[发明专利]油浸式换流变压器冷却系统控制方法及控制系统

说明书

本发明公开一种油浸式换流变压器冷却系统控制方法及控制系统。本发明根据顶层油温或当前负荷确定是否需要启动冷却器，当需要启动冷却器时，进一步根据谐波含量确定启动的冷却器的循环油泵电机的转速和冷却风扇电机的转速。可见，本发明根据换流变压器运行时的谐波含量大小来确定冷却器的启动数量，并基于谐波含量实时控制循环油泵和冷却风扇的运行速度，充分考虑了谐波成分严重时换流变压器的热点温度分布差异较大的情况，对换流变压器的温升实现了可靠有效的控制，能够保证换流变压器的安全稳定运行，具有良好的现场检测效果与工程实用价值。

技术领域

本发明涉及冷却系统领域，特别是涉及一种油浸式换流变压器冷却系统控制方法及控制系统。

背景技术

随着我国直流输电系统的发展，输电等级也越来越高，超高压和特高压直流换流变压器的需求量也不断增加，保证其安全稳定的运行尤为重要。换流变压器作为直流输电工程中的核心电力设备，有着把交流电整流、直流电逆变的重要功能。换流变压器在运行中伴随着较多的高频谐波，这对换流变压器的电热等性能有着极大的考验。谐波严重时，会导致换流变压器的介质损耗升高，谐波的漏磁会使换流变压器的杂散损耗增大，同时由于谐波下导体的集肤效应造成的发热问题，会导致换流变压器的铁芯、绕组和金属结构件中产生较严重的附加损耗和局部过热问题，引起由于热故障导致的绝缘老化问题，甚至可能直接导致换流站事故造成大面积停电，引起惨重的损失。

目前常规的大型油浸式换流变压器通常采用强迫油循环风冷冷却方式，当换流变压器温度上升时，通过采集换流变压器的顶层油温和实际负荷等数据，控制换流变压器风扇和油泵的投切，进而起到对换流变压器降温的作用。但是，由于换流变压器中存在的谐波会导致换流变压器的热点温度分布差异较大，因此，现有的强迫油循环风冷冷却方式无法保证换流变压器的安全稳定运行。

发明内容

本发明的目的是提供一种油浸式换流变压器冷却系统控制方法及控制系统，充分考虑了谐波成分严重时换流变压器的热点温度分布差异较大的情况，对换流变压器的温升实现了可靠有效的控制，能够保证换流变压器的安全稳定运行，具有良好的现场检测效果与工程实用价值。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种油浸式换流变压器的冷却系统的控制方法，所述冷却系统包括多组冷却器，每组所述冷却器包括循环油泵、与所述循环油泵连接的循环油泵电机、冷却风扇及与所述冷却风扇连接的冷却风扇电机，所述控制方法包括：

获取换流变压器的顶层油温和所述换流变压器的当前负荷；

根据所述顶层油温或所述当前负荷确定是否需要启动冷却器，获得第一判断结果；

当所述第一判断结果表示需要启动冷却器时，获取所述换流变压器的谐波含量；

根据所述谐波含量确定启动的冷却器的循环油泵电机的转速和冷却风扇电机的转速。

可选的，所述根据所述顶层油温或所述当前负荷确定是否需要启动冷却器，获得第一判断结果，具体包括：

获取所述换流变压器的额定负荷和换流变压器的顶层油温阈值；

判断是否满足冷却器启动条件，获得第一判断结果，所述冷却器启动条件为：所述当前负荷大于或者等于0.7倍额定负荷，或者所述顶层油温大于或者等于所述顶层油温阈值。

可选的，所述根据所述谐波含量确定启动的冷却器的循环油泵电机的转速和冷却风扇电机的转速，具体包括：

获取谐波含量区间，所述谐波含量区间包括：第一谐波区间、第二谐波区间、第三谐波区间和第四谐波区间；

确定所述谐波含量所在的谐波含量区间；

当所述谐波含量所在的谐波含量区间为第一谐波区间时，启动一组冷却器，并根据所述谐波含量确定启动的所述冷却器的循环油泵电机的转速和冷却风扇电机的转速；