專利名稱：一種冷卻風(fēng)機(jī)的控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于變壓器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種冷卻風(fēng)機(jī)的控制裝置。
背景技術(shù)：
電力變壓器是發(fā)電廠和變電所的重要設(shè)備之一。隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大和 電壓等級(jí)的提高，目前電力系統(tǒng)中的變壓器總?cè)萘恳堰_(dá)9-10倍的發(fā)電總?cè)萘?。因此，變?器能否正常運(yùn)行對(duì)于電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用。在電力變壓器運(yùn)行過程中存在著各種損耗，其中銅耗和鐵耗占變壓器損耗的主要 部分，這些損耗最終都要轉(zhuǎn)換為熱量的形式，使變壓器鐵芯和繞組的溫度升高，使絕緣老 化，進(jìn)而影響變壓器的使用壽命。據(jù)研究表明，變壓器繞組溫度每升高6°C，使用年限將縮短 一半。因此，對(duì)變壓器實(shí)施降溫控制是極其必要的。一般在大型變壓器中都設(shè)有冷卻系統(tǒng)。目前，大型變壓器冷卻系統(tǒng)中普遍采用有 觸點(diǎn)繼電邏輯控制裝置，該裝置通過手動(dòng)設(shè)置多組風(fēng)冷卻器的運(yùn)行、輔助與備用工作方式。 這種裝置可根據(jù)變壓器溫度變化或負(fù)荷電流變化分別自動(dòng)啟停冷卻系統(tǒng)中的各組風(fēng)機(jī)，在 同一時(shí)刻由于變壓器油面的溫度有可能不相同，則各組風(fēng)機(jī)的運(yùn)行或停止的狀態(tài)也不一 致。在這種分組控制的方式下，由于風(fēng)機(jī)啟動(dòng)頻繁，容易使有觸點(diǎn)控制裝置發(fā)生損壞。 同時(shí)，由于同一時(shí)刻不同組的風(fēng)機(jī)啟動(dòng)或停止?fàn)顟B(tài)不一致，可能導(dǎo)致變壓器內(nèi)各點(diǎn)油溫不 均勻，從而造成變壓器油的實(shí)際溫度與測(cè)量值之間存在誤差，不能及時(shí)根據(jù)變壓器因損耗 而產(chǎn)生的熱量很好地調(diào)節(jié)冷卻風(fēng)機(jī)的風(fēng)量，并且也不符合節(jié)能的要求。調(diào)研發(fā)現(xiàn)，由于變壓 器冷卻系統(tǒng)故障造成變壓器整體停運(yùn)的事故屢見不鮮，因此有必要對(duì)現(xiàn)有的變壓器冷卻 系統(tǒng)的控制裝置進(jìn)行改進(jìn)，以提高變壓器運(yùn)行的穩(wěn)定性、可靠性和節(jié)能性，降低由于變壓器 冷卻系統(tǒng)故障而造成變壓器停運(yùn)事故的發(fā)生概率，從而提高供電的可靠性。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有的變壓器用冷卻風(fēng)機(jī)啟停頻繁、調(diào)節(jié) 不及時(shí)、可靠性差等不足，提供一種能及時(shí)、可靠地調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)風(fēng)量的冷卻風(fēng)機(jī)的控制裝置， 從而可降低由于變壓器冷卻系統(tǒng)故障造成變壓器停運(yùn)事故的發(fā)生概率，提高供電的可靠 性。解決本實(shí)用新型技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是該冷卻風(fēng)機(jī)的控制裝置包括有可 調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)風(fēng)量的調(diào)節(jié)單元、實(shí)時(shí)測(cè)量變壓器油溫的溫度傳感器、以及控制單元，所述控制單 元分別與所述溫度傳感器、調(diào)節(jié)單元電連接，控制單元根據(jù)所述溫度傳感器實(shí)時(shí)測(cè)量得到 的變壓器油溫信號(hào)對(duì)調(diào)節(jié)單元進(jìn)行控制，以調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。優(yōu)選的是，所述調(diào)節(jié)單元采用變頻器，所述冷卻風(fēng)機(jī)包括風(fēng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)運(yùn)行的 風(fēng)機(jī)電機(jī)，所述變頻器設(shè)于風(fēng)機(jī)電機(jī)與風(fēng)機(jī)電機(jī)的供電電源之間，變頻器通過調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)電 機(jī)的供電電源的電壓頻率來調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的風(fēng)量。[0009]因?yàn)?，風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，風(fēng)量Q與電機(jī)轉(zhuǎn)速η成正比關(guān)系，即Q = Κη，其中，K為比例系 數(shù)。而拖動(dòng)風(fēng)機(jī)運(yùn)行的異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速公式為n = Iitl(I-S) = eOfJl-sVp，其中，η(Γ同 步轉(zhuǎn)速，S-轉(zhuǎn)差率，P-電機(jī)極對(duì)數(shù)，-供電電源頻率。