CN215599543U - 一种变压器冷却器一体化控制*** - Google Patents

Abstract

一种变压器冷却器一体化控制***，它包括自动控制***和手动控制***；自动控制***包括控制器，与控制器连接的电压继电器、主用电操开关、备用电操开关；控制器还与若干冷却器、变压器、远方监控***连接；主用电操开关和备用电操开关还与冷却器连接；电压继电器包括设置在主用动力电源与控制器之间的第一电压继电器、以及设置在备用动力电源与控制器之间的第二电压继电器。本实用新型的目的是为了解决变压器冷却器的启停控制和动力电源切换控制由不同的控制设备实现，成本较高，控制设备故障导致冷却器全停风险较大的技术问题。

Description

一种变压器冷却器一体化控制***

技术领域

本实用新型属于变电设备及其附属设备技术领域，具体涉及一种变压器冷却器一体化控制***。

背景技术

电力变压器常用的冷却方式有油浸自冷、油浸风冷、强迫油循环风冷、强迫油循环水冷等方式。除了油浸自冷方式外，其它三种冷却器包括动力和控制两部分组成。动力部分通常由2路交流380V动力电源经电源切换装置为冷却器的油泵、风机或水阀供电，控制部分通常用继电器组合或可编程控制器（PLC）对冷却器的油泵或风机的启停、冷却器的水阀的开关进行控制。工程应用中，动力部分的电源切换装置故障率较高，而且不具备装置自检功能，发生故障后，也不能发出告警信号，只有在电源切换失败后，运维人员才可能发现，可能造成冷却器全停，导致变压器停运；控制部分，通常由继电器组合方式或PLC控制方式实现。因为PLC自动化程度高、故障率低，继电器组合方式已经逐步被PLC控制方式取代，而且，当PLC控制回路与手动控制回路相对独立时，即使PLC发生故障，运维人员也可以切至手动控制状态，让PLC退出运行，通过手动操作让冷却器继续保持运行状态，变压器也能继续正常运行。

鉴于现在的PLC已经具有较强的运算性能，如果将动力部分的电源切换控制也用PLC实现，那就可以淘汰故障率较高的电源切换装置，让动力回路切换控制更加可靠。而且PLC发生故障后，会触发出告警信号，运维人员可以及时发现、及时处理，避免冷却器全停，避免变压器停运。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决变压器冷却器的启停控制和动力电源切换控制由不同的控制设备实现，成本较高，控制设备故障导致冷却器全停风险较大的技术问题，提供的一种将变压器冷却器的启停控制和动力电源切换控制统一由一套控制器执行，并且使自动控制与手动控制相对独立的变压器冷却器一体化控制***。

一种变压器冷却器一体化控制***，它包括自动控制***和手动控制***，与若干组冷却器、变压器、远方监控***连接；

上述自动控制***包括控制器，与控制器连接的电压继电器、主用电操开关、备用电操开关；

控制器还与若干冷却器、变压器、远方监控***连接；

电压继电器包括设置在主用动力电源与主用电操开关之间的第一电压继电器、以及设置在备用动力电源与备用电操开关之间的第二电压继电器。

控制器可根据第一电压继电器和第二电压继电器反映的动力电源的电压状态按照一定的控制逻辑实现对主用电操开关和备用电操开关的自动控制。

控制器还可根据冷却器、变压器反映的状态按照一定的控制逻辑分别对若干冷却器的启停进行自动控制。

主用电操开关设置于主用动力电源与冷却器之间，备用电操开关设置于备用动力电源与冷却器之间。

主用电操开关、备用电操开关均可通过分闸或合闸对全部冷却器断电或供电。

上述手动控制***包括电操开关分合闸按钮组、冷却器启停按钮组，电操开关分合闸按钮组与主用电操开关、备用电操开关连接；冷却器启停按钮组与若干冷却器连接。

电操开关分合闸按钮组用于对主用电操开关、备用电操开关进行控制；冷却器启停按钮组用于对冷却器的启动或停止进行控制。

控制器还与远方监控***连接，控制器可将监测到的电压继电器状态、电操开关状态、变压器工况、冷却器状态传输给远方监控***。远方监控***可对电操开关做远方分合闸操作，对冷却器做远方启停操作。

