電力變壓器控制箱的設計
發布時間:2019-07-13 17:16:18來源:
為適應市場經濟發展的需要,人們對變壓器配套控制箱的功能要求越來越多,對技術性能及可靠性要求越來越高,這就引起了變壓器生產廠家對變壓器配套部件即控制箱的進一步關注目前,隨著不斷的更新設計,已逐步開發研制出外觀美、價格低、性能穩定可靠性高的一系列產品。
其中包括適應于35kV電壓等級、110kV電壓等級、220kV電壓等級的各類功能不同的控制箱為了更好地讓大家了解變壓器配套控制箱的一些基本工作原理及性能,下面特別介紹筆者根據用戶及單位要求,自行設計開發研制的FL1型控制箱,供大家。
1變壓器控制箱的用途及結構FL1型控制箱適用于110kV級帶風冷裝置的各類變壓器,其主要功能是為變壓器風冷系統進行配電和自動控制,并容納了溫度指示控制器及繞組溫度計,它集中了所有變壓器測量及控制端子包括溫度指示控制器、繞組溫度計、風機故障信號、壓力釋放閥、氣體繼電器套管電流互感器油位指示),不僅外形美觀,而且為用戶對變壓器的監測及控制保護提供了方便。
控制箱為壁掛式,外型尺寸為1 350mm3,重約50kg控制箱殼體由優質鋼板彎折及焊接構成,箱門采用專用密封膠條密封,箱內通過通風孔與大氣相連2變壓器控制箱的技術要求及使用要求控制箱防護等級為IP55,可防塵、防水其中IP為特征字母,55為特征數字。第一個5表示不能完全防塵埃進入,但進入量不應達到妨礙設備正常運轉的程度;第二個5表示防噴水,任何方向噴水不會產生有害影晌控制箱絕緣等級規定為:控制箱電器元件與接地間試驗電壓即工頻耐壓為2. 5kV,施加電壓時間為1min,其間不應有放電、爬電及異常現象出現該控制箱可同時控制2臺~ 10臺變壓器冷卻風扇,風扇數量根據變壓器溫升要求來設計。對于為變壓器套管電流互感器所配套的接線端子,即保護端子和測量端子的組級,用戶可根據實際需要調整;控制箱端子進出引線可從箱底部長方形蓋板(該蓋板可以拆下)處的電工管金屬接頭引出,也可根據用戶需要自行開適當孔安裝電工管從中引出,其好處為如有雨水順著電纜電線流下時,不會進入控制箱,而是從進入控制箱底部的電纜電線打彎處自行掉落。
3風冷裝置控制原理該控制箱的控制原理線路圖見當變壓器負載電流或頂層油溫達到規定值時可自動投入(也可手動投入)風扇,當負載電流或頂層油溫低于規定值時自動切除風風扇電動機電路裝有短路、過載和單相運行保護,在其產生故障停止運轉時可發出事故信號。為了確保電機正常運轉,本控制箱提供了雙回路供電3.1雙電源控制回路雙電源回路通過自動開關ZK1ZK2和接觸器C1C2以及中間繼電器1Z來實現其中1L1 1L3為主電源回路,2L1 2L3為輔助電源回路,工作時先合上自動開關ZK1,然后合上ZK2當ZK1其動合觸點合上,動斷觸點打開。由于1ZS力斷觸點合上后,繼電器1Z線圈接通電源,其動合觸點閉合,的打開,使接觸器C2線圈失電,輔助電源停止供電。
接觸器C1線圈通電,從而使主電源回路接通;同時,同時由于接觸器C2線圈失電,導致C2的動斷觸點合在自動開關ZK1合上,繼電器1Z線圈及C1線圈得上,這樣C1線圈得電,主電源回路又接通,恢復主電電后,1Z與C1的動斷觸點均打開,保證了在自動開源回路供電關ZK2合上時,C2線圈不通電,輔助電源回路不工3.2控制箱主回路電,導致其動合觸點打開,接觸器C1線圈失電,主電源回路停止供電;同時由于1ZC1二者線圈均失電,其動斷觸點合上,使接觸器C2線圈得電,輔助電源回路接通,開始供電,這樣確保了不間斷供電另外,在輔助電源供電當中,主電源回路又恢復正常時,由于ZK1為閉合狀態,繼電器1Z線圈得電,風扇電動機通過上面主電源回路或輔助電源回路經過接觸器C3供電。按觸器C3的起動回路分手動和自動兩種方式,該功能由主令開關來選擇。選擇手動時,觸頭③④接通,C3線圈得電,風扇電機投入運轉;自動時,觸頭①~②接通,但由于繼電器Z線圈未得電,故其動合觸點處于打開狀態,接觸器C3線圈不得電,此時風機不運轉可見,自動控制時就是通過控制中間繼電器Z來實現的此時,風機是否運轉完全通過變壓器油頂層溫度及負載情況來定3.2.1按變壓器油頂層溫度來起動1W2為信號溫度計的兩個極限接點當油頂層溫度達到55C時,1W2閉合,接通中間繼電器Z的線圈,其動合觸點閉合。