采用變頻器改變風(fēng)機(jī)電機(jī)的供電電 源的頻率，可調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)機(jī)的調(diào)速，可使風(fēng)機(jī)在不停機(jī)的狀態(tài)下 實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)量的調(diào)節(jié)。優(yōu)選的是，該控制裝置中還包括有判斷變壓器是否過負(fù)荷的過流繼電器，所述過 流繼電器與所述控制單元電連接，過流繼電器將變壓器是否過負(fù)荷運(yùn)行的信號(hào)傳送給控制 單元，控制單元據(jù)此對(duì)調(diào)節(jié)單元進(jìn)行控制，以調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。這樣，在變壓器過負(fù)荷 運(yùn)行引起電流過大導(dǎo)致變壓器溫升較大時(shí)，也能啟動(dòng)風(fēng)機(jī)進(jìn)行冷卻降溫。優(yōu)選的是，所述溫度傳感器采用一個(gè)或多個(gè)，所述一個(gè)或多個(gè)溫度傳感器設(shè)于變 壓器器身上，所述控制單元包括溫度-頻率對(duì)應(yīng)電路，所述溫度-頻率對(duì)應(yīng)電路由對(duì)應(yīng)不 同溫度范圍的多個(gè)溫控器觸點(diǎn)電路并聯(lián)構(gòu)成，并聯(lián)的每個(gè)溫控器觸點(diǎn)電路中還串聯(lián)有一個(gè) 中間繼電器，所述變頻器中包括有變頻器主回路和用于控制變頻器主回路輸出不同的電壓 頻率的多個(gè)變頻器控制回路，所述并聯(lián)的多個(gè)溫控器觸點(diǎn)電路中，各個(gè)中間繼電器分別與 對(duì)應(yīng)某一電壓頻率的變頻器控制回路連通，所述溫度傳感器分別與多個(gè)溫控器觸點(diǎn)電路連 通，當(dāng)溫度傳感器檢測(cè)的溫度達(dá)到某個(gè)溫控器觸點(diǎn)電路所對(duì)應(yīng)的溫度范圍時(shí)，該電路中的 溫控器觸點(diǎn)接通，該電路中的中間繼電器得電，與此中間繼電器對(duì)應(yīng)的變頻器控制回路接 通，指令變頻器主回路輸出某一電壓頻率，從而將所述風(fēng)機(jī)電機(jī)的供電電源調(diào)整為該電壓 頻率。其中，所述多個(gè)溫控器觸點(diǎn)電路所對(duì)應(yīng)的溫度范圍為分別為55°C -75°C，優(yōu)選的 溫度范圍為-6565°C -75°C、75°C及以上；所述多個(gè)中間繼電器得電閉合后所對(duì) 應(yīng)的變頻器控制回路中輸出的電壓頻率值的范圍為30-50HZ，優(yōu)選的頻率為30Hz、40Hz、 50Hz。進(jìn)一步優(yōu)選的是，所述控制單元中還包括有模式選擇開關(guān)，所述模式選擇開關(guān)串 聯(lián)在電源與溫度-頻率對(duì)應(yīng)電路之間，其包括自動(dòng)擋位、一個(gè)或多個(gè)手動(dòng)擋位、以及停止擋 位，所述自動(dòng)擋位與溫度-頻率對(duì)應(yīng)電路連通，所述一個(gè)或多個(gè)手動(dòng)擋位分別與溫度-頻率 對(duì)應(yīng)電路中的各個(gè)溫控器觸點(diǎn)電路所串聯(lián)的各個(gè)中間繼電器連通，或者所述手動(dòng)擋位直接 與對(duì)應(yīng)某一電壓頻率的變頻器控制回路連通，所述停止擋位用于切斷電源與溫度-頻率對(duì) 應(yīng)電路之間的通路，使風(fēng)機(jī)電機(jī)強(qiáng)制停止運(yùn)行。該模式選擇開關(guān)電路主要用于冷卻風(fēng)機(jī)工作時(shí)的模式切換，其提供不同的運(yùn)行擋 位和停止擋位，以使控制多樣化。在自動(dòng)擋位控制模式下，溫度傳感器將當(dāng)前變壓器運(yùn)行狀 態(tài)中采集得到的變壓器的實(shí)際溫度信號(hào)傳送給控制單元，控制單元能根據(jù)采集到的不同 溫度信號(hào)及時(shí)調(diào)整變頻器的控制回路，使變頻器輸出合適的電壓頻率給風(fēng)機(jī)電機(jī)的供電電 源，進(jìn)而使風(fēng)機(jī)電機(jī)獲得不同的轉(zhuǎn)速，從而使風(fēng)機(jī)輸出不同的冷卻風(fēng)量，以冷卻降低變壓器 油溫；在手動(dòng)擋位控制模式下，根據(jù)手動(dòng)擋位中所設(shè)定的固定電壓頻率信號(hào)，控制單元根據(jù) 此電壓頻率信號(hào)調(diào)整變頻器的控制回路，變頻器根據(jù)該固定電壓頻率給風(fēng)機(jī)電機(jī)的供電電 源，風(fēng)機(jī)電機(jī)的供電電源被強(qiáng)制運(yùn)行在該固定的電壓頻率上，從而使風(fēng)機(jī)的出風(fēng)量固定不 變。手動(dòng)擋位的設(shè)定可方便操作人員在特殊情況或緊急情況下對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行強(qiáng)制控制。其中，所述模式選擇開關(guān)可以采用一個(gè)或多個(gè)。優(yōu)選采用兩個(gè)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)機(jī)的多組控制，并且當(dāng)一組風(fēng)機(jī)出現(xiàn)故障需要檢修時(shí)，可以保證另外一組風(fēng)機(jī)的正常運(yùn)行。優(yōu)選的是，該控制裝置中還包括有判斷變壓器是否過負(fù)荷的過流繼電器，所述過 流繼電器觸點(diǎn)設(shè)于所述溫度-頻率對(duì)應(yīng)電路中，并與所述多個(gè)溫控器觸點(diǎn)電路并聯(lián)連接， 所述過流繼電器觸點(diǎn)所在電路上還串聯(lián)有一個(gè)時(shí)間繼電器，所述時(shí)間繼電器與對(duì)應(yīng)某一電 壓頻率的變頻器控制回路連通，所述時(shí)間繼電器延時(shí)后，其觸點(diǎn)閉合，與所述時(shí)間繼電器對(duì) 應(yīng)的變頻器控制回路接通，指令變頻器主回路輸出某一電壓頻率，從而將所述風(fēng)機(jī)電機(jī)的 供電電源調(diào)整為該電壓頻率。