与现有技术相比，本实用新型具有如下技术效果：

1）在变压器冷却器的动力电源回路利用电操开关替代传统的开关，用控制器替代传统的电源切换装置，实现了冷却器的主用电源、备用电源的自动投退；

2）利用一体化控制器实现了对变压器冷却器的动力回路切换和若干冷却器启停的一体化控制。

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为本实用新型中***结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种变压器冷却器一体化控制***，它包括自动控制***1和手动控制***2，与若干组冷却器9、变压器10、远方监控***11连接。

自动控制***1包括控制器3，与控制器3连接的电压继电器、主用电操开关5、备用电操开关12。

电压继电器包括设置在主用动力电源与控制器3之间的第一电压继电器4、以及设置在备用动力电源与控制器3之间的第二电压继电器6。

控制器3可根据第一电压继电器4和第二电压继电器6反映的动力电源的电压状态按照一定的控制逻辑实现对主用电操开关5和备用电操开关12的自动控制。

控制器3还与冷却器9、变压器10连接，可根据冷却器9、变压器10反映的状态按照一定的控制逻辑分别对若干冷却器9的启停进行自动控制。

主用电操开关5设置于主用动力电源与冷却器9之间，备用电操开关12设置于备用动力电源与冷却器9之间。

主用电操开关5、备用电操开关12均可通过分闸或合闸对全部冷却器9断电或供电。

手动控制***2包括电操开关分合闸按钮组7、冷却器启停按钮组8，电操开关分合闸按钮组7用于对主用电操开关5、备用电操开关12进行控制；冷却器启停按钮组8用于对冷却器9的启停进行控制。

在自动控制模式下，当主用动力电源发生异常时，第一电压继电器4动作，将动作信息送给控制器3，控制器3使主用电操开关5分开，并使备用电操开关12合上。

在自动控制模式下，控制器3可根据变压器10的运行工况对若干冷却器9分别进行启、停控制；控制器3可对冷却器3的运行状态或故障状态进行监控。

控制器3可对冷却器9的运行状态或故障状态进行监控。不同类型的冷却器的状态信号不尽相同，例如：

油浸风冷冷却器的风机运行、风机停止、风机故障、环境温度等信号；

强迫油循环风冷冷却器的油泵运行、油泵停止、油流正常、油流异常、风机运行、风机停止、风机故障、环境温度等信号；

强迫油循环水冷冷却器的油泵运行、油泵停止、油流正常、油流异常、进口水温、出口水温、水阀开、水阀关、水流正常、水流异常、水压正常、水压异常、冷却器渗漏等信号。

控制器3接收变压器10的高低压侧开关位置状态、变压器油面温度、变压器绕组温度、变压器负荷电流的开入信号或模拟量信号，对变压器10的运行工况进行判断，然后控制器3通过开出继电器分别给各组冷却器9发出启停控制指令，增减冷却器的投运数量。

控制器3还与远方监控***11连接，控制器3可将监测到的变压器10的工况、冷却器9的状态传输给远方监控***11，远方监控***11可通过控制器3对冷却器9的启停和主用电操开关5、备用电操开关12的分合进行远方操作。

当自动控制***故障或需要手动试验时，通过对手动控制***2中的电操开关分合闸按钮组7对主用电操开关5、备用电操开关12进行操作，具体如下：

按下分闸按钮可断开主用电操开关5或备用电操开关12，使相应的动力电源回路开路；

按下合闸按钮可合上主用电操开关5或备用电操开关12，相应的动力电源回路给冷却器9供电。

当自动控制***故障或需要手动试验时，通过对手动控制***2中的冷却器启停按钮组8对冷却器9分别控制。冷却器启停按钮组8中的每一组启动、停止按钮对应一组冷却器。按下某组的启动按钮可启动该组冷却器，按下某组的停止按钮可停止该组冷却器。

