一种变压器冷却器的智能控制方法技术

本发明专利技术公开了一种变压器冷却器的智能控制方法，该方法首先得到变压器绕组的实时温度T；再设定变压器运行的恒定温度值；控制单元依据实时温度T和温度变化率DT/Dt决定冷却器控制策略，根据该策略输出控制信号给变压器冷却器。本发明专利技术能及时有效的控制变压器冷却器工作，从而降低变压器的温度，确保了变压器不被损坏，提高其使用寿命；能对冷却器的冷却器组进行投切操作，避免了冷却器组的频繁投切，避免了开关故障的发生，确保了整个冷却器的稳定运行，也使得变压器更稳定的运行。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电力冷却控制
，具体涉及一种变压器冷却器的智能控制方法。
技术介绍
变压器在实际运行过程中，产生大量的热量，这使得变压器内部温度升高，变压器绝缘系统老化，甚至设备因高温而损毁。因此，对于大型油浸式变压器，一般配备强迫油循环风冷冷却器或者是强迫油循环水冷冷却器，加强变压器散热效果，降低变压器运行温度。国家电网公司发布的《110（66）kV～500kV 油浸式变压器（电抗器）运行规范》中规定油浸风冷和自冷变压器上层油温不宜经常超过 85℃，最高不得超过 95℃；油浸风冷变压器的控制箱必须满足当上层油温达到 55℃时或运行电流达到规定值时，自动投入风扇；当油温降低至 45℃，且运行电流降到规定值时，风扇退出运行。现今变压器冷却器的控制方法主要依据顶层温度或者是实际负荷来运行。当油顶层温度达到一定温度时或者是实际负荷达到一定数量时，采用传统的电磁型继电器来控制交流接触器，以实现对变压器冷却器（冷却器包括几组冷却器组）进行分组投切控制。该方法不能随温度与负荷电流的变化对冷却器投切进行较为平滑的调整，几组冷却器组同时投入时易产生油流冲击，及变压器油较高速流动易产生油流带电，容易形成变压器内部故障隐患，影响其安全、稳定运行。变压器冷却器随着内部温度的变化进行频繁的启停，很容易发生开关故障，几组冷却器同时开启或关闭，有时无法实时有效的针对变压器热点位置进行冷却系统控制，从而可能由于局部高温，从而造成变压器内部局部区域绝缘老化加速，甚至发生损毁。而且变压器的顶层温度或变压器的实际负载并不能完全说明变压器内部绕组最热点的温度状况。因此，我们迫切需要一种新的变压器冷却器的控制方法，以更好的实现变压器冷却器的控制，以及时有效的降低变压器的温度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种变压器冷却器的智能控制方法，该方法能及时有效的控制变压器冷却器工作，从而降低变压器的温度，确保了变压器不被损坏，提高其使用寿命。本专利技术能使变压器冷却器组跟随变压器的温度及变压器的温度变化率（负荷电流的变化）连续平滑调整，使变压器的损耗与散热功率达到一种平衡关系，实现对变压器冷却器组投切的最优控制。一种变压器冷却器的智能控制方法，包括如下步骤：一、得到变压器绕组的实时温度T；二、设定变压器运行的恒定温度值，该恒定温度值为50℃；三、控制单元依据步骤一的变压器绕组的实时温度T和温度变化率DT/Dt决定冷却器控制策略，其中，DT=△T为温度变化，Dt=△t为时间间隔，△t为0.5min-1.5min；当T-50≥5 且 DT/Dt≥0，则投入一组冷却器组；若全部冷却器组已经投入运行，则维持此状态；当T-50≥5 且 DT/Dt<0，则维持原状态；当-5<T-50<5，则维持原状态；当T-50≤－5 且 DT/Dt>0，则维持原状态；当T-50≤－5 且 DT/Dt≤0，则退出一组冷却器组；若全部冷却器组已退出运行，则维持此状态。更进一步的方案是，所述时间间隔△t为1min。更进一步的方案是，当T≥105℃，全部冷却器组已经投入运行，控制单元发送警报信号给报警器报警。更进一步的方案是，若变压器由运行转为备用，或变压器因外部故障跳闸后，变压器处于0负荷状态，则全部冷却器组退出。更进一步的方案是，步骤三中，控制单元记录每组冷却器组的运行次数；当需要投入一组冷却器组时，控制单元选择未投入运行的冷却器组中投入运行次数最少的冷却器组进行投入；当需要退出一组冷却器组时，控制单元选择已投入运行的冷却器组中投入运行次数最多的冷却器组进行关闭。变压器开始运行，传感器实时采集变压器绕组的实时温度T，传感器将采集的变压器绕组的实时温度T传递给控制单元，控制单元接收传感器传来的变压器绕组的实时温度T，并将该温度与设定的值进行比较，控制单元根据该比较值和温度变化率输出控制信号给冷却器，从而控制冷却器中的冷却器组工作。本专利技术中的若未安装传感器，可以采用《GB 1094.2-1996 电力变压器 第2部分 温升》中所述的绕组温度计算法，通过计算得出变压器绕组的实时温度T。变压器开始工作，控制单元实时接收传感器传来的变压器绕组的实时温度T，且控制单元每0.5min-1.5min计算一次温度变化率DT/Dt。