這樣,通過匕反觸頭①②和Z觸點,使C3的線圈通電。動合觸點C3閉合,風扇投入運行當溫度下降到低于55C時,1W2雖然打開,但Z線圈通過1W1,接點仍有電,風扇仍繼續運轉。直至溫度下降到45C時,1W1接點打開,使Z線圈斷電,切斷接觸器C3,使風扇停止運轉3.2.2按變壓器負載電流來起動L是監視負載大小的電流繼電器,當負載電流達到規定值(70%額定電流)時,L妾通時間繼電器S的線圈,經過一定延時(0~60s;O10min;檔可調,出廠整定到10min)后,S接點接通Z線圈,Z?個動合觸點閉合,接通接觸器C3,使風扇投入運行。延時是為了防止因負載電流波動而引起誤動作。
3.3變壓器風扇的保護回路每臺變壓器分別用熔斷器RD作短路保護,用熱繼電器1R(或用自動開關保護)作過負載和斷相保護。熱繼電器動作,接觸器1C~nC的輔助動斷觸點閉合,經C的輔助動合觸點接通控制箱的信號燈,發出故障信號。另外設置了與此相同的701~705回路,是向中央控制室發出信號的回路。
4控制箱的干燥、結構布置、元件優選為了經常保證控制箱內的干燥,還安裝了電阻加熱裝置,用戶可根據情況隨時進行手動控制箱體除了采用優質鋼板外,主要采用彎折技術,盡量減少焊縫,即美觀又保證了防水措施電器元件全部采用定點廠家優質產品所以變壓器控制箱是多功能、高性能、穩定性可靠的優質產品。
(英文轉第98頁)出電動機的運行電流后,計算出電動機的負荷率K:/0一一電動機的空載電流;/一一電動機的額定電流如果經過計算后,K值小于0.5時,該電動機可考慮更換例如一臺C630車床,原配電動機為O2-輸入有用功率3.75kW,輸入無用功率3.34kVar,效率79.4%,功率因數0.55將10kW電動機更換為Y112M- 4,容量4kW的電動機后,負荷率K為0.75,輸出有用功率2.98kW,輸入有用功率3.39kW,輸入無用功率1.7kVar,效率為88%,功率因數0.85,有用功率節電率9.78%,無用功率節電率49. %.每年有用功率可節約電能700kWh,無用功率節約電能3500kVaih,效果是非常明顯的22降低輕載或空載電動機的運行電壓異步電動機的運行電壓降低后,其磁通相應減少,消耗的無用功率顯著減少,而有用功率基本不變這就是說降低電動機的運行電壓后,功率因數可提高。
降低異步電動機的運行電壓的方法,可以從電動機本身考慮,通過改接定子繞組來實現具體改接可分兩種情況一種情況為負荷率小于25%時,可將電動機定子的雙路并聯繞組改接成單路串聯繞組,改接后電動機定子繞組的電壓降為額定電壓的一半,容量和轉矩降為原來的1/4,功率因數從0. 4提高到0.8以上;另外一種情況為負荷率在50%到75%之間時,把并聯雙路星形繞組改接成串聯單路三角形繞組,改接后的定子繞組電壓降到額定電壓的飛/2,容量和轉矩降為原來的3/4如果電動機的負荷率長期達不到50%時,可將其定子繞組三角形改接成星形,或由并聯雙路三角形繞組改接成并聯雙路星形繞組。改接后定子繞組電壓降到額定電壓的1/萬,轉矩降為原來的1/3實際對比可發現,負荷率越低,改接后節電效果越明顯,效率和功率因數提高越大如果負荷率變化范圍不均勻、不規則,這種情況不能改接電動機定子繞組,而應采用星形一一三角形起動23提高電動機檢修質量經統計測算,檢修后的電動機有60%其效率和功率因數都下降,無用功率消耗比以前增加20%~30%.因此在修理電動機時應特別注意以下幾點:①重繞線圈時,每相的串聯匝數應與原來線圈的匝數相等;②新繞線圈的線徑應與原來相同;③修后電動機氣隙尺寸及其均勻性應保持與原來相同24采用高效照明燈由于金工車間的廠房比較高,照明采用的為一般照明與車床局部照明相結合的混合照明一般照明為500W普通白熾燈,局部照明為36W的白熾燈,而白熾燈的光通量很低,因此盡管燈的數量不少,還滿足不了加工時的需要,造成機床的局部照明燈經常開服從節電的角度出發,照明應采用高光通量的KNG型鈉燈或DD型日光色鏑燈。
3結束語綜上所述,在