這樣，在變壓器過負(fù)荷運(yùn)行引起電流過大導(dǎo)致變壓器溫升較 大時(shí)，也能啟動(dòng)風(fēng)機(jī)進(jìn)行冷卻降溫。優(yōu)選所述時(shí)間繼電器的延時(shí)時(shí)長(zhǎng)為30s。優(yōu)選的是，所述控制裝置還包括有控制柜，所述變頻器設(shè)于控制柜的柜體內(nèi)，所 述柜體上設(shè)有多個(gè)分別與多個(gè)變頻器控制回路對(duì)應(yīng)的接線端子，所述多個(gè)接線端子與溫 度-頻率對(duì)應(yīng)電路中的多個(gè)中間繼電器以及模式選擇開關(guān)中的手動(dòng)擋位連通?？刂乒竦脑O(shè) 置使變頻器的控制變得簡(jiǎn)單，方便。進(jìn)一步優(yōu)選的是，所述變頻器與風(fēng)機(jī)之間還可設(shè)有熱磁斷路器，在風(fēng)機(jī)發(fā)生異常 時(shí)，風(fēng)機(jī)內(nèi)因短路等故障時(shí)會(huì)增加使用電流，此時(shí)熱磁斷路器能提前一步隔離和保護(hù)風(fēng)機(jī)， 避免風(fēng)機(jī)燒毀，并提醒風(fēng)機(jī)故障，提前維修。能有效隔離和保護(hù)風(fēng)機(jī)。本實(shí)用新型通過采用變頻器，可根據(jù)變壓器油溫變化實(shí)現(xiàn)不停機(jī)自動(dòng)調(diào)節(jié)所有風(fēng) 機(jī)轉(zhuǎn)速，運(yùn)行時(shí)所有風(fēng)機(jī)的啟停一致，此控制裝置能有效避免風(fēng)機(jī)的頻繁啟停以及有觸點(diǎn) 設(shè)備的接觸次數(shù)，從而降低了風(fēng)機(jī)和有觸點(diǎn)設(shè)備的損壞概率，加強(qiáng)了變壓器冷卻控制系統(tǒng) 的及時(shí)性、可靠性，也更節(jié)能。另外，由于所有風(fēng)機(jī)同時(shí)運(yùn)行，使變壓器油散熱均勻，油溫均衡，因而變壓器油的 各點(diǎn)之間不會(huì)存在太大的溫差，從而也使油溫監(jiān)測(cè)更加精確，能有效提高控制裝置控制的 準(zhǔn)確性。

圖1是本實(shí)用新型控制裝置的原理圖；圖2是本實(shí)用新型一個(gè)具體實(shí)施例中控制單元的電路圖；圖3是本實(shí)施例中風(fēng)機(jī)的接線圖；圖4是本實(shí)施例中變頻器的接線圖；圖5是本實(shí)施例中模式選擇開關(guān)的對(duì)應(yīng)功能表；圖6是本實(shí)施例中的溫控器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中SA2、SA3-模式選擇開關(guān)；QKl-低壓斷路器；K-過流繼電器；KTl-時(shí)間繼電 器；KCl KC4-中間繼電器；1FD、3FD-風(fēng)機(jī)電機(jī)；EV1、EV2_變頻器；1QF、3QF_熱磁斷路器， K3-三側(cè)開關(guān)觸點(diǎn)。1-端子蓋板；2-儀表表盤；3-指示針；4-KC1開關(guān)指示針；5-KC1全停開關(guān)指示針； 6-KC2開關(guān)指示針；7-KC3開關(guān)指示針；8-最高指示針；9-模式選擇開關(guān)；10_溫度-頻率對(duì) 應(yīng)電路。
具體實(shí)施方式
為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本實(shí)用新型的技術(shù)方案，
以下結(jié)合附圖和具體實(shí) 施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。如圖1所示，冷卻風(fēng)機(jī)的控制裝置包括有可調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)風(fēng)量的調(diào)節(jié)單元、實(shí)時(shí)測(cè)量 變壓器油溫的溫度傳感器、判斷變壓器是否過負(fù)荷的過流繼電器、以及控制單元，所述控制單 元分別與所述溫度傳感器、過流繼電器、調(diào)節(jié)單元電連接，所述調(diào)節(jié)單元與所述風(fēng)機(jī)電連接。本實(shí)施例中，調(diào)節(jié)單元采用變頻器，所述冷卻風(fēng)機(jī)中包括有風(fēng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)運(yùn)行 的風(fēng)機(jī)電機(jī)，所述變頻器設(shè)于風(fēng)機(jī)電機(jī)與風(fēng)機(jī)電機(jī)的供電電源之間，變頻器通過調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī) 電機(jī)的供電電源的電壓頻率來調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的風(fēng)量。其中，變頻器包 括有變頻器主回路和用于控制變頻器主回路輸出不同的電壓頻率的多個(gè)變頻器控制回路。變頻器在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用，主要用于對(duì)交流電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)，除具有調(diào) 速性能外，還有顯著的節(jié)能性能。本實(shí)施例中選用施耐德公司生產(chǎn)的一款變頻器，其型號(hào)為 HU30N4,工作電壓380V，功率為4kW。溫度傳感器設(shè)于變壓器器身上，其數(shù)量可以根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)置，如果采用多個(gè)，各 個(gè)溫度傳感器分設(shè)于變壓器器身各處。