新型智能型变压器风冷控制柜的制作方法
【专利摘要】一种新型智能型变压器风冷控制柜，包括有多个独立的控制电路组件，还包括有控制柜体，于控制柜体内罗列设置有多个控制抽屉，控制抽屉与控制柜体通过滑轨连接；于控制柜体上设置有用于传输电子信号的控制输出线路，控制抽屉上设置有与控制输出线路对接的接线端子；各个控制电路组件均设置于独立的控制抽屉内并与接线端子对应连接。风冷控制柜内各冷却设备的供电及控制回路采用独立的模块化设计，抽屉式安装，各分支界限清晰，接线交差减少，这种抽屉式结构实现了可在设备运行情况下更换故障分支回路；在控制方式上采用常规继电器加PLC的双控制热备用模式，在PLC控制系统故障时自动切换到常规电气控制模式，提高了系统运行的可靠性。
【专利说明】
新型智能型变压器风冷控制柜
技术领域
[0001]本实用新型涉及变压器控制设备技术领域，更具体地说，特别涉及一种新型智能型变压器风冷控制柜。
【背景技术】
[0002]在电力系统中变压器是一个十分重要的元件，它的安全运行对电力系统起着十分重要的作用。
[0003]变压器在运行过程中，绕组中的铜耗和铁芯中的铁耗产生大量的热量，如果热量不能有效及时的散发出去，会使变压器本体温度过高从而造成对本体严重的破坏，继而影响整个电网的输配电正常运行。研究结果表明在超越设计温度情况下，温度每升高6°C，变压器的使用寿命就要减少一半。
[0004]变压器风冷控制柜就是针对110KV及以上采用自然油循环风冷、强迫油循环风冷和强迫油循环水冷三种冷却方式之一的变压器而设计的冷却控制系统。它根据变压器的运行温度，实时控制变压器内各风机或油栗分支回路的起停，实现变压器温度的调节。可以采用自动或手动控制方式，并可以把各种信息上传后台显示和下行控制设定，对变压器整个冷却系统实现最优控制，达到节能和延长散热器使用寿命的目的。
[0005]变压器风冷控制柜因其重要性在市场上得到了广泛的应用，但也出了不少问题:
[0006]1、结构设计不合理，元件故障查找和更换麻烦
[0007]因在市场上的风冷控制柜内部元件采用总合布置\统一走线，一个简单故障往往要查找全柜设备和线路才能找到，而更换一个设备之前，往往需要先拆下一大片，结果是老问题处理了，又产生了新问题。
[0008]2、控制方式不合理
[0009]风冷控制柜最早采用传统的继电器控制，这种设计的优点是技术简单，所有元件及控制逻辑均可见，所以可靠性好，但由于接线复杂，只能进行较简单的逻辑控制。随着PLC技术的发展，基于PLC可编程控制器的自动控制系统逐渐成为市场主流。采用PLC控制系统的优点是通用性强、体积小、逻辑编程方便，但是在PLC退出的情况下系统就无法正常运行，这对要求高可靠性的变压器运行是极为不利的。
[0010]3、冷却设备频繁起停，影响使用寿命
[0011]变压器的运行温度是由其所带负载大小和环境温度决定的，是一个变化参数，所以为了稳定变压器的运行温度在一个范围内，其冷却设备(风机和油栗)是要求频繁起停。而频繁起动电机会造成电机使用寿命的大大缩短。
[0012]变压器在常态下的运行温度变化是一个缓慢的过程，风机或油栗采用按组投退的阶梯工作模式，往往会出现因温度上升而多投入一台，退出后温度又上升的循环工作模式。
[0013]4、节能效果差
[0014]采用按组投退的阶梯工作模式，为了减少风机频繁起停，即使变压器温度已正常，冷却设备也要继续运行一段时间，这段设备做功只能是能量损耗。
[0015]5、控制设备无自检功能
[0016]对电机运行中的潜在故障无法提前预知。
【实用新型内容】
[0017](— )技术方案
[0018]本实用新型提供了一种新型智能型变压器风冷控制柜，包括有PLC智能控制电路组件、常规电器控制电路组件、风机控制电路组件、水栗控制电路组件、油栗控制电路组件，所述PLC智能控制电路组件具有用于显示设备运行状态信息的显示器，还包括有控制柜体，于所述控制柜体内罗列设置有多个控制抽屉，所述控制抽屉与所述控制柜体通过滑轨连接；
[0019]于所述控制柜体上设置有用于传输电子信号的控制输出线路，所述控制抽屉上设置有与所述控制输出线路对接的接线端子；
[0020]所述PLC智能控制电路组件、所述常规电器控制电路组件、所述风机控制电路组件、所述水栗控制电路组件以及所述油栗控制电路组件均设置于独立的所述控制抽屉内并与所述接线端子对应连接；
