一种变压器冷却系统不间断电源供电系统

技术领域

本发明涉及变压器供电安全技术领域，具体是一种变压器冷却系统不间断电源供电系统。

背景技术

强油循环风冷变压器新的供油方式不但收益显而易见，而且系统改进后运行操作的复杂程度及运行人员的工作量不会增加。机组开机之前启动密封油泵，机组运行正常后投入Ⅲ射油器，停止密封油泵。机组准备停运，启动密封油泵，退出射油器运行。如果要将密封油泵切换至Ⅲ射油器，首先开启空、氢侧密封油联络门，其次开启Ⅲ射油器进出油门，此时注意用油泵再循环门维持密封油压，然后开启密封油箱至Ⅲ射油器手动门、氢油分离器至Ⅲ射油器手动门，Ⅲ射油器投入后，停止空、氢侧密封油泵，逐渐开大Ⅲ射油器进油门，维持到正常运行压力，倒换过程中注意调整好密封油箱油位。

强迫油循环风冷变压器的冷却控制装置，大都采用传统的继电器控制模式，通过温度控制器机械触点的开闭来驱动交流接触器的线圈，从而接通冷却器的工作回路，用热继电器实现短路、过载、缺相等保护，这种模式线路复杂，器件故障率高，存在着不少的缺陷。常规的温度控制器接点少，容量小，误差大，控制冷却器工作电路的交流接触器启动频繁，触点容易烧伤，造成接点不良或粘死。成为电机缺相或绝缘破坏的一个不可忽视的因素。

在大型变压器运行中，出现两组冷却系统全停事故使主变压器跳闸或被迫减负荷的情况时有发生。变压器运行中，冷却器全停，多属于冷却器电源故障及电源、自动切换回路故障引起，此时将发冷却器全停中央信号。冷却器全停故障，若不及时处理使冷却器恢复运行，则在全停时间超过2小时或油温超过跳闸整定值时，为了保护变压器绝缘受损，变压器会自动跳闸。当出现两组冷却系统全停事故时，因部分变电站距离太远等原因，并不能满足2小时内排除故障使冷却器恢复运行，使主变压器跳闸或被迫减负荷的情况时有发生，严重威胁电网运行安全和供电可靠性。因此，研究强迫油循环风冷主变压器冷却系统供电可靠性以及对原有的两路供电电源系统进行优化、改进便成为重要课题。

发明内容

本发明的目的是提供一种变压器冷却系统不间断电源供电系统，来解决实际使用中遇到的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种变压器冷却系统不间断电源供电系统，包括控制模块、工作电源、备用电源、主冷却器和备用冷却器，还包括电流检测模块、转换开关、热偶继电器与断路器，所述断路器设置于变压器的输入侧，所述工作电源通过电流检测模块的电流传感器一和控制模块电性连接，所述备用电源通过电流检测模块的电流传感器二和控制模块电性连接，且控制模块与转换开关与热偶继电器的控制端电性连接，转换开关的第一输入端和第二输入端分别与工作电源和备用电源电性连接，在实际使用中，为了防止冷却器系统在电源故障时停止运转，当工作电源出现问题时，电流传感器一检测到电流为零，此时电流传感器一将电流值发送给控制模块，控制模块对转换开关发送工作指令，从而使转换开关切换电源，将动力驱动电源由工作电源切换到备用电源上，所述热偶继电器的第一输出端通过电流检测模块的电流传感器四和主冷却器电性连接，热偶继电器的第二输出端通过电流检测模块的电流传感器五与备用冷却器电性连接，通过电流传感器四和电流传感器五分别对主冷却器和备用冷却器进行故障检测，当主冷却器出现故障时，电流传感器四检测到的电流为零，此时由电流传感器四将电流值发送给控制模块，而控制模块控制热偶继电器切换电路，启动备用冷却器，同时停止主冷却器，所述控制模块还与断路器的控制端电性连接，当电流传感器一和电流传感器二均检测到无电流信号时，或者电流传感器四和电流传感器五均检测到无电流信号时，就说明工作电源和备用电源同时损坏，或者主冷却器和被用冷却器均故障，此时由控制模块向断路器发送工作指令，从而将整个变压器系统从电路上摘除下来，保证电网运行的安全性。

优选的：还包括辅助冷却器和温度检测模块，所述辅助冷却器通过电流检测模块的电流传感器三与控制模块电性连接，且温度检测模块与控制模块电性连接。

优选的：所述温度检测模块的温度传感器一设置在变压器绕组处，所述温度检测模块的温度传感器二设置在变压器内的冷却油顶部，通过温度传感器一对变压器绕组处的温度进行检测，并通过温度传感器二对冷却油顶部的温度进行检测，正常情况下辅助冷却器不参与工作，只有满足条件时，才会启动辅助冷却器开始工作。

优选的：所述供电系统还包括报警模块，报警模块与控制模块电性连接，当工作电源、备用电源、主冷却器、备用冷却器和辅助冷却器的其中的任一部件出现故障时，都会由报警模块发出报警信息，从而提醒工作人员供电系统中发生故障。