本實(shí)施例中，溫度傳感器采用一個(gè)。本實(shí)施例中，所述過流繼電器包括過流繼電器線圈和過流繼電器觸點(diǎn)，其中變壓 器高壓套管上裝設(shè)有電流互感器，電流互感器用以對(duì)變壓器的電流值進(jìn)行測(cè)量，所述過流 繼電器線圈與所述電流互感器相連，過流繼電器通過電流互感器采集變壓器的電流值，據(jù) 此判斷變壓器是否過負(fù)荷，若變壓器存在過載電流，則將過載的開關(guān)量信號(hào)反饋給控制單 元，由控制單元指令變頻器控制風(fēng)機(jī)電機(jī)啟動(dòng)，并通過調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)電機(jī)的供電電源的電壓頻 率，以調(diào)整風(fēng)機(jī)的風(fēng)量。請(qǐng)參考圖2，是本實(shí)施例中控制單元的電路圖。其中，控制單元包括模式選擇開關(guān) 和溫度-頻率對(duì)應(yīng)電路。圖2中的虛線框10為控制單元中的溫度-頻率對(duì)應(yīng)電路，該電路的功能主要是根 據(jù)變壓器不同油溫的情況來決定風(fēng)機(jī)電機(jī)是否啟動(dòng)以及決定風(fēng)機(jī)電機(jī)的供電電源的電壓 頻率，進(jìn)而通過與相應(yīng)的變壓器控制回路接通，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)變頻器的控制。所述溫度-頻率對(duì)應(yīng)電路中可包括并聯(lián)的多個(gè)溫控器觸點(diǎn)電路，每個(gè)溫控器觸點(diǎn) 電路中具有一個(gè)溫控器觸點(diǎn)，所述多個(gè)溫控器觸點(diǎn)電路分別與溫度傳感器連通，每個(gè)溫控 器觸點(diǎn)對(duì)應(yīng)一個(gè)固定的溫度范圍。各溫控器觸點(diǎn)電路中分別還串聯(lián)有一個(gè)中間繼電器，各 中間繼電器分別與一個(gè)對(duì)應(yīng)于某一電壓頻率的變頻器控制回路連通。當(dāng)溫度傳感器檢測(cè)的 變壓器器身的溫度達(dá)到了某個(gè)溫控器觸點(diǎn)電路所對(duì)應(yīng)的溫度范圍時(shí)，該電路中的溫控器觸 點(diǎn)接通，該電路中的中間繼電器得電，與此中間繼電器對(duì)應(yīng)的變頻器控制回路接通，指令變 頻器主回路輸出某一電壓頻率，從而將所述風(fēng)機(jī)電機(jī)的供電電源調(diào)整為該電壓頻率。溫控器觸點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的溫度范圍可以根據(jù)實(shí)際需要任意設(shè)定，優(yōu)選的值可以是 550C -750C ；多個(gè)中間繼電器所對(duì)應(yīng)的電壓頻率值可以根據(jù)實(shí)際需要任意設(shè)定，優(yōu)選的值可 以是30Hz、40Hz、50Hz。在溫度-頻率對(duì)應(yīng)電路的多個(gè)并聯(lián)支路中，溫控器觸點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度 值與中間繼電器對(duì)應(yīng)的電壓頻率值的對(duì)應(yīng)關(guān)系是溫控器觸點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的溫度范圍的溫度值 越高，則中間繼電器所對(duì)應(yīng)的電壓頻率值也越高。圖6所示為本實(shí)施例中所采用的溫控器的結(jié)構(gòu)示意圖。該溫控器的溫度顯示為表盤指針式，觸點(diǎn)閉合為機(jī)械式。使用時(shí)將溫控器觸點(diǎn)的接頭通過手動(dòng)撥動(dòng)到所設(shè)定的溫度 范圍刻度位置。工作時(shí)，當(dāng)指示針3到達(dá)溫控器觸點(diǎn)的接頭所在的溫度范圍時(shí)，即指示針與 溫控器觸點(diǎn)相接觸，該溫控器觸點(diǎn)所在的溫控器觸點(diǎn)電路接通。 本實(shí)施例中，該溫度-頻率對(duì)應(yīng)電路包括并聯(lián)的三個(gè)溫控器觸點(diǎn)電路，三個(gè)電路 所對(duì)應(yīng)的溫度值分別為-6565°C -75°C、75°C及以上。三個(gè)溫控器觸點(diǎn)電路中分別 串聯(lián)一個(gè)中間繼電器，即中間繼電器KC1、KC2、KC3，各中間繼電器分別與對(duì)應(yīng)某一電壓頻率 的變頻器控制回路連通，所對(duì)應(yīng)的電壓頻率分別為30ΗΖ、40Ηζ、50Ηζ。本實(shí)施例中以55°C作為風(fēng)機(jī)啟動(dòng)的溫度值，即當(dāng)變壓器油溫上升達(dá)到55°C時(shí)， 溫度傳感器檢測(cè)到該溫度并將之傳送給溫控器，溫控器的指示針指向時(shí)，溫度對(duì)應(yīng)于 550C _65°C的溫控器觸點(diǎn)閉合，中間繼電器KCl通電，接通變頻器控制回路，變頻器控制回 路指令變頻器主回路輸出的電壓頻率為30Hz，從而將風(fēng)機(jī)電機(jī)的供電電源的電壓頻率調(diào)整 為30Hz，風(fēng)機(jī)電機(jī)啟動(dòng)，并以相應(yīng)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)變壓器進(jìn)行散熱；若變壓器油溫繼續(xù)上升達(dá) 到65°C時(shí)，溫控器的指示針指向65°C，溫度對(duì)應(yīng)于65°C _75°C的溫控器觸點(diǎn)閉合，中間繼 電器KC2通電接通變頻器控制回路，將風(fēng)機(jī)電機(jī)的供電電源的電壓頻率調(diào)整為40Hz，使風(fēng) 機(jī)風(fēng)量增加；當(dāng)變壓器油溫繼續(xù)上升達(dá)到75°C及以上時(shí)，溫度對(duì)應(yīng)于75°C的溫控器觸點(diǎn)閉 合，中間繼電器KC3通電，將風(fēng)機(jī)電機(jī)的供電電源的電壓頻率調(diào)整為50Hz，風(fēng)機(jī)風(fēng)量進(jìn)一步 增大。