油浸式箱式变压器应急控制系统及方法与流程

本发明涉及变压器应急控制，尤其涉及一种油浸式箱式变压器应急控制系统及方法。

背景技术：

1、箱式变压器是一种利用电磁感应原理，把交流电能转变为不同电压、电流等参数的电力设备。其中油浸式箱变，是将铁芯和绕组一起浸入灌满了绝缘油的油箱中，以加强绝缘和改善冷却散热条件，由于相对干式变压器价格便宜，适用潮湿闷热环境。但当油浸式箱变内部出现严重过载、短路、绝缘损坏等故障时，绝缘油受到高温或电弧作用，受热分解产生大量烃类混合气体，使变压器内部的压力急剧上升，然后导致变压器油箱的结构破坏(初级爆炸)；初级爆炸后，绝缘油、混合气体和油雾通过变压器油箱破裂口向外释放。绝缘油从变压器中泄漏，在地面形成液池，被点燃即发生池火；而当泄漏的热解产物混合气体和油雾与空气混合后点燃，就会发生二次爆炸。当这些情况发生在密闭或拥塞区域时，可能会导致非常强烈的爆炸，并对人员和设备造成威胁，给社会经济带来严重损失。

2、如何避免箱变火灾及爆炸，并有效避免池火和二次爆炸等扩大性损失是各大量采用箱变的新能源电厂安全生产方面非常关心的问题。要解决这个问题，实际上应同时进一步解决两个相关的问题，一是研究箱变火灾爆炸机理及涉及关键指标控制；二是解决应急措施自动控制问题，防范由于人为操作带来延迟性、误操作率及引发无谓的人身伤害事故。只有在二者的研究基础之上，才能将关键指标控制的研究与相关防范措施的应急控制有机地联系起来，从箱变整体应急安全响应的角度去研究并实施全新的控制运行模式，从而确保设备及人员的安全性，提高可靠性，提升电厂自动化程度。

3、目前，箱变应急控制系统一般设计2个相互独立的控制回路来进行控制，分别为温度控制系统，压力控制系统，且一般无自动卸油系统，因此在预防火灾爆炸发生及预防二次爆炸等方面存在严重的可靠率低，延迟性高等问题，且发生故障后，现有技术的由检修人员进行判断后采取手动操作方式进行卸油，对人身安全带来严重威胁。

技术实现思路

1、本发明提供了一种油浸式箱式变压器应急控制系统及方法，旨在解决上述问题。

2、本发明提供了一种油浸式箱式变压器应急控制系统，包括：

3、监控单元、模糊协调判断控制器以及应急控制单元；

4、所述监控单元对油浸式箱式变压器的运行参数进行监控获取运行数据，并将运行数据发送到所述模糊协调判断控制器；

5、所述模糊协调判断控制器用于根据预先设定的模糊规则对所述运行数据进行分析后得到控制数据；

6、所述应急控制单元用于根据所述控制数据对所述油浸式箱式变压器进行控制。

7、进一步地，监控单元具体包括：温度控制器、烟感控制器以及压力控制器；

8、温度控制器用于对油浸式箱式变压器的温度进行监测；

9、烟感控制器用于对油浸式箱式变压器的烟雾浓度进行监测；

10、压力控制器用于对油浸式箱式变压器的压力进行监测。

11、进一步地，应急控制单元具体包括：超温跳闸逻辑、压力释放器以及电动卸油阀；

12、超温跳闸逻辑用于在所述油浸式箱式变压器的绕组及油面温度超过预设温度值时对油浸式箱式变压器的高低压侧开关执行跳闸动作；

13、压力释放器用于在油浸式箱式变压器的变压油箱内的压力值超过预设压力值时启动压力释放阀动作；

14、电动卸油阀用于在烟雾浓度大于预设烟雾浓度值，并且超温跳闸逻辑以及压力释放器动作后对油浸式箱式变压器进行加压排油。

15、进一步地，模糊协调判断控制器具体用于：

16、设置预设温度值、预设压力值以及预设烟雾浓度值，将油浸式箱式变压器的绕组及油面温度与预设温度值进行比较，将变压油箱内的压力值与预设压力值进行比较，将油浸式箱式变压器的烟雾浓度值与预设烟雾浓度值进行比较，得到控制数据，通过控制数据对超温跳闸逻辑、压力释放器以及电动卸油阀进行控制。