[0021]用于设置所述PLC智能控制电路组件的所述控制抽屉上开设有安装窗口，所述显示器卡设于所述安装窗口上。
[0022]优选地，于所述控制抽屉的一端设置有抽屉把手；于所述控制抽屉的另一端设置有锁头，所述锁头可与所述柜体锁闭，所述控制抽屉通过所述锁头与所述柜体固定连接。
[0023]优选地，所述抽屉把手包括有两个，两个所述抽屉把手分设于所述控制抽屉的两侧。
[0024](二)有益效果
[0025]在上述结构设计中，风冷控制柜内各冷却设备的供电及控制回路采用独立的模块化设计，抽屉式安装，各分支界限清晰，接线交差减少，这种抽屉式结构实现了可在设备运行情况下更换故障分支回路;在控制方式上采用常规继电器加PLC的双控制热备用模式，在PLC控制系统故障时自动切换到常规电气控制模式，提高了系统运行的可靠性;风冷控制柜各风机或油栗均采用变频调速控制，由总控单元根据变压器运行的温度和电流自动调整各电机的转速，减少各冷却设备的频繁起动，延长电机使用寿命，同时减少能量损耗，起到节能的效果；在风冷控制柜内每一风机或油栗的供电主回路增加一套运行状态在线监测单元，将各台电机运行状况实时上传到远程监控系统，实现对各控制回路的在线监测，提前发现设备运行的潜在故障。
【附图说明】
[0026]图1为本实用新型实施例中新型智能型变压器风冷控制柜的结构示意图；
[0027]图2为本实用新型实施例中控制抽屉的结构示意图；
[0028]在图1和图2中，部件名称与附图编号的对应关系为:
[0029]控制柜体1、控制抽屉2、接线端子3、安装窗口4、抽屉把手5。
【具体实施方式】
[0030]下面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不能用来限制本实用新型的范围。
[0031]在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0032]在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接;可以是机械连接，也可以是电连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0033]请参考图1和图2，其中，图1为本实用新型实施例中新型智能型变压器风冷控制柜的结构示意图；图2为本实用新型实施例中控制抽屉2的结构示意图。
[0034]本实用新型提供了一种新型智能型变压器风冷控制柜，包括有PLC智能控制电路组件、常规电器控制电路组件、风机控制电路组件、水栗控制电路组件、油栗控制电路组件，PLC智能控制电路组件具有用于显示设备运行状态信息的显示器，还包括有控制柜体I，于控制柜体I内罗列设置有多个控制抽屉2，控制抽屉2与控制柜体I通过滑轨连接;于控制柜体I上设置有用于传输电子信号的控制输出线路，控制抽屉2上设置有与控制输出线路对接的接线端子3 ； PLC智能控制电路组件、常规电器控制电路组件、风机控制电路组件、水栗控制电路组件以及油栗控制电路组件均设置于独立的控制抽屉2内并与接线端子3对应连接；用于设置PLC智能控制电路组件的控制抽屉2上开设有安装窗口 4，显示器卡设于安装窗口 4上。
[0035]具体地，于控制抽屉2的一端设置有抽屉把手5;于控制抽屉2的另一端设置有锁头，锁头可与柜体锁闭，控制抽屉2通过锁头与柜体固定连接。
[0036]具体地，抽屉把手5包括有两个，两个抽屉把手5分设于控制抽屉2的两侧。
[0037]1、风冷控制柜结构设计
[0038]柜内主要包括PLC控制系统抽屉、常规电气控制系统抽屉、
[0039]风机或油栗控制回路(简称分支回路)抽屉以及各抽屉对应的接插件等设备。抽屉具有机械连锁功能，只有在解锁后才能拔出。
[0040]PLC控制系统抽屉主要安装PLC可编程控制器的主机、扩展模块、电源、显示屏及中间继电器等设备。PLC控制通过其侧面的接线端子3将信号传输到各分支抽屉。
[0041]常规电气控制系统抽屉主要安装常规控制系统所需要的各种时间和中间继电器，通过这些设备组成一套独立于PLC的逻辑控制系统。