特別的，當(dāng)溫度高于某一溫控器觸點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的溫度范圍時(shí)，該溫控器觸點(diǎn)一直閉 合，只有當(dāng)溫度低于該溫控器觸點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的溫度時(shí)，溫控器觸點(diǎn)才斷開。變頻器調(diào)制頻率默 認(rèn)以當(dāng)前中間繼電器觸點(diǎn)閉合所對(duì)應(yīng)的最高電壓頻率為準(zhǔn)，當(dāng)同時(shí)有多個(gè)中間繼電器觸點(diǎn) 閉合時(shí)，變頻器輸出最高的電壓頻率。本實(shí)施例中，所述過流繼電器K的觸點(diǎn)也設(shè)于所述溫度-頻率對(duì)應(yīng)電路中，并與所 述多個(gè)溫控器觸點(diǎn)電路并聯(lián)連接。所述過流繼電器觸點(diǎn)所在電路上還串聯(lián)有一個(gè)時(shí)間繼電 器KT1，所述時(shí)間繼電器與對(duì)應(yīng)于30Hz電壓頻率的變頻器控制回路連通，所述時(shí)間繼電器 KTl延時(shí)30s后，可判定變壓器過負(fù)荷運(yùn)行，時(shí)間繼電器KTl的觸點(diǎn)閉合，與所述時(shí)間繼電器 所對(duì)應(yīng)的變頻器控制回路接通，指令變頻器主回路輸出的電壓頻率為30Hz，啟動(dòng)風(fēng)機(jī)電機(jī)， 并將所述風(fēng)機(jī)電機(jī)的供電電源調(diào)整為該電壓頻率，風(fēng)機(jī)開始工作。當(dāng)風(fēng)機(jī)工作一段時(shí)間后，變壓器溫度下降，當(dāng)溫度傳感器檢測(cè)到變壓器的油溫重 新處于65°C _75°C之間，即溫度低于75°C時(shí)，中間繼電器KC3失電，與50Hz對(duì)應(yīng)的變頻器控 制回路斷開，此時(shí)變頻器主回路輸出的電壓頻率為40Hz。依次類推，直到變壓器溫度下降到 55°C，此時(shí)變頻器主回路輸出的電壓頻率為30Hz。溫度-頻率對(duì)應(yīng)電路中還包括有與所述多個(gè)溫控器觸點(diǎn)電路并聯(lián)的全停溫控器 觸點(diǎn)電路，所述全停溫控器觸點(diǎn)電路中包括有一個(gè)全停溫控器觸點(diǎn)，所述全停溫控器觸點(diǎn) 所對(duì)應(yīng)的溫度值低于多個(gè)溫控器觸點(diǎn)分別所對(duì)應(yīng)的溫度范圍，所述全停溫控器觸點(diǎn)電路 與中間繼電器KCl連通，在中間繼電器KCl與所述全停溫控器觸點(diǎn)之間串聯(lián)著中間繼電器 KCl的觸點(diǎn)開關(guān)。本實(shí)施例中以50°C作為風(fēng)機(jī)全停的溫度值，即當(dāng)風(fēng)機(jī)運(yùn)行一段時(shí)間后，變壓器油 溫下降，當(dāng)溫度傳感器檢測(cè)到變壓器油溫已經(jīng)降至50°C或以下時(shí)，在溫度-頻率對(duì)應(yīng)電路 中，與溫度為50°C對(duì)應(yīng)的全停溫控器觸點(diǎn)斷開，變頻器主回路中的中間繼電器KCl的觸點(diǎn)開關(guān)隨即斷開，所有風(fēng)機(jī)全部停止運(yùn)行。而當(dāng)變壓器油溫重新上升至50°C時(shí)，此時(shí)雖然與溫 度為50°C對(duì)應(yīng)的全停溫控器觸點(diǎn)閉合，但是中間繼電器KCl的觸點(diǎn)開關(guān)并不閉合，因而風(fēng) 機(jī)不能啟動(dòng)，只有溫度繼續(xù)上升至55°C，中間繼電器KCl得電閉合時(shí)，中間繼電器KCl的觸 點(diǎn)開關(guān)閉合，因而風(fēng)機(jī)啟動(dòng)。在本實(shí)施例的溫度-頻率對(duì)應(yīng)電路中，中間繼電器KCl的觸點(diǎn)開關(guān)的設(shè)置能保證 當(dāng)變壓器溫度處在風(fēng)機(jī)啟動(dòng)的55°C和風(fēng)機(jī)全停的50°C范圍內(nèi)時(shí)，風(fēng)機(jī)仍然運(yùn)行?？刂茊卧羞€包括有模式選擇開關(guān)，所述模式選擇開關(guān)串聯(lián)在該控制裝置的電源 與溫度-頻率對(duì)應(yīng)電路之間，其包括自動(dòng)擋位、一個(gè)或多個(gè)手動(dòng)擋位、以及停止運(yùn)行擋位， 各個(gè)擋位之間的切換主要通過人工手動(dòng)完成。通過對(duì)不同擋位進(jìn)行選擇，可實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn) 速的手動(dòng)控制、自動(dòng)控制、停止風(fēng)機(jī)運(yùn)行等功能。所述一個(gè)或多個(gè)手動(dòng)擋位分別與溫度-頻 率對(duì)應(yīng)電路中的各個(gè)溫控器觸點(diǎn)電路所串聯(lián)的各個(gè)中間繼電器連通，或者所述手動(dòng)擋位直 接與變頻器控制回路連通，所述停止擋位用于切斷與溫度-頻率對(duì)應(yīng)電路之間的通路，使 風(fēng)機(jī)電機(jī)強(qiáng)制停止運(yùn)行。請(qǐng)參考圖2，其中虛線框9為控制單元中的模式選擇開關(guān)。所述模式選擇開關(guān)接在 網(wǎng)端電壓和溫度-頻率對(duì)應(yīng)電路之間。