[发明专利]一种变压器强迫水循环冷却系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及变压器的冷却设备技术领域，具体涉及一种变压器强迫水循环冷却系统及其控制方法。

背景技术

随着城市发展和扩张，大型城市人口密集、高楼林立、电力负荷密度高的特点以及城市负荷中心处土地资源稀缺的特点同时显现。在地下建设高电压等级的大容量变电站成为满足城市不断增长的电力负荷需求的解决方案。地下变电站站内设备布置紧凑、对设备运行可靠性以及噪声控制要求高。若采用普通一体式散热方式，则要求变压器室设置较大的进出风口面积，并采取强排风措施改善散热，这将增加布置设计和噪声控制的难度。为了同时满足电力设备散热需求和空间与噪声控制要求，地下及户内变电站的主变往往采用变压器本体和散热器分开布置的分体冷却方式。油循环强迫水冷方式(ODWF或ONWF)具有较高的冷却效率常用于地下变电站中大容量油浸式电力变压器的冷却。采用该冷却方式的分体冷却系统结构复杂，一般包括变压器、油水换热器、水冷却塔、循环水泵、温度检测、流量检测等冷却设备和辅助运行设备，冷却设备的控制逻辑也较为复杂。

发明内容

本发明的目的是提供一种变压器强迫水循环冷却系统及其控制方法，使系统安全高效运行并能够保证冷却系统的散热效果，并使变压器运行过程中油面温度和绕组温度均在标准规定限值内变化的目的。

为达到上述目的，本发明提供了一种变压器强迫水循环冷却系统，包括：

与变压器连接的冷却装置，其用于使用冷却水冷却变压器油管内的油；

与冷却装置连接的补水装置，其用于对所述冷却装置进行冷却水的补充，及，

设置在冷却装置、补水装置和变压器上的信号检测装置，其用于检测冷却装置和补水装置中的水温，以及变压器中的油温；

所述冷却装置包括一台冷却塔和设置在变压器内的多台油水换热器；

所述油水换热器内的油管与变压器内的油管连接，所述油水换热器内的水管与冷却塔连接。

上述的变压器强迫水循环冷却系统，其中，所述冷却塔包括：

设置在冷却塔顶部的风机；

设置在冷却塔内的冷却盘管，其与油水换热器的水管连接；

设置在冷却塔内的喷淋装置，其用于冷却冷却盘管内的冷却水；

设置在冷却塔底部的喷淋水集水池；

所述喷淋水集水池与喷淋装置通过喷淋水泵连接。

上述的变压器强迫水循环冷却系统，其中，所述喷淋装置包括设置在冷却盘管上方的一排喷淋喷嘴和设置在冷却盘管下方的低压细水雾喷嘴。

上述的变压器强迫水循环冷却系统，其中，所述喷淋水集水池上设置有排污阀。

上述的变压器强迫水循环冷却系统，其中，所述补水装置包括：

补给水箱，及，

入口端与补给水箱连接的稳压补水装置，其出口端分别与冷却盘管和喷淋水集水池连接。

上述的变压器强迫水循环冷却系统，其中，所述信号检测装置包括：

设置在冷却盘管进水管路上的冷却塔进水温度传感器；

设置在冷却盘管出水管路上的冷却塔出水温度传感器；

设置在变压器上的油面温度指示计和绕组温度指示计，及，

设置在喷淋水集水池内的喷淋水温度计和检测喷淋水电导率的电导率仪。

本发明还提供了一种上述变压器强迫水循环冷却系统的控制方法，包含以下步骤：根据变压器内油温变化控制对油水换热器的投切，同时根据冷却塔的水温变化控制冷却塔内风机和喷淋装置的投切；

所述根据冷却塔的水温变化控制冷却塔内风机和喷淋装置的投切的方法包含以下步骤：

步骤1：检测冷却塔进水温度；若其高于预设温度T₁，则启动风机，并执行步骤2；

步骤2：检测冷却塔出水温度；若其低于预设温度T₂，则关闭风机，并执行步骤1；若其在预设温度T₂和预设温度T₃之间，则保持风机开启并在25Hz～50Hz之间线性调节风机运行频率；若其高于预设温度T₃，则启动喷淋水泵，并执行步骤3；

步骤3：检测集水池内喷淋水温度和冷却塔出水温度；若集水池内喷淋水温度高于预设温度T₄，则向喷淋水集水池内加冰以降低喷淋水温度；若冷却塔出水温度低于预设温度T₅，则关闭喷淋水泵，并执行步骤2；

所述根据变压器内油温变化控制对油水换热器的投切方法包含以下步骤：