[0042]风机或油栗控制回路抽屉主要安装布置在其面板上的断路器操作手柄、分合闸开关、回路工作状态指示灯及在线监测单元;布置在抽屉内部的断路器、接触器、变频器、电流传感器等设备。
[0043]2、双控制热备用模式
[0044]在控制柜上电前将系统切换到PLC自动控制模式，由PLC实现对各风机油栗的控制，在PLC设备故障时，自动切换到常规继电器控制模式，实现系统的正常运行。当PLC系统故障恢复后，自动切换到PLC自动控制模式，两种工作模式的切换自动完成，无需人为操作。
[0045]3、风机和油栗的变频控制
[0046]变频设备安装在各风机或油栗控制回路抽屉内，控制各个运行电机的转速。变频器的控制信号来源于PLC系统(采用通讯或模拟量信号)或常规继电器控制系统(采用节点信号)。控制系统根据当前变压器的运行温度和电流大小，给定各变频器的调节信号，来调整各电机的转速。
[0047]4、在线监测单元的使用
[0048]每个风机或油栗控制回路抽屉内安装一套本回路的在线监测单元，在线监测单元采集本回路运行的电流、电压、开关状态等信号，就地实时显示，并将各种实时数据及报警信号上传到后台监控主机，由监控主机统一分析，预判出潜在故障。
[0049]针对市场上变压器风冷控制柜存在的问题，本实用新型提供了一种新型智能型变压器风冷控制柜，主要技术创新点有:
[0050]1、风冷控制柜内各冷却设备的供电及控制回路采用独立的模块化设计，抽屉式安装，各分支界限清晰，接线交差减少。这种抽屉式结构实现了可在设备运行情况下更换故障分支回路。
[0051 ] 2、在控制方式上采用常规继电器加PLC的双控制热备用模式，在PLC控制系统故障时自动切换到常规电气控制模式，提高了系统运行的可靠性。
[0052]3、风冷控制柜各风机或油栗均采用变频调速控制，由总控单元根据变压器运行的温度和电流自动调整各电机的转速，减少各冷却设备的频繁起动，延长电机使用寿命，同时减少能量损耗，起到节能的效果。
[0053]4、在风冷控制柜内每一风机或油栗的供电主回路增加一套运行状态在线监测单元，将各台电机运行状况实时上传到远程监控系统，实现对各控制回路的在线监测，提前发现设备运行的潜在故障。
[0054]本实用新型的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本实用新型限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本实用新型的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本实用新型从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
【主权项】
1.一种新型智能型变压器风冷控制柜，包括有PLC智能控制电路组件、常规电器控制电路组件、风机控制电路组件、水栗控制电路组件、油栗控制电路组件，所述PLC智能控制电路组件具有用于显示设备运行状态信息的显示器，其特征在于， 还包括有控制柜体(I)，于所述控制柜体内罗列设置有多个控制抽屉(2)，所述控制抽屉与所述控制柜体通过滑轨连接； 于所述控制柜体上设置有用于传输电子信号的控制输出线路，所述控制抽屉上设置有与所述控制输出线路对接的接线端子(3); 所述PLC智能控制电路组件、所述常规电器控制电路组件、所述风机控制电路组件、所述水栗控制电路组件以及所述油栗控制电路组件均设置于独立的所述控制抽屉内并与所述接线端子对应连接； 用于设置所述PLC智能控制电路组件的所述控制抽屉上开设有安装窗口(4)，所述显示器卡设于所述安装窗口上。2.根据权利要求1所述的新型智能型变压器风冷控制柜，其特征在于， 于所述控制抽屉的一端设置有抽屉把手(5); 于所述控制抽屉的另一端设置有锁头，所述锁头可与所述柜体锁闭，所述控制抽屉通过所述锁头与所述柜体固定连接。3.根据权利要求2所述的新型智能型变压器风冷控制柜，其特征在于， 所述抽屉把手包括有两个，两个所述抽屉把手分设于所述控制抽屉的两侧。
【文档编号】G05B19/05GK205427651SQ201620216641
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年3月17日
【发明人】李俊海, 韦青松
【申请人】保定市瑞高电气有限公司