发生的对流、热传导和热辐射联合作用的传热过程。

风冷装置的作用：

变压器运行中绕组和铁芯产生的损耗转变为热量通过热对流、热传导和热辐射使变压器油温升高，变压器油上升进入散热器，形成变压器油的自然对流，强迫油循环冷却器中潜油泵的作用又加速变压器油的流动，强制变压器油对流，加速热对流，在变压器油对流给热过程中同时发生着热传导和热辐射。

发明内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种变压器风冷装置在线监测***，能够实时检测变压器冷却装置冷却效果，以便能够及时掌握变压器风冷装置的运行状况，及时退出发生故障：如渗漏油、潜油泵故障、风扇故障、冷却效果下降时的冷却装置，保证变压器的安全稳定运行。

本实用新型的上述目的是通过这样的技术方案来实现的：一种变压器风冷装置在线监测***，包括可编程逻辑控制器PLC模块，可编程逻辑控制器PLC模块连接电源监控模块、冷却器投切监视模块、油温采集模块和显示模块；所述电源监控模块设有电压继电器，电压继电器连接两路断路器，所述电压继电器、断路器连接可编程逻辑控制器PLC模块，电压继电器连接两路独立的为冷却装置供电的电源，两路断路器控制电源的投切；所述冷却器投切监视模块设有投切断路器，投切断路器连接可编程逻辑控制器PLC模块；所述油温采集模块设有温度传感器，温度传感器连接可编程逻辑控制器PLC模块。

所述可编程逻辑控制器PLC模块通过通讯模块连接PC上位机。

所述通讯模块采用485通讯模块，所述PC上位机通过RS-485总线连接可编程逻辑控制器PLC模块。

本实用新型一种变压器风冷装置在线监测***有益效果如下：

1）、节约人力，运行人员无需频繁现场观察油温、冷却器运行情况等，当有越限告警需运行人员现场切换风冷装置外，其他时间运行人员可以集中精力从事生产。

2）、实时监测，数据通过数据线传回控制室，便于运行人员及时掌握第一手资料，为状态检修积累数据，便于总结规律，提供科学依据。

3）、本实用新型通过监测运行中的冷却器进出口油温差来评估风冷装置的冷却效果，以便提醒运行人员及时切换冷却效果差的冷却器，及时安排检修故障冷却器，从而达到控制变压器油温，保证变压器安全稳定运行的目的。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1为本实用新型***结构图。

具体实施方式

如图1所示，一种变压器风冷装置在线监测***，包括可编程逻辑控制器PLC模块，可编程逻辑控制器PLC模块1连接电源监控模块2、冷却器投切监视模块3、油温采集模块4和显示模块5；

所述电源监控模块2设有电压继电器，电压继电器连接两路断路器，所述电压继电器、断路器连接可编程逻辑控制器PLC模块1，电压继电器连接两路独立的为冷却装置供电的电源，两路断路器控制电源的投切；所述冷却器投切监视模块3设有投切断路器，投切断路器连接可编程逻辑控制器PLC模块1；所述油温采集模块4设有温度传感器，温度传感器连接可编程逻辑控制器PLC模块1。

可编程逻辑控制器PLC模块1通过通讯模块6连接PC上位机7。

通讯模块6采用485通讯模块，所述PC上位机7通过RS-485总线连接可编程逻辑控制器PLC模块1。

本实用新型一种变压器风冷装置在线监测***的核心是可编程逻辑控制器PLC模块1，***的大多数功能通过可编程逻辑控制器PLC模块1来实现，根据其功能设计，以PLC为核心，整个***由6个功能模块组成，如图1所示。

各功能模块的实现方法和作用简要介绍如下：

1）、电源监控模块2：模块通过小型电压继电器监视两路独立电源的状态，两路独立电源为冷却装置供电，判断电源是否缺相，由两个断路器控制电源的投切；将两路电源的故障信号和断路器辅助节点所反映的电源工作状态信号送入可编程逻辑控制器PLC模块1，经可编程逻辑控制器PLC模块1综合判断产生控制电源投切的控制命令，由断路器执行电源投切动作。