本實(shí)施例中，模式選擇開關(guān)采用兩組，即模式選擇開 關(guān)SA2、SA3，兩組模式選擇開關(guān)SA2、SA3的功能相同，這樣可以實(shí)現(xiàn)多組風(fēng)機(jī)多種控制，使 風(fēng)機(jī)控制多樣化，同時(shí)若一組風(fēng)機(jī)出問題停止檢修時(shí)，另一組風(fēng)機(jī)還能正常運(yùn)行。但是，只 采用一組模式選擇開關(guān)也并不會(huì)影響整個(gè)控制裝置的功能，下面僅以其中一組為例進(jìn)行詳 細(xì)說明。 本實(shí)施例中，與模式選擇開關(guān)SA2的自動(dòng)擋位對(duì)應(yīng)的是相連端口⑤-⑥，通過選擇 該自動(dòng)擋位，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)機(jī)電機(jī)不停機(jī)進(jìn)行分級(jí)調(diào)速，風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速能夠隨變壓器溫度的 變化而隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整。模式選擇開關(guān)SA2中的手動(dòng)擋位可以設(shè)有多個(gè)，多個(gè)手動(dòng)擋位可直接與溫度-頻 率對(duì)應(yīng)電路中的各個(gè)溫控器觸點(diǎn)電路所串聯(lián)的各個(gè)中間繼電器連通，或者直接與變頻器中 對(duì)應(yīng)某一電壓頻率值的變頻器控制回路連通，以設(shè)定風(fēng)機(jī)電機(jī)的供電電源的電壓頻率值。 本實(shí)施例中，模式選擇開關(guān)SA2上設(shè)置有兩個(gè)手動(dòng)擋位，其中手動(dòng)擋位1對(duì)應(yīng)的是相連端口 ①-②，該端口直接與變壓器控制回路連通，所對(duì)應(yīng)的電壓頻率值為30Hz ；手動(dòng)擋位2對(duì)應(yīng) 的是相連端口⑦-⑧，該端口與溫度-頻率對(duì)應(yīng)電路中的中間繼電器KC3連通，所對(duì)應(yīng)的電 壓頻率值為50Hz。通過設(shè)定手動(dòng)擋位，可以使風(fēng)機(jī)電機(jī)強(qiáng)制運(yùn)行在某一特定電壓頻率所對(duì) 應(yīng)的電機(jī)轉(zhuǎn)速下，這時(shí)所有風(fēng)機(jī)的運(yùn)行都不再受控制單元的控制，因而手動(dòng)擋位的設(shè)定可 方便操作人員在特殊情況或緊急情況下對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行強(qiáng)制控制。在模式選擇開關(guān)SA2中，當(dāng)選擇停止擋位對(duì)應(yīng)的相連端口③-④(圖2中未示出) 時(shí)，則整個(gè)控制裝置以及所有風(fēng)機(jī)都強(qiáng)制停止運(yùn)行，停止擋位的設(shè)置是為了方便檢修和維 護(hù)。圖5是圖2中的模式選擇開關(guān)的對(duì)應(yīng)功能表。如圖2所示，單相電源經(jīng)低壓斷路器QKl連接模式選擇開關(guān)9的進(jìn)線端，低壓斷路 器QKl默認(rèn)閉合。模式選擇開關(guān)的出線端連接溫度-頻率對(duì)應(yīng)電路的進(jìn)線端，網(wǎng)端地線經(jīng) 三側(cè)開關(guān)觸點(diǎn)K3和中間繼電器KC4后連接溫度-頻率對(duì)應(yīng)電路的出線端，形成通路。三側(cè)開關(guān)觸點(diǎn)K3和中間繼電器KC4的作用在于變壓器投入運(yùn)行后，監(jiān)測(cè)高壓、中壓和低壓側(cè)的主斷路器是否閉合，若有任一異常則保護(hù)跳閘，引起中間繼電器KC4失電斷 開，電路斷開，從而可切斷網(wǎng)端電源與控制單元，保護(hù)該控制裝置，停止風(fēng)機(jī)運(yùn)行。投入運(yùn)行 時(shí)，若網(wǎng)端地線安全，則三側(cè)開關(guān)觸點(diǎn)K3閉合，中間繼電器KC4的線圈通電，中間繼電器KC4 的觸點(diǎn)吸合，則該冷卻風(fēng)機(jī)的控制裝置開始工作。請(qǐng)參考圖3，為本實(shí)施例中風(fēng)機(jī)的接線圖，即變頻器接線輸出端與風(fēng)機(jī)電機(jī)的連接 線路圖。出于對(duì)變頻器功率的考慮，采用了兩組變頻器EV1、EV2共同工作，每組變頻器對(duì)應(yīng) 3組風(fēng)機(jī)，在保證使用安全的同時(shí)，增強(qiáng)了風(fēng)機(jī)控制的多樣化。三個(gè)端子R、S、T是變頻器的 電源輸入端，變頻器的電源輸出端的三個(gè)端子U、V、W經(jīng)熱磁斷路器1QF、3QF后分別連接風(fēng) 機(jī)電機(jī)1FD、3FD (圖中虛線所示為省略的風(fēng)機(jī)電機(jī)2FD)。其中，熱磁斷路器在變頻器發(fā)生異 常時(shí)，能有效隔離保護(hù)風(fēng)機(jī)電機(jī)1FD，3FD，以避免對(duì)風(fēng)機(jī)電機(jī)造成損害。本實(shí)施例中，所述控制裝置還包括有控制柜，所述變頻器設(shè)于控制柜的柜體內(nèi)，所 述柜體上設(shè)有多個(gè)分別與多個(gè)變頻器控制回路對(duì)應(yīng)的接線端子，所述多個(gè)接線端子與溫 度-頻率對(duì)應(yīng)電路中的多個(gè)中間繼電器以及模式選擇開關(guān)中的手動(dòng)擋位連通。請(qǐng)參考圖4，為本實(shí)施例中變頻器的接線圖。其中，COM是I/O信號(hào)的信號(hào)輸出端， 變頻器接收到的信號(hào)都是從信號(hào)輸出端子COM傳至多個(gè)接線端子FWD、X1、X2等。在實(shí)際接 線中，變頻器需要端子控制作為命令源，常采用二線式端子控制，即只需一個(gè)正轉(zhuǎn)命令接線 端子FWD，此時(shí)可直接將接線端子FWD和COM短接。