17、本发明提供了一种油浸式油浸式箱式变压器应急控制方法，包括：

18、s1、通过监控单元对油浸式油浸式箱式变压器的运行参数进行监控获取运行数据，并将运行数据发送到模糊协调判断控制器；

19、s2、模糊协调判断控制器根据预先设定的模糊规则对所述运行数据进行分析后得到控制数据；

20、s3、通过应急控制单元用于根据所述控制数据对所述油浸式箱式变压器进行控制。

21、进一步地，s1具体包括：

22、通过温度控制器对油浸式箱式变压器的温度进行监测；

23、通过烟感控制器用于对油浸式箱式变压器的烟雾浓度进行监测；

24、通过压力控制器用于对油浸式箱式变压器的压力进行监测。

25、进一步地，s2具体包括：

26、通过超温跳闸逻辑在所述油浸式箱式变压器的绕组及油面温度超过预设温度值时对油浸式箱式变压器的高低压侧开关执行跳闸动作；

27、通过压力释放器在油浸式箱式变压器的变压油箱内的压力值超过预设压力值时启动压力释放阀动作；

28、通过电动卸油阀在烟雾浓度大于预设烟雾浓度值，并且所述超温跳闸逻辑以及压力释放器动作后对油浸式箱式变压器进行加压排油。

29、进一步地，s3具体包括：

30、设置预设温度值、预设压力值以及预设烟雾浓度值，将油浸式箱式变压器的绕组及油面温度与预设温度值进行比较，将变压油箱内的压力值与预设压力值进行比较，将油浸式箱式变压器的烟雾浓度值与预设烟雾浓度值进行比较，得到控制数据，通过控制数据对超温跳闸逻辑、压力释放器以及电动卸油阀进行控制。

31、本发明通过温度控制器、烟感控制器以及压力控制器分别对油浸式箱式变压器的温度、烟雾浓度以及压力进行监测，并通过模糊协调判断控制器对获取的监测数据进行分析后，采用超温跳闸逻辑、压力释放器以及电动卸油阀对油浸式箱式变压器实行超温跳闸逻辑、自动泄压阀以及电动卸油阀的先后动作。使得油浸式箱式变压器能在不同的应急状态下确保相关控制器的及时性、合理性以及可靠性。将温度控制系统、压力控制系统以及自动卸油系统进行集成，使得在发生故障后能够自动卸油，提升了人员的安全性。

技术特征：

1.一种油浸式箱式变压器应急控制系统，其特征在于，包括：监控单元、模糊协调判断控制器以及应急控制单元；

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述监控单元具体包括：温度控制器、烟感控制器以及压力控制器；

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述应急控制单元具体包括：超温跳闸逻辑、压力释放器以及电动卸油阀；

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述模糊协调判断控制器具体用于：

5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述油浸式箱式变压器应急控制系统进一步包括：超温报警器，所述超温报警器与所述温度控制器连接，用于在油浸式箱式变压器的绕组及油面温度超过预设温度值时进行预警。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述油浸式箱式变压器应急控制系统进一步包括：测控监控后台，所述测控监控后台与所述超温报警器连接，用于对油浸式箱式变压器的绕组及油面温度进行实时监控。

7.一种油浸式箱式变压器应急控制方法，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述s1具体包括：

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述s2具体包括：

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述s3具体包括：

技术总结本发明提供了一种油浸式箱式变压器应急控制系统及方法，涉及变压器应急控制技术领域。其中，油浸式箱式变压器应急控制系统包括：监控单元、模糊协调判断控制器以及应急控制单元；监控单元对油浸式箱式变压器的运行参数进行监控获取运行数据，并将运行数据发送到模糊协调判断控制器；模糊协调判断控制器用于根据预先设定的模糊规则对运行数据进行分析后得到控制数据；应急控制单元用于根据控制数据对油浸式箱式变压器进行控制。本发明能够提高油浸式箱式变压器卸油控制系统可靠性，有效减少油浸式箱式变压器故障造成的设备损失。技术研发人员：李金锋,徐立伟,马欢受保护的技术使用者：中国华电科工集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/29