在更具体的结构中：

其中，自动控制***1和手动控制***2的全部设备安装在1个电气盘柜中。

其中，控制器3为一体化控制器，具体可采用PLC，具体可采用南瑞继保PCS-9150G过程控制***，该***由南瑞继保PR200G控制器模块及其I/O模块实现数据采集和控制，由南瑞继保PCS-SmartIC组态软件实现工程创建、算法组态等功能，由南瑞继保PCS-ICCS监控软件及后台实现人机交互。PCS-9150G与其它设备通过硬接线相连。I/O模块包括AI208模拟量输入模块、AI508温度探测器输入模块、DI232开关量输入模块、DO216开关量输出模块、TB32P通用端子板、PDI32TBP开关量输入端子板、PDOAC16TBP开关量输出交流继电器端子板等，PR200G控制器模块及其I/O模块通过IO底座BS302和控制器底座BS301连接。

其中，电压继电器可采用施耐德RM22TR33继电器，具有相序、欠压、过压监测功能，通过硬接线连接到动力电源回路，当主用动力电源或备用动力电源出现地电压异常时，第一电压继电器4或第二电压继电器6节点动作，该节点通过硬接线连接到控制器3的开关量输入端子板，将动作信号送给控制器3。

其中，主用电操开关5、备用电操开关12可采用施耐德NSX60F塑壳断路器，通过动力电缆与冷却器9连接。正常情况下，主用电操开关5合位，备用电操开关12分位，由主用动力电源给冷却器9供电。主用电操开关5的位置节点经硬接线接入控制器3的开关量输入端子板。控制器3的开关量输出交流继电器端子板经硬接线与主用电操开关5、备用电操开关12的电动操作结构连接。如果主用动力电源发生电压异常，第一电压继电器4的发出动作信号给控制器3，控制器3发出分闸操作指令给主用电操开关5的电动操作机构，断开主用电操开关5。主用电操开关5分闸成功后，将分闸位置信号送给控制器3，控制器3发出合闸操作指令至备用电操开关12的电动操作机构，合上备用电操开关12，改由备用动力电源给冷却器9供电。

控制器3通过硬接线与变压器10的高压侧开关位置继电器、低压侧开关位置继电器、变压器油面温度探测器、变压器绕组温度探测器、变压器负荷电流变送器连接。其中，高压侧开关位置继电器、低压侧开关位置继电器接入控制器3的开关量输入端子板。变压器油面温度探测器、变压器绕组温度探测器、变压器负荷电流变送器接入控制器3的通用端子板。

控制器3通过硬接线实现与冷却器9的各种冷却设备的电气连接。控制器3既要监测冷却器9的运行状态和故障状态，又要向冷却器9发出启停控制指令，增减冷却器的投运数量。

冷却器9的各种开关量信号、模拟量信号分别接入控制器3的开关量输入端子板、通用端子板，如：油浸风冷冷却器的风机运行、风机停止、风机故障等开关量接入控制器3的开关量输入端子板，环境温度等模拟量接入控制器3的通用端子板；强迫油循环风冷冷却器的油泵运行、油泵停止、油流正常、油流异常、风机运行、风机停止、风机故障等开关量接入控制器3的开关量输入端子板；环境温度等模拟量接入控制器3的通用端子板；强迫油循环水冷冷却器的油泵运行、油泵停止、油流正常、油流异常、水阀开、水阀关、水流正常、水流异常、水压正常、水压异常、冷却器渗漏等开关量接入控制器3的开关量输入端子板；进口水温、出口水温等模拟量接入控制器3的通用端子板。上述开关量信号、模拟量信号被控制器3接收后，可用作对冷却器9的启停辅助判据，也可通过通信方式上送到远方监控***11。

控制器3根据接入的变压器10的各种信号，明确变压器10当前的运行工况，经过控制器的控制逻辑程序分析后，向冷却器9发出启停控制指令，增减冷却器的投运数量。控制器3的控制逻辑程序通常要实现多组冷却器的轮换运行、随主变负荷电流的增减而增减冷却器的投运数量、随变压器油面温度和绕组温度的增减而增减冷却器的投运数量等功能。当控制器3故障时，应保持各组冷却器9的当前运行状态，避免对变压器造成影响。

