[发明专利]矿热炉变压器的油循环水冷控制系统

说明书

技术领域

本发明属于电压器技术领域，涉及一种矿热炉变压器的油循环水冷控制系统。

背景技术

矿热炉又称电弧电炉或电阻电炉，主要用于还原冶炼矿石，是一种耗电量巨大的工业电炉。矿热炉在冶炼作业时处于长时间连续作业的工作状态，在其工作状态下必须保证工作电压的正常与稳定，才能保证矿热炉的正常运行，提高其工作效率。矿热炉变压器是矿热炉最关键的大型配套设备，特别是在冶炼矿石的熔化期，电压器需要保持最高的电功率，处于高强度的连续作业工作状态，才能有效维持矿热炉的工作电压，保证矿热炉的正常运行。

由于矿热炉变压器在运行过程中产生的铜损和铁损消耗的能量绝大部分都转化为热量，造成了变压器绕组及铁芯温度升高，温度过高就会降低变压器的运行效率和使用寿命。目前，多采用强迫油循环导向冷却方式来缓解上述变压器温度过高的问题，这种方式基于一组由冷却器主体和油泵组成的冷却装置，该油泵通过油管与变压器油箱连接起来，当冷却系统运行时，热的变压器油借助油泵从变压器油箱的上部经油管吸出，再经冷却器主体冷却，而后回到油箱的下部。冷却器一般是由许多根铜管组成，热油在铜管的内部流通，并通过散热与铜管外的冷却介质进行热交换，从而达到降温的作用。

变压器冷却系统运行的可靠性直接影响着变压器的运行效率和安全性。随着变压器保护和监控系统智能化改造的不断深入和完善，变压器的保护和监控已基本实现数字化或智能化，而变压器冷空系统大多仍采用继电器型控制回路进行控制和监视。

如中国专利（201020117302.4）公开的一种电弧炉变压器循环油水冷系统的节水装置，该发明的主要技术关键点是在水冷器的进水管处设置一个电磁阀，变压器出油口处设置电接点温度计，电接点温度计的触点串接于电磁阀的输入回路中。该变压器工作时，循环油出口加装的电接点温度计实时监测出口油温，当监测油温高于55℃时，电接点温度计的触点闭合，使进水冷却循环油盘管；当电接点温度计测试温度低于45℃时，自动关闭电磁进水阀。该装置可有效降低冷却水用量，保证变压器的工作效率和使用寿命。

上述这种方式的冷控系统一般由继电器、交流接触器、辅助开关等回路构成，虽能实现部分自动控制功能，但功能很不完善，无法实现对冷控系统各个电机、油泵运行工况的实时监测等；且存在磁路干扰问题，监测不准确，可能存在误动作，从而导致冷却器故障或全停，变压器温度就会急剧上升，直至变压器的断路器跳闸，造成供电停止，严重影响着矿热炉的正常运行，更严重的会对矿热炉造成损坏。 

发明内容

本发明针对现有矿热炉变压器水控系统的控制方式单一、智能化控制程度低、故障率高等问题，提供了一种矿热炉变压器的油循环水冷控制系统，能够保证矿热炉变压器的长期安全运行。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种矿热炉变压器的油循环水冷控制系统，包括水冷系统、控制装置、温度传感器及执行模块；其中，所述水冷系统包括有循环油系统和水冷冷却器；所述循环油系统主要由油泵、油管回路、变压器油箱组成，所述水冷冷却器主要由水泵、进水管、出水管、散热器组成；所述水冷系统与执行模块连接；所述控制装置包括可编程控制器PLC、无线通讯模块和远程遥控器；所述远程遥控器通过无线通讯模块与可编程控制器PLC进行远程无线通讯；所述温度传感器设置在变压器油箱中，实时对变压器油箱顶层油温进行检测，并将采集到的油温信号传输至可编程控制器PLC。

上述方案中，所述的远程遥控器包括无线电信号收发器；所述无线电信号收发器可接收到可编程控制器PLC通过无线通讯模块发来的油温信号，并可通过操作远程遥控器发送操作信号至可编程控制器PLC，远程操作可编程控制器通过执行模块对水冷系统的油泵和水泵的投入量进行控制。

进一步，所述远程遥控器还包括信号警报器；所述信号警报器在当远程遥控器接收到的油温信号超出设定的数值时，会作出声音警报或者振动警报。

上述方案中的温度传感器为热电偶式温度传感器。

本发明在以上的方案基础上，设计增加了与可编程控制器PLC相连接的LCD显示屏及操作模块。

进一步，所述LCD显示屏可以记录和显示温度传感器传输至可编程控制器PLC的油温信息；还可通过操作模块输入操作参数对水冷系统进行人工控制，或者使可编程控制器PLC对水冷系统进行自动控制。

与现有技术相比，本发明的矿热炉变压器油循环水冷控制系统具有以下有益效果：