Устройство автоматического управления вентиляторами дутья силовых трансформаторов Советский патент 1988 года по МПК H01F27/08 

со со

4;

to

1

О5

Изобретение относится к электроэнергетике, в частности к силовым трансформаторам с принудительным или естественным масляным охлаждением, в которых масло охлаждается обдувом воздухом при помощи вентиляторов. Цель изобретения состоит в повьше- нии надежности устройства и уменьшении потребляемой энергии. Устройство содержит датчик температуры масла, подсоединенньш через линейный преобразователь 2 в напряжение к первому входу сумматора 5, датчик 3 температуры окружающего воздуха, присоединенный через линейный преобразователь 4 температуры воздуха в напряжении к второму входу с умматора 5, датчик 6 тока, подключенный через линейный преобразователь 7 тока нагрузки в напряжение и функциональный преобразователь 8 к одному входу компаратора 9, к второму входу которого присоединен выход сумматора 5 напряжения. Устройство обеспечивает повышение точности реализации требуемых характеристик включения и отключения вентиляторов 2 ил. § (Л

фиг.

1

Изобретение относится к электро- энергетике, в частности к силовым трансформаторам с принудительным или естественным масляным охлаждением,,в которых масло охлаждается обдувом воздухом при помощи вентиляторов.

Цель изобретения - повышение надежности устройства и уменьшение потребляемой энергии за счет повышения точности реализации требуемых характеристик включения и отключения вентиляторов .

На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 график зависимости экономически выгодного перегрева масла относительно воздуха от нагрузки трансформатора,

Устройство управления дутьевыми вентиляторами (фиг. 1) содержит дат- чик 1 температуры масла, присоединенный к линейному преобразователю 2 тепературы в напряжение, и датчик 3 температуры воздуха, присоединенный к линейному преобр азователю 4 тем- пературы в напряжение. Выходы преобрзователей 2 и 3 присоединены к входам сумматора 5 напряжений. Датчик 6 тока подсоединен через линейный преобразователь 7 тока нагрузки трансфо матора в напряжение и функциональный преобразователь 8 напряжения с одним входом компаратора 9, к второму входу которого присоединен сумматор 5 напряжений.

Сумматор 5 напряжений для получения разности входных напряжений може быть выполнен на определенном усилителе (ОУ) по схеме дифференциального усилителя.

Функциональный преобразователь 8 напряжения путем кусочно-линейной аппроксимации формирует напряжение

и

э

пропорциональное экономически выгодному перегреву температуры масла б 1 g относительно воздуха в зависимости от входного напряжения UK, т.е. от крайности тока нагрузки трансформатора К.

Экономически выгодный перегрев масла над воздухом опрец.епяю-т при помощи выражения

4

М.} |

Q

где Р

Рла 0M.HOM l+LVo6.How) 1 +

--- Аб

k HOW

- суммарная мощность двигателей привода вентилторов, кВт;

1394246

З. ном

0. НС

Ркз.1

м.иом.

L Рх.х.иом

номинальный перегрев масла относительно воздуха (при непрерывной работе вентиляторов),

г-

номинальные потери короткого замыкания трансформатора, кВт; номинальная температура обмоток, при которой заданы Ркэ. ком , С; температурный коэффициент потерь короткого замыкания;

i. Н 14-ШЛ.:.1оЛ. Р

х.х. ном

0 50

0

к.х. иом

-отд. бент. чолл

5

5

0

5

номинальные потери холостого хода трансформатора, кВт;

часть полного теплового потока трансформатора в окружающий воздух в номинальном режиме, обусловленная работой вентиляторов, кВт.

Компаратор 9 для сравнения двух напряжений быть выполнен на 0 по схеме компаратора с усилителем мощности на транзисторе и выходным электромеханическим реле, включенным в цепь управления вентиляторами.

