摘要：智能变频风冷控制箱以可编程序控制器（PLC）、触摸屏、变频器为主要控制核心，双电源自动切换装置等当今电气技术应用领域成熟的科研成果，特别是将变频器应用到风冷控制系统，同时实现了主回路无机械触点和变频节能、软启动的多重功用，有效避免油泵及风扇骤然起停导致变压器油温变化现象，装置以变压器负荷、油面温度结合的控制策略，进行冷却器的投切控制以及风扇电机的合理调频投入及退出冷却器，从而实现节能、可靠、智能等多聚一体的智能型变频风冷控制柜箱。
关键词：冷却器；变频器；PLC；控制箱
引言
目前变电站用的风控设备主要有继电器、接触器控制式及有PLC智能模块控制式，继电器、接触器组成其成本较高、智能程度较低，现在正逐步淘汰；PLC智能模块控制式自动化程度相对高[1]。但也只是PLC代替电磁式继电器，功能主要是根据变压器温度投退变压器风机，功能单一，需定期切换检查风控双路电源、风机运行是否正常，同时对于有强油循环变压器不能实现潜油泵的智能启动，在骤然启、停潜油泵过程中容易在变压器形成负压，造成轻瓦斯报警重者造成重瓦斯动作掉闸[2-3]，对此《十八项电网重大反事故措施》中有明确规定：9.6.2.2强油循环结构的潜油泵启动应逐台启用，延时间隔应在30S以上，以防止气体继电器误动。对此设计了一种以可编程序控制器（PLC）、触摸屏、变频器为主要控制核心，去实现变压器风机和潜油泵软启动有效避免油泵及风扇骤然起停导致变压器气压变化，同时去实现风控主回路双电源定时自动切换，主备用风机定时切换，风机转速随变压器温度、负荷智能调频，实现节能、可靠、智能等多聚一体的智能型变频风冷控制箱。
1.基本原理
主变智能变频风冷控制箱欧姆龙可编程控制器作为控制核心及HMI（触摸屏）作为人机操作界面，交流接触器作为功率执行元件，断路器、相序缺相继电器作为保护元件，通过触摸屏设置运行参数，根据顶层油温和运行负荷信号投入和退出相应模式的冷却器[4-5]，将运行中的故障信息通过通讯口或故障接点远传，同时将信息整理存储于触摸屏，可以借助“故障记录”选项查明具体的故障原因、时间，也可定时自动轮换工冷却器运行模式[6]。
变频器功率输出随温度和负荷变化而变化，当温度低于40℃，变频器输出为25Hz，温度到达48℃，全功率输出50 Hz，当温度在40℃—48℃之间，变频器频率输出和温度线性变化。实际上变频器输出有当地气温和变压器的负载大小自动调节，当温度较低时，变压器冷却器系统可以适当降低强冷油流或风速，这时变频器输出的频率和电压低电机处于低转速状态，降低油流或风速，从而达到节能效果。
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2.电力变压器智能变频风冷控制系统性能分析
2.1提高系统的安全稳定性
变压器负荷电流变化时，智能型变频控制系统不是由开关频繁启动分级投切冷却器组，而是自动跟踪变压器负荷的变化动态线性的调整其调整其冷却器容量，从而降低了冷却系统的事故隐患，也可以在一定范围内提高了变压器负荷能力。
2.2有效避免主变油油流带电
油流带电确已成为危及变压器安全运行的关键因素，油流的速率是影响油流带电的关键因素，带电程度随流速的增加而提高。油温的高低也是对油流带电有着显著的影响，为控制油的流动带电，油温用控制在40℃-50℃，油温是通过影响粒子的能量及系统的参数而达到影响带电程度的。智能型变频风冷控制系统运行时几乎没有油流冲击，且大多数情况下油是在相对较低速下运行，可以有效抑制主变油流带电的隐患。
2.3冷却器经济运行
电机运行所消耗的功率与其转速的立方成正比，传统的冷却系统没有充分考虑热冗余度，一台主变多投相当于一组冷却器的容量；智能型变频风冷控制冷却组电机运行的转速总是刚好满足冷却器容量的要求，节能效果明显，实现冷却器组的经济运行.
3.总结
智能型变频风冷控制箱以可编程序控制器（PLC）、触摸屏、变频器为主要控制核心，实现变压器风机和潜油泵软启动有效避免油泵及风扇骤然起停导致变压器气压变化，同时去实现风控主回路双电源定时自动切换，主备用风机定时切换，风机转速随变压器温度、负荷智能调频，达到节能、可靠、智能效果。在性能上，该智能控制箱可以提高系统的安全稳定性，有效避免主变油油流带电，使冷却器经济运行，同时降低噪音。
4.参考文献
[1] 杨鹏，应黎明，陈敏，王晋伟，王国栋.ANC系统次级通道背景噪声的处理方法[J].电测与仪表.2017（08）
[2] 刘新颜，侯义明，郑赞，刘洪文.变压器油箱磁屏蔽布置方式优化[J].电气制造.2014（02）
[3] 范婷，任庆帅.变压器储油柜结构及补油方法[J].山东电力技术.2013（03）
[4] 刘艳辉，闫新玉，薛静梅，王秀春.片式散热器内部结构对其散热影响的CFD数值模拟和红外实验研究[J].变压器.2013（08）
[5] 赵琦玮.大型变压器智能冷却器控制的研究与应用[J].仪器仪表用户.2013（04）
[6] 孙德臣.500kV主变压器冷却器全停跳闸分析及处理[J].中国电力教育.2011（12）
论文作者:赵春涛,刘慧慧,景丽婷
论文发表刊物:《基层建设》2018年第34期
论文发表时间:2019/1/3
标签：变压器论文; 冷却器论文; 控制箱论文; 智能论文; 变频器论文; 油泵论文; 风机论文; 《基层建设》2018年第34期论文;