优选的：所述报警模块包括与电流传感器一、电流传感器二、电流传感器三、电流传感器四、电流传感器五一一对应的报警模块一、报警模块二、报警模块三、报警模块四和报警模块五，且报警模块一、报警模块二、报警模块三、报警模块四和报警模块五均与控制模块电性连接，当电流传感器一检测到故障导致的电流异常时，控制模块控制报警模块一开始报警工作，当电流传感器二检测到故障导致的电流异常时，控制模块控制报警模块二开始报警工作，以此类推，报警模块三、报警模块四和报警模块五分别与电流传感器三、电流传感器四、电流传感器五相互对应，这样，当供电系统中任一部件出现故障时，都会触发对应的报警器进行工作，从而免去了工作人员检测故障部位的工作，提高了供电系统便于检修的特性，方便工作人员进行检修工作。

优选的：所述控制模块被配置以执行以下步骤：

通过电流传感器一获取所述工作电源的实时电流，若所述工作电源的实时电流异常，控制转换开关切换到备用电源，并通过电流传感器二获取所述备用电源的实时电流，并继续通过电流传感器一获取所述工作电源的实时电流；

若所述工作电源的实时电流恢复正常，控制转换开关切换回工作电源，若所述备用电源的实时电流异常，使能断路器。

优选的：所述控制模块被配置以执行以下步骤：

通过电流传感器四获取所述主冷却器的实时电流，若所述主冷却器的实时电流异常，控制热偶继电器切换到备用电源，并通过电流传感器五获取所述备用电源的实时电流，并继续通过电流传感器四获取所述主冷却器的实时电流；

若所述主冷却器的实时电流恢复正常，控制热偶继电器切换回主冷却器，若所述备用电源的实时电流异常，使能断路器。

优选的：所述控制模块被配置以执行以下步骤：

获取温度检测模块的温度传感器一和温度传感器二的反馈温度，并获取电流传感器四与电流传感器五的反馈电流；

若温度传感器一和/或温度传感器二的反馈温度达到对应阈值，或者电流传感器四和/或电流传感器五的反馈电流达到对应阈值，启动辅助冷却器。

优选的：所述温度传感器一的反馈温度对应阈值为70℃，所述温度传感器二的反馈温度对应阈值为55℃，所述电流传感器四的反馈电流对应阈值为负载电流额定值的75％，所述电流传感器五的反馈电流对应阈值为负载电流额定值的75％。

优选的：所述控制模块被配置以执行以下步骤：

获取电流传感器一、电流传感器二、电流传感器三、电流传感器四、电流传感器五的反馈电流，若存在异常电流，使能对应的报警模块一、报警模块二、报警模块三、报警模块四和报警模块五。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明在通过设置与供能端工作电源和备用电源以及工作端主冷却器和备用冷却器一一对应的电流传感器，从而控制模块可以根据反馈电流来进行电源和冷却器的切换，以及在可选择将整个变压器系统从电路上摘除，取代了传统的继电器控制，从而有效提高了电网的运行安全和供电可靠性。

本发明设置了辅助冷却器，当辅助冷却器触发启动条件时，说明此时主冷却器或者备用冷却器无法满足冷却要求，从而由辅助冷却器提高冷却效果，进一步保证了供电系统工作的安全和可靠性。

本发明设置了与各个部件相互对应的报警模块，这样当供电系统中任意部件出现故障时，都会启动对应的报警模块进行报警，从而省去了工作人员检测故障部位的工作，提高了工作人员的检修效率。

附图说明

图1为一种变压器冷却系统不间断电源供电系统的模块图。

图2为一种变压器冷却系统不间断电源供电系统中报警模块的模块图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

请参阅图1，本发明实施例中的变压器冷却系统不间断电源供电系统，包括控制模块、工作电源、备用电源、主冷却器和备用冷却器，在供能端设置工作电源和备用电源，并在工作端设置主冷却器和备用冷却器，工作电源和备用电源均能够对主冷却器和备用冷却器进行供能。

请参阅图1，本发明实施例中的变压器冷却系统不间断电源供电系统还包括电流检测模块、转换开关、热偶继电器与断路器，所述断路器设置于变压器的输入侧，所述工作电源通过电流检测模块的电流传感器一和控制模块电性连接，所述备用电源通过电流检测模块的电流传感器二和控制模块电性连接，且控制模块与转换开关与热偶继电器的控制端电性连接，转换开关的第一输入端和第二输入端分别与工作电源和备用电源电性连接，且转换开关的输出端与变压器冷却系统的供电母线连接，在实际使用中，为了防止冷却器系统在电源故障时停止运转，当工作电源出现问题时，电流传感器一检测到电流为零，此时电流传感器一将检测的电流值发送给控制模块，控制模块对转换开关发送工作指令，从而使转换开关切换电源，将动力驱动电源由工作电源切换到备用电源上，热偶继电器的输入端与供电母线连接，热偶继电器的第一输出端通过电流检测模块的电流传感器四和主冷却器电性连接，热偶继电器的第二输出端通过电流检测模块的电流传感器五与备用冷却器电性连接，通过电流传感器四和电流传感器五分别对主冷却器和备用冷却器进行故障检测，当主冷却器出现故障时，通过电流传感器四检测的电流为零，此时由电流传感器四将电流检测值发送给控制模块，而控制模块通过热偶继电器切换电路，控制备用冷却器启动，同时主冷却器停止工作，所述控制模块还与断路器的控制端电性连接，当电流传感器一和电流传感器二均检测到无电流信号时，或者电流传感器四和电流传感器五均检测到无电流信号时，就说明工作电源和备用电源同时损坏，或者主冷却器和被用冷却器均故障，此时由控制模块向断路器发送工作指令，从而将整个变压器系统从电路上摘除下来，保证电网运行的安全性。