控制器3根据接入的冷却器9的各种信号，用作对冷却器9的启停辅助判据。如果一组冷却器有风机故障、油流异常、水流异常、水压异常等故障信号发出给控制器3，控制器3应启动另一组备用冷却器，避免影响冷却效果。如果一组冷却器有冷却器渗漏等故障信号发出给控制器3，控制器3应停止该故障冷却器，并启动另一组备用冷却器，避免事故扩大，避免影响冷却效果。

控制器3可以通过光纤或网线与远方监控***11连接，以通信的方式将其监测到的主用电操开关5、备用电操开关12状态、冷却器9状态、变压器10工况上送远方监控***11，同时接收远方监控***11对主用电操开关5、备用电操开关12进行远方分合闸操作，对冷却器9进行远方启停操作。

手动控制***2由电操开关分合闸按钮组7、冷却器启停按钮组8组成。电操开关分合闸按钮组7可以由伊莱克斯10/R、10/G实现，通过硬接线连接到主用电操开关5、备用电操开关12的分合闸控制回路。每个电操开关对应一个合闸按钮和一个分闸按钮，其中10/R为红色的合闸按钮，10/G为绿色的分闸按钮，当按下合闸按钮时，合上相应的电操开关，当按下分闸按钮时，断开相应的电操开关5。冷却器启停按钮7由伊莱克斯11/R、11/G实现，通过硬接线连接到冷却器5的启停控制回路。每一组冷却器9对应一个启动按钮和一个停止按钮，其中11/R为红色的启动按钮，10/G为绿色的停止按钮，当按下启动按钮时，启动相应的冷却器9，当按下停止按钮时，停止相应冷却器9。

Claims (7)

1.一种变压器冷却器一体化控制***，其特征在于，它包括自动控制***（1）和手动控制***（2）；

自动控制***（1）包括控制器（3）、与控制器（3）连接的电压继电器、主用电操开关（5）、备用电操开关（12）；控制器（3）还与若干冷却器（9）、变压器（10）、远方监控***（11）连接；

电压继电器包括设置在主用动力电源与控制器（3）之间的第一电压继电器（4）、以及设置在备用动力电源与控制器（3）之间的第二电压继电器（6）；

手动控制***（2）包括电操开关分合闸按钮组（7）、冷却器启停按钮组（8），电操开关分合闸按钮组（7）用于对主用电操开关（5）、备用电操开关（12）的分合闸控制；冷却器启停按钮组（8）用于对冷却器（9）的启停控制。

2.根据权利要求1所述的***，其特征在于：所述控制器（3）可根据第一电压继电器（4）和第二电压继电器（6）反映的动力电源的电压状态按照一定的控制逻辑实现对主用电操开关（5）和备用电操开关（12）的自动控制；

控制器（3）还可根据冷却器（9）、变压器（10）反映的状态按照一定的控制逻辑分别对若干冷却器（9）的启停进行自动控制。

3.根据权利要求1所述的***，其特征在于：主用电操开关（5）设置于主用动力电源与若干冷却器（9）之间，备用电操开关（12）设置于备用动力电源与若干冷却器（9）之间。

4.根据权利要求3所述的***，其特征在于：所述主用电操开关（5）、备用电操开关（12）均可通过分闸或合闸对全部冷却器（9）断电或供电。

5.根据权利要求1所述的***，其特征在于：所述手动控制***（2）包括电操开关分合闸按钮组（7）、冷却器启停按钮组（8）；电操开关分合闸按钮组（7）与对主用电操开关（5）、备用电操开关（12）连接；冷却器启停按钮组（8）与若干冷却器（9）连接。

6.根据权利要求5所述的***，其特征在于，电操开关分合闸按钮组（7）用于对主用电操开关（5）、备用电操开关（12）的分合闸控制；冷却器启停按钮组（8）用于对冷却器（9）的启停控制。

7.根据权利要求1所述的***，其特征在于，还包括远方监控***（11），远方监控***（11）与控制器（3）连接，控制器（3）可将监测到的变压器的工况、冷却器的状态传输给远方监控***（11），远方监控***（11）可通过控制器（3）对冷却器（9）的启停和主用电操开关（5）、备用电操开关（12）的分合闸进行远方控制。

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