变电站电力变压器冷风机触摸屏智能控制器扁顶针

2022-07-27 10:06

变电站电力变压器冷风机触摸屏智能控制器

变电站电力变压器冷风机触摸屏智能控制器 2011年12月10日 来源: 变电站电力变压器冷风机触摸屏智能控制器配电变压器是供电环节中最重要也是最普遍的一次设备。在我国现行配电网中,有35KV/66KV/110KV/154KV/220KV几个电压等级,以110KV/220KV为主。全国大约有中高压变电站4万个,这个数字还在逐年增长,其中大部分是两台变压器并列运行。由于变压器在运行中线圈会发热,需要采取冷却措施。小容量变压器可采取干式变压器,自然风冷或强制风冷。大容量变压器一般以油为冷却媒体,必须强制风冷。变压器运行中初次级线圈和磁芯都会产生热量,变压器油流经这些部位靠热传导作用带走热量,再经散热器将热量散发到环境空气中。或者说,变压器的运行表现为发热和散热两个方面的对立统一体。显然,变压器产生的热量多少与负载大小成正比,而散热好坏与周围环境直接相关。负载的变化表现为基荷与周期性负荷的叠加。基荷主要为工业负荷,这部分负荷的变化比较缓慢,与当地经济发展有关。负荷的周期性,有(1)一日之内变化的峰谷负荷;(2)一周之内的工作日负荷与周末负荷;(3)一年之内的春灌、夏季制冷、秋收和冬季取暖;(4)长假:五一、十一、春节。这几个周期的相互叠加,就构成了变压器负载的基本变化规律,从而也就决定了变压器发热量的基本变化规律。散热效率取决于表面积和温差。在同等表面积情况下,温差的大小就决定了散热效率的高低。变压器负载增大时,发热量增多,从而油温升高,进而散热管表面温度升高。由于环境空气一般比散热管表面温度低,形成温差。由于热传导作用,围绕散热管一定厚度内的空气被逐渐加热,这样一来,热量被转移到环境空气中。如果不及时将已被加热的空气移开,温差就会逐渐减小,散热效率又逐渐将下来。这个升温和散热相互作用的过程,最后会达到稳态,也就是散热管表面温度达到一个温度平衡值,此时,单位时间内的发热量和散热量相等。如果这个温度平衡值维持在较高水平,将使变压器性能下降,甚至达到不可容忍的程度。为了维持较低温度平衡值(45度到55度),必须采取强制风冷措施,加速空气对流。要维持更低的温度水平,需要更大的送风量,但这样做给变压器运行工况带来的好处也就越来越微弱。因此,根据负荷的变化调整送风量并维持合理的温度平衡值,是变压器经济运行的客观需要。为了安全的需要,变压器冷风机按最大化配置,也就是在满负荷运行并且环境温度达到最高值的情况下,变压器的运行依然是安全的,也即在最大发热量同时温差最小的条件下,强制风冷的送风量,依然满足散热要求。显而易见,变压器并不是总在满负荷运行,一般负荷率在40%-70%之间。同时,变压器也不会总在最坏散热情况下运行,夏季温度最高可到40C,但冬季只有10C以下,甚至达到零下10C。根据负荷情况和环境温湿度的变化,开启部分风机,这样的控制策略对变压器安全运行是可行的。冷风机的可利用小时数是有限的,随着投运时间线性递减。在保证变压器散热需要的前提下,适当减少部分冷风机的投运时间,可提高设备使用寿命。在实际运行操作中,已经设计了手动操作箱,有控制逻辑线路和手动按钮。手动按钮控制冷风机供电回路继电器吸合或放开,从而达到手动控制冷风机投运或切除的目的。如果操作人员根据负载情况和气候条件,及时投切冷风机,可达到既保证变压器可靠运行,又能延长冷风机使用寿命,并起到节约电能的目的。然而,“及时投切”实施起来有困难。操作人员为了保证变压器可靠运行,习惯上采取冷风机全部投入运行的简化工作模式。这就造成了冷风机过渡运行,容易引发冷风机故障。为了实现及时投切的目的,采用智能控制技术方案。根据每个季度的气候条件和典型日负荷情况,制定冷风机合理投切策略,智能控制器按照事先制定的控制策略,实施对应冷风机的投切,从而实现无人值守变压器冷风机智能投切。触摸屏智能控制器通过R485总线外挂输入输出模块,扩展性好,方便进一步与变电站自动化系统结合可将控制器安装在操作箱中,也可安装在值班室。如果安装在值班室,需要把R485总线(四根信号线)从操作箱引入到值班室,不超过1000米即可。(1) 及时投切  智能控制器按照事先制定好的控制策略,通过闭合或者分断对应回路的冷风机控制继电器,实现及时投切。(2) 无人值守  智能控制器自动实施冷风机就地控制,无需人工干预。(3) 策略控制  某个变压器的负荷变化趋势,操作人员可根据实际运行经验,通过冷风机轮转表格来刻画。在保证变压器可靠运行的前提下,依据季节气候变化规律和负荷变化规律,制定控制策略。(4) 故障告警  一旦发现某个回路闭合或开断故障,可以声音报警,提示值班人员检修。(5) 运行记录  冷风机投切及运行状态记录(SOE),便于事后分析,用于控制策略的完善。(6) 可远程监控有条件时可以布置通讯电缆,通过控制器通讯口,实现远程监控。本控制系统由华北电力大学、荷泽电力公司、北京凯控科技

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