相應(yīng)的有，F(xiàn)ffD-COM是正轉(zhuǎn)/停止輸入 端，X1-C0M、X2-C0M是頻率切換輸入端。在本實(shí)施例中，接線端子FWD、Xl和X2均與接線端子COM通過相應(yīng)的中間繼電器 觸點(diǎn)連接，當(dāng)控制單元中的某個(gè)中間繼電器觸點(diǎn)滿足條件吸合時(shí)，與其連通的變壓器控制 回路接通，變頻器輸出相應(yīng)的調(diào)頻電源控制風(fēng)機(jī)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)。具體為，接線端子FWD與中間 繼電器KCl對(duì)應(yīng)，接線端子Xl與中間繼電器KC2對(duì)應(yīng)，接線端子X2與中間繼電器KC3對(duì)應(yīng)。 同時(shí)，時(shí)間繼電器KTl與接線端子FWD對(duì)應(yīng)。特別的，模式選擇開關(guān)中的相連端口①-②沒 有與相應(yīng)的中間繼電器相連，而是直接與接線端子FWD相連。接線端子TA、TC是變頻器故障報(bào)警繼電器輸出點(diǎn)，當(dāng)變頻器發(fā)生故障時(shí)，可以及 時(shí)報(bào)警，加強(qiáng)對(duì)變頻器的監(jiān)控，增強(qiáng)安全性和檢修針對(duì)性。本實(shí)用新型控制裝置能及時(shí)根據(jù)變壓器油溫和負(fù)荷情況，通過變頻器改變風(fēng)機(jī) 電機(jī)的供電電源的電壓頻率，從而可調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的風(fēng)量，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)分級(jí)調(diào)速控制的目的。通過 為風(fēng)機(jī)電機(jī)提供合適的輸入電壓，不同的溫升對(duì)應(yīng)不同的風(fēng)機(jī)電機(jī)速度，從而得到不同的 冷卻風(fēng)量。相對(duì)現(xiàn)有的只是改變風(fēng)門減小風(fēng)輸出量，而電機(jī)輸出功率不變，從電網(wǎng)吸收的能 量也不能減小的變壓器的冷卻系統(tǒng)而言，本實(shí)用新型冷卻風(fēng)機(jī)的控制裝置更有效和節(jié)能。可以理解的是，以上實(shí)施方式僅僅是為了說明本實(shí)用新型的原理而采用的示例性 實(shí)施方式，然而本實(shí)用新型并不局限于此。對(duì)于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本 實(shí)用新型的精神和實(shí)質(zhì)的情況下，可以做出各種變型和改進(jìn)，這些變型和改進(jìn)也視為本實(shí) 用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種冷卻風(fēng)機(jī)的控制裝置，其特征在于包括有可調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)風(fēng)量的調(diào)節(jié)單元、實(shí)時(shí)測(cè) 量變壓器油溫的溫度傳感器、以及控制單元，所述控制單元分別與所述溫度傳感器、調(diào)節(jié)單 元電連接，控制單元根據(jù)所述溫度傳感器實(shí)時(shí)測(cè)量得到的變壓器油溫信號(hào)對(duì)調(diào)節(jié)單元進(jìn)行 控制，以調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制裝置，其特征在于所述調(diào)節(jié)單元采用變頻器，所述冷卻 風(fēng)機(jī)包括風(fēng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)運(yùn)行的風(fēng)機(jī)電機(jī)，所述變頻器設(shè)于風(fēng)機(jī)電機(jī)與風(fēng)機(jī)電機(jī)的供電電 源之間，變頻器通過調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)電機(jī)的供電電源的電壓頻率來調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而調(diào) 節(jié)風(fēng)機(jī)的風(fēng)量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制裝置，其特征在于該控制裝置中還包括有判斷變壓器是 否過負(fù)荷的過流繼電器，所述過流繼電器與所述控制單元電連接，過流繼電器將變壓器是 否過負(fù)荷運(yùn)行的信號(hào)傳送給控制單元，控制單元據(jù)此對(duì)調(diào)節(jié)單元進(jìn)行控制，以調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)電 機(jī)的轉(zhuǎn)速。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制裝置，其特征在于所述溫度傳感器采用一個(gè)或多個(gè)，所 述一個(gè)或多個(gè)溫度傳感器設(shè)于變壓器器身上，所述控制單元包括溫度-頻率對(duì)應(yīng)電路，所 述溫度-頻率對(duì)應(yīng)電路由對(duì)應(yīng)不同溫度范圍的多個(gè)溫控器觸點(diǎn)電路并聯(lián)構(gòu)成，并聯(lián)的每個(gè) 溫控器觸點(diǎn)電路中還串聯(lián)有一個(gè)中間繼電器，所述變頻器中包括有變頻器主回路和用于控 制變頻器主回路輸出不同電壓頻率的多個(gè)變頻器控制回路，所述并聯(lián)的多個(gè)溫控器觸點(diǎn)電 路中，各個(gè)中間繼電器分別與對(duì)應(yīng)某一電壓頻率的變頻器控制回路連通，所述溫度傳感器 分別與多個(gè)溫控器觸點(diǎn)電路連通，當(dāng)溫度傳感器檢測(cè)的溫度達(dá)到某個(gè)溫控器觸點(diǎn)電路所對(duì) 應(yīng)的溫度范圍時(shí)，該電路中的溫控器觸點(diǎn)接通，該電路中的中間繼電器得電，與此中間繼 電器對(duì)應(yīng)的變頻器控制回路接通，指令變頻器主回路輸出某一電壓頻率，從而將所述風(fēng)機(jī) 電機(jī)的供電電源調(diào)整為該電壓頻率。