[实用新型]变压器风冷智能控制系统

说明书

(一)技术领域

本实用新型涉及变压器，特别涉及一种变压器风冷智能控制系统。

(二)背景技术

目前国内大型电力变压器均采用强油风冷的冷却方式，控制风冷系统的装置均采用继电器逻辑实现，虽然也能实现部分自动控制功能，但是功能不是很完善，不能适应变电所综合自动化与变电无人值守的要求，特别是现有冷却控制系统是在超过设定温度的情况下，投切全部风机去降温，浪费能源，没有通讯功能，使得变电运行控制中心不能实时检测变压器的工作状态和故障情况。

(三)发明内容

本实用新型为了弥补现有技术的不足，提供了一种能够保证变压器正常运转、节能降耗的变压器风冷智能控制系统。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：

本实用新型的变压器风冷智能控制系统，其特殊之处在于：包括PID控制器和与之相连的PID比较器，PID控制器输入端连接温度采集及滤波整定回路，PID比较器输出端分别连接变频输出主电路、显示及按键控制电路、通讯电路。

本实用新型的变压器风冷智能控制系统，变频输出主电路为AC-DC-AC逆变变频电路，其输入端为直流电，输出端为三相正弦交流电并且并联在变压器的若干组风机上。

本实用新型的有益效果是，结合大型电力变压器运行环境及特点，采用工业级控制芯片通过模糊控制调节器自动投切及变频运行风机组数，实现保护、故障定位、信息显示、通讯等功能，使变压器温升在不同负荷、不同环境温度下，保持在合适的运行温度下，保证变压器的正常运转，而且以分组变频启动风机，充分节能降耗。

(四)附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1为模糊控制示意框图，图2为AC-DC-AC逆变变频电路示意图，图3为本实用新型的示意框图。

(五)具体实施方式

附图为本实用新型的一种具体实施例。

本实用新型的变压器风冷智能控制系统，包括PID控制器和与之相连的PID比较器，PID控制器输入端连接温度采集及滤波整定回路，PID比较器输出端分别连接变频输出主电路、显示及按键控制电路、通讯电路。变频输出主电路为AC-DC-AC逆变变频电路，其输入端为直流电，输出端为三相正弦交流电并且并联在变压器的若干组风机上。采用LCD显示和485通讯模块。变压器的风机包括底部风机、中部风机、顶部风机。

本实用新型的变压器风冷智能控制系统，可实时检测变压器油顶温度，并根据油顶温的变化调节风冷装置投入工作的组数及实现工频、变频的转换。依照变压器油顶温度(即环境温度)和绕组温度(即运行温度)，自动控制变压器的冷却系统，并可通过网络通讯实现对整个变压器风冷系统的工作状态和故障情况实时监控。

本实用新型的变压器风冷智能控制系统，PID控制器和比较器采用模糊控制规则对变压器的温度进行控制。模糊规则主要是考虑动态性能和控制的复杂程度，二维模糊控制器输入变量是温度误差e和温度误差变化率Δe；输出变量为逆变变频输出量Δu。误差e基本论域[80℃，150℃]；Δe基本论域[100℃，130℃]；Δu基本论域[110℃，120℃]。选用七个模糊变量：{PL，PM，PS，ZE，NS，NM，NL}选取模糊子集论域：{100，105，110，115，120，125，130，135，140，145，150}，在上述的离散化的精确量和模糊语言的模糊量之间建立关系明确的论域中的每个元素对各个模糊语言变量的隶属度目建立隶属函数，选用三角形作为模糊子集的隶属函数。模糊论域为[100，150]。

模糊控制规则：此温度控制器是单输入多输出，分组变频启动风机降低变压器温度组成的规则条件语句形式：

if  e＝Ak  and  Δe＝Bk    thenΔu＝Ck  。

式中：Ak、Bk和Ck——模糊语言值。

根据变压器的运行经验，控制策略如下：若变压器温度处于高指标且具有上升趋势，则将温度设定降低10℃，即Tc＝Tc-10℃，控制启动一组风机，若十分钟内温度仍在高位运行，启动两组风机；半小时内仍处于高位，启动全部风机，以强风降温。

控制输出部分采用如图的三相逆变(AC-DC-AC)电路，将直流电逆变为频率可调的三相正弦交流电，并分组输出给三组控温风机，如图2所示，以分组变频启动风机，达到节能降耗、降低变压器温度的目的。