Кривая 10 (фиг. 2) представляет собой перегрев масла относительно воздуха 6, 3 поддержание которого экономически оправдано, в зависимости от нагрузки К трансформатора. Кривая 11 представляет собой перегрев масла Относительно воздуха при непрерывной работе вентиляторов. Таким образом, правая часть П, показанная прерывистой линией, нереальна, и не может быть обеспечена даже непрерывной работой всех вентиляторов .

Предлагаемое устройство управления дутьевыми вентиляторами работает следующим образом.

Исходной информацией для устройства является температура масла V,, температура окружающего воздуха V и ток нагрузки I трансформатора от его трансформатора тока.

Датчик 1 температуры масла, представляющий собой, например, терморезистор, помещается в патрубок бака трансформатора, непосредственно контролирует температуру масла и подключен к линейному преобразователю 2 температуры в напряжение, выходное напряжение Uнекоторого пропорционально температуре масла. Датчик 3 температуры воздуха выполнен аналогично, помещается в небольшой сосуд с маслом, контролирует температуру воздуха и подключен к линейному преобразователю 4 температуры в напряжение, выходное напряжение Uj, которого пропорционально температуре воздуха. Выходное напряжение U сумматора 5 напряжений представляет собой разность входных напряжений U, и Uo сумматора и пропорционально фактическому перегреву масла трансформатора относительно воздуха в,

Ток I от трансформатора тока поступает к линейному преобразователю 7 тока в напряжение, выходное напряжение и которого пропорционально ности нагрузки К трансформатора. Напряжение и ц поступает на вход функционального преобразователя 8 напряжения, выходное напряжение Uj которого пропорционально экономически выгодному перегреву масла относительно воздуха .-з- Напряжения Цф и U поступают на соответствующие входы релейного органа, который срабатьша- ет, если ф превышает U, и возвращается в несработавшем -состоянии, если ф ниже U.

При срабатьшании компаратора 9 включаются все или часть дутьевых вентиляторов, а при его возврате все- или часть вентиляторов отключаются т.е., если фактический перегрев масла превьппает экономически выгодный перегрев 0 э происходит усиление охлаждения, а если 6 меньше б.э происходит ослабление охлаждения.

Предлагаемое устройство путем включения и отключения вентиляторов точно поддерживает экономически выгодный тепловой режим трансформатора, т.е. обеспечивает точную минимизацию расхода электроэнергии. С целью

0

5

0

5

0

5

0

5

0

уменьшения числа коммутаций вентиляторов релейный орган 8 выполняется с некоторым коэффициентом возврата и преобразователь 6 тока в напряжение с небольшой задержкой времени.

Экономический эффект изобретения заключается в более точной реализации экономически выгодных характеристик включения и отключения вентиляторов, обеспечивающих минимальньй расход электроэнергии в трансформаторе.

Формула изобретения

Устройство автоматического управления вентиляторами дутья силовых трансформаторов с масляным охлаждением, содержащее датчик температуры масла, датчик тока, датчик температуры окружающего воздуха, выходное реле, включенное в цепь управления вентиляторами дутья, о т л и ч а - ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройств а и уменьшения потребляемой знергии за счет повышения точности реализации требуемых характеристик включения и отключения вентиляторов, оно снабжено преобразователем температуры масла в напряжение, преобразователем температуры воздуха в напряжение, преобразователем тока в напряжение,, сумматором напряжения, функциональным преобразователем напряжения, компаратором, датчик температуры масла соединен через преобразователь температуры масла в напряжение с одним входом сумматора напряжений, датчик температуры окружающего воздуха соединен через преобразователь температуры воздуха в напряжение с вторым входом сумматора напряжений, датчик тока соединен через преобразователь тока в напряжение с функциональным преобразователем напряжения, выходы сумматора напряжений и функционального преобразователя напряжения подсоединены к компаратору, подающему сигнал на выходное реле.

°С вм

iJO

Целесообразно уси/1и/77ь о лож ен{/е

0,1 0.2 0,3 0,и 0,5 0,6 0.7 0,8 0,9 1.0 1,1 1.2 К

цзиг.г