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的控制裝置，其特征在于所述多個(gè)溫控器觸點(diǎn)電路所對(duì)應(yīng)的溫 度范圍為55°C _75°C，所述多個(gè)中間繼電器得電閉合后所對(duì)應(yīng)的變頻器控制回路中輸出的 電壓頻率值的范圍為30-50HZ。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的控制裝置，其特征在于所述控制單元中還包括有模式選擇開 關(guān)，所述模式選擇開關(guān)串聯(lián)在電源與溫度-頻率對(duì)應(yīng)電路之間，其包括自動(dòng)擋位、一個(gè)或多 個(gè)手動(dòng)擋位、以及停止擋位，所述自動(dòng)擋位與溫度-頻率對(duì)應(yīng)電路連通，所述一個(gè)或多個(gè)手 動(dòng)擋位分別與溫度-頻率對(duì)應(yīng)電路中的各個(gè)溫控器觸點(diǎn)電路所串聯(lián)的各個(gè)中間繼電器連 通，或者所述手動(dòng)擋位直接與對(duì)應(yīng)某一電壓頻率的變頻器控制回路連通，所述停止擋位用 于切斷電源與溫度-頻率對(duì)應(yīng)電路之間的通路，使風(fēng)機(jī)電機(jī)強(qiáng)制停止運(yùn)行。
7.根據(jù)權(quán)利要求4-6之一所述的控制裝置，其特征在于該控制裝置中還包括有判斷變 壓器是否過負(fù)荷的過流繼電器，所述過流繼電器觸點(diǎn)設(shè)于所述溫度-頻率對(duì)應(yīng)電路中，并 與所述多個(gè)溫控器觸點(diǎn)電路并聯(lián)連接，所述過流繼電器觸點(diǎn)所在電路上還串聯(lián)有一個(gè)時(shí)間 繼電器，所述時(shí)間繼電器與對(duì)應(yīng)某一電壓頻率的變頻器控制回路連通，所述時(shí)間繼電器延 時(shí)后，其觸點(diǎn)閉合，與所述時(shí)間繼電器對(duì)應(yīng)的變頻器控制回路接通，指令變頻器主回路輸出 某一電壓頻率，從而將所述風(fēng)機(jī)電機(jī)的供電電源調(diào)整為該電壓頻率。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的控制裝置，其特征在于所述時(shí)間繼電器的延時(shí)時(shí)長(zhǎng)為30s。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的控制裝置，其特征在于所述溫度-頻率對(duì)應(yīng)電路中還包括有與所述多個(gè)溫控器觸點(diǎn)電路并聯(lián)的全停溫控器觸點(diǎn)電路，所述全停溫控器觸點(diǎn)電路中包括 有一個(gè)全停溫控器觸點(diǎn)，所述全停溫控器觸點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的溫度值低于多個(gè)溫控器觸點(diǎn)分別所 對(duì)應(yīng)的溫度范圍，所述全停溫控器觸點(diǎn)電路與對(duì)應(yīng)的溫度范圍最低的溫控器觸點(diǎn)電路中所 串聯(lián)的中間繼電器連通，在所述中間繼電器與所述全停溫控器觸點(diǎn)之間串聯(lián)著所述中間繼 電器的觸點(diǎn)開關(guān)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的控制裝置，其特征在于所述控制裝置還包括有控制柜，所述 變頻器設(shè)于控制柜的柜體內(nèi)，所述柜體上設(shè)有多個(gè)分別與多個(gè)變頻器控制回路對(duì)應(yīng)的接線 端子，所述多個(gè)接線端子與溫度-頻率對(duì)應(yīng)電路中的多個(gè)中間繼電器以及模式選擇開關(guān)中 的手動(dòng)擋位連通。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種變壓器用的冷卻風(fēng)機(jī)的控制裝置，其包括有可調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)風(fēng)量的調(diào)節(jié)單元、實(shí)時(shí)測(cè)量變壓器油溫的溫度傳感器、以及控制單元，所述控制單元分別與所述溫度傳感器、調(diào)節(jié)單元電連接，控制單元根據(jù)所述溫度傳感器實(shí)時(shí)測(cè)量得到的變壓器油溫信號(hào)對(duì)調(diào)節(jié)單元進(jìn)行控制，以調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。該控制裝置能根據(jù)變壓器運(yùn)行過程中的溫升及負(fù)載情況，對(duì)風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)不停機(jī)變頻調(diào)速，避免了冷卻風(fēng)機(jī)的頻繁啟動(dòng)，使控制更準(zhǔn)確、可靠，也更節(jié)能。
文檔編號(hào)F04D27/00GK201902353SQ20102062453
公開日2011年7月20日 申請(qǐng)日期2010年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月25日
發(fā)明者丁建軍, 孫建新, 孟杰, 蔣全清, 陸海, 馬巖琳 申請(qǐng)人:特變電工股份有限公司