2）、冷却器投切监视模块3：通过采集各冷却器投切断路器的辅助节点监视冷却器的运行状态，并将数据传给可编程逻辑控制器PLC模块1，由可编程逻辑控制器PLC模块1开通相应冷却器的温度采集通道。

3）、油温采集模块4：模块采用温度传感器冷却器的进出口油温进行实时监控，将信号送到可编程逻辑控制器PLC模块1，由可编程逻辑控制器PLC模块1进行数据处理和决策。

4）、显示模块5：在控制面板显示电源和风冷却器组的各种故障、投入状态信息、冷却效果、风冷却器全停等信息。

5）、通讯模块6：通讯模块6通过PLC上的RS485口经串口长线延长器与远方的PC上位机7通信，定期的将变压器、冷却器的运行信息、故障信息通过串口传送到PC上位机7。

6）、PC上位机7：使用Visual c++对串口编程，从串口采集变压器、冷却器的运行信息、故障信息，实现信息在计算机的动态显示和故障报警功能。

程序设计原理：

可编程逻辑控制器PLC模块1通过计算冷却装置的冷却容量、潜油泵的额定油流量、变压器油的热容量等计算出变压器油在经过冷却装置冷却后的温度差ΔT，并与实际温度模块检测出的变压器油进出口温度差（T2-T1）进行对比，从而检测出变压器冷却装置的冷却效果，如果进出口温度差（T2-T1）＜ΔT定值，则说明该冷却装置冷却效果降低，则应退出该冷却装置，并在合适时间安排对其进行检查、检修。

实施步骤：

安装在冷却器进出口油管两处的温度传感器将温度信号经油温变送器送至可编程逻辑控制器PLC模块1，PLC按照规则将温度数据进行分析计算，分析结果利用通讯模块6通过PLC上的RS485口经串口长线延长器与远方的PC上位机7通信，定期的将变压器、冷却器的运行信息、故障信息通过串口传送到PC上位机7，使运行人员能够直观的看到变压器任何一个运行的冷却装置的冷却效果，并及时提醒运行人员切换冷却效果较差的冷却器，合理调配冷却器的投切时间，及时对冷却效果较差的冷却器进行检修，消除设备隐患，保证变压器的温度不致太高，从而确保变压器的安全稳定运行。

Claims (4)

1.一种变压器风冷装置在线监测***，包括可编程逻辑控制器PLC模块（1），其特征在于：可编程逻辑控制器PLC模块（1）连接电源监控模块（2）、冷却器投切监视模块（3）、油温采集模块（4）和显示模块（5）；

所述电源监控模块（2）设有电压继电器，电压继电器连接两路断路器，所述电压继电器、断路器连接可编程逻辑控制器PLC模块（1），电压继电器连接两路独立的为冷却装置供电的电源，两路断路器控制电源的投切；

所述冷却器投切监视模块（3）设有投切断路器，投切断路器连接可编程逻辑控制器PLC模块（1）；

所述油温采集模块（4）设有温度传感器，温度传感器连接可编程逻辑控制器PLC模块（1）。

2.根据权利要求1所述一种变压器风冷装置在线监测***，其特征在于：所述可编程逻辑控制器PLC模块（1）通过通讯模块（6）连接PC上位机（7）。

3.根据权利要求1所述一种变压器风冷装置在线监测***，其特征在于：所述通讯模块（6）采用485通讯模块，所述PC上位机（7）通过RS-485总线连接可编程逻辑控制器PLC模块（1）。

4.根据权利要求1所述一种变压器风冷装置在线监测***，其特征在于：所述油温采集模块（4）设有的温度传感器安装在冷却器进出口油管位置，将温度信号经油温变送器送至可编程逻辑控制器PLC模块（1）。

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