请参阅图1，本发明实施例中的变压器冷却系统不间断电源供电系统还包括辅助冷却器和温度检测模块，所述辅助冷却器通过电流检测模块的电流传感器三与控制模块电性连接，且温度检测模块与控制模块电性连接。当主冷却器或者备用冷却器无法满足冷却要求时，温度检测模块检测的温度值上升，此时由控制模块向辅助冷却器发送工作指令，从而由辅助冷却器提高冷却效果，与此同时，电流传感器三对于辅助冷却器的工作电流进行检测，进一步保证了供电系统工作的安全和可靠性。

本实施例的温度检测模块中，温度传感器一设置在变压器绕组处，温度传感器二设置在变压器内的冷却油顶部，通过温度传感器一对变压器绕组处的温度进行检测，并通过温度传感器二对冷却油顶部的温度进行检测，正常情况下辅助冷却器不参与工作，只有满足如下条件之一时，才会启动辅助冷却器开始工作。

1、当温度传感器一检测到变压器绕组处的温度达到规定温度时(如70℃)，控制模块根据温度传感器一反馈的温度值，启动辅助冷却器开始工作；

2、当温度传感器二检测到变压器冷却油顶部的温度达到规定温度时(如55℃)，控制模块根据温度传感器二反馈的温度值，启动辅助冷却器开始工作；

3、当电流传感器四或者电流传感器五其中之一检测到电路中的负载电流达到额定值的75％时，控制模块根据电流传感器四或者电流传感器五反馈的电流值，启动辅助冷却器开始工作。

请参阅图1，本发明实施例中的变压器冷却系统不间断电源供电系统还包括报警模块，报警模块与控制模块电性连接，当工作电源、备用电源、主冷却器、备用冷却器和辅助冷却器的其中的任一部件出现故障时，都会由报警模块发出报警信息，从而提醒工作人员供电系统中发生故障。

请参阅图2，本发明实施例中的报警模块包括报警模块一、报警模块二、报警模块三、报警模块四和报警模块五，报警模块一、报警模块二、报警模块三、报警模块四和报警模块五与电流传感器一、电流传感器二、电流传感器三、电流传感器四、电流传感器五一一对应，并均与控制模块电性连接，当电流传感器一检测到故障导致的电流异常时(即电流为零)，控制模块控制报警模块一开始报警工作，当电流传感器二检测到故障导致的电流异常时，控制模块控制报警模块二开始报警工作，以此类推，报警模块三、报警模块四和报警模块五分别与电流传感器三、电流传感器四、电流传感器五相互对应，这样，当供电系统中任一部件出现故障时，都会触发对应的报警器进行工作，从而免去了工作人员检测故障部位的工作，提高了供电系统便于检修的特性，方便工作人员进行检修工作。

基于前述的连接结构和工作原理，本发明实施例的控制模块被配置以执行以下功能：

1.电源切换功能，步骤包括：

通过电流传感器一获取所述工作电源的实时电流，若所述工作电源的实时电流异常，控制转换开关切换到备用电源，并通过电流传感器二获取所述备用电源的实时电流，并继续通过电流传感器一获取所述工作电源的实时电流；

若所述工作电源的实时电流恢复正常，控制转换开关切换回工作电源，若所述备用电源的实时电流异常，使能断路器。

2.冷却器切换功能，步骤包括：

通过电流传感器四获取所述主冷却器的实时电流，若所述主冷却器的实时电流异常，控制热偶继电器切换到备用电源，并通过电流传感器五获取所述备用电源的实时电流，并继续通过电流传感器四获取所述主冷却器的实时电流；

若所述主冷却器的实时电流恢复正常，控制热偶继电器切换回主冷却器，若所述备用电源的实时电流异常，使能断路器。

3.辅助冷却器启动功能，包括以下步骤：

获取温度检测模块的温度传感器一和温度传感器二的反馈温度，并获取电流传感器四与电流传感器五的反馈电流；

若温度传感器一和/或温度传感器二的反馈温度达到对应阈值(温度传感器一的反馈温度对应阈值为70℃，所述温度传感器二的反馈温度对应阈值为55℃，)，或者电流传感器四和/或电流传感器五的反馈电流达到对应阈值(负载电流额定值的75％)，启动辅助冷却器。

4.报警功能，包括以下步骤：

获取电流传感器一、电流传感器二、电流传感器三、电流传感器四、电流传感器五的反馈电流，若存在异常电流，使能对应的报警模块一、报警模块二、报警模块三、报警模块四和报警模块五。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。