温度慢慢升高，当T-50≤－5 且 DT/Dt>0，控制单元不向冷却器发送命令，冷却器组不工作；温度继续升高，当-5<T-50<5时，控制单元也不向冷却器发送命令，冷却器组不工作；当T-50≥5 且 DT/Dt≥0时，控制单元向冷却器发送命令，投入一组冷却器组；温度继续升高，即T-50≥5 且 DT/Dt≥0，每0.5min-1.5min投入一组冷却器组，直至全部冷却器组投入使用；温度继续升高，即T-50≥5 且 DT/Dt≥0，控制单元继续使全部冷却器组工作。温度慢慢降低，当T-50≥5 且 DT/Dt<0，控制单元继续使全部冷却器组工作；温度继续降低，当-5<T-50<5，控制单元继续使全部冷却器组工作；温度继续降低，当T-50≤－5 且 DT/Dt≤0，控制单元向冷却器发送命令，退出一组冷却器组；温度继续降低，T-50≤－5 且 DT/Dt≤0，每0.5min-1.5min，退出一组冷却器组，直至全部冷却器组退出；温度继续降低，T-50≤－5 且 DT/Dt≤0，控制单元继续保持全部冷却器组的退出状态。当T≥105℃，全部冷却器组已投入运行，控制单元发送警报信号给报警器报警。当变压器由运行转为备用，或变压器因外部故障跳闸后，变压器处于0负荷状态，控制单元使全部冷却器组停止工作。本专利技术选用变压器绕组实时温度作为判断依据，而不再采用利用顶层油温作为启停冷却器组的依据。这主要是因为在短期急救负载和外部事故时，流过变压器绕组的电流急剧增大，绕组与变压器顶层油之间的温差迅速加大。而变压器油的时间常数很长（可以达到200分钟），因此可能出现变压器顶层油温尚未升高到足以启动冷却器组的温度，而绕组的热点温度已经达到了足以危害固体绝缘的程度。并且由于冷却器组没有及时投入，这种高温将持续更长的时间。采用变压器绕组温度来作为启停风扇的依据，则会及时地、更多地散发掉大电流引起的热量，减少对固体绝缘的损害。本专利技术选择变压器运行的恒定温度值为50℃。在可能的条件下，变压器运行温度应该处在一个相对恒定的范围内，以减少水分因温度变化在变压器油和固体绝缘间频繁交换，从而造成的变压器固体绝缘加速老化。这一恒定温度的取值不可太低，因为冷却容量在运行工况下可能无法保证将温度维持在一个很低的位置；同时这一温度也不可取值太高，因为当温度太高时老化情况会加剧。而且在环境温度较低、负载不大的情况下，高温也是无法达到的。在试验条件下，绝缘纸在44～52℃之间具有良好的绝缘性能，介电系数ε值最大；绝缘纸在50℃具有最大的介质损耗角正切值。综合上面的分析和现场实际运行数据，变压器运行的恒定温度值选用50℃为最佳。本专利技术依据绕组实时温度T以及温度变化率DT/Dt决定冷却器控制策略。比较绕组实时温度T与设定变压器运行恒定温度值，并通过控制冷却器投切将变压器温度控制在50±5 ℃的范围，之所以加入±5 ℃的偏差，主要是考本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变压器冷却器的智能控制方法，其特征在于包括如下步骤：一、得到变压器绕组的实时温度T；二、设定变压器运行的恒定温度值为，该恒定温度值为50℃；三、控制单元依据步骤一的变压器绕组的实时温度T和温度变化率DT/Dt决定冷却器控制策略，其中，DT=△T为温度变化，Dt=△t为时间间隔，△t为0.5min‑1.5min；当T‑50≥5 且 DT/Dt≥0，则投入一组冷却器组；若全部冷却器组已经投入运行，则维持此状态；当T‑50≥5 且 DT/Dt<0，则维持原状态；当‑5<T‑50<5，则维持原状态；当T‑50≤－5 且 DT/Dt>0，则维持原状态；当T‑50≤－5 且 DT/Dt≤0，则退出一组冷却器组；若全部冷却器组已退出运行，则维持此状态。

【技术特征摘要】
1.一种变压器冷却器的智能控制方法，其特征在于包括如下步骤：一、得到变压器绕组的实时温度T；二、设定变压器运行的恒定温度值为，该恒定温度值为50℃；三、控制单元依据步骤一的变压器绕组的实时温度T和温度变化率DT/Dt决定冷却器控制策略，其中，DT=△T为温度变化，Dt=△t为时间间隔，△t为0.5min-1.5min；当T-50≥5 且 DT/Dt≥0，则投入一组冷却器组；若全部冷却器组已经投入运行，则维持此状态；当T-50≥5 且 DT/Dt<0，则维持原状态；当-5<T-50<5，则维持原状态；当T-50≤－5 且 DT/Dt>0，则维持原状态；当T-50≤－5 且 DT/Dt≤0，则退出一组冷却器组；若全部冷却器组已退出运行，则维持此状态。...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗汉武，蔡炜，聂德鑫，程林，来文清，孙广，刘海波，崔士刚，宋猛，岳影，于爽，方超，刘晓丽，
申请(专利权)人：国网内蒙古东部电力有限公司，国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司，
类型：发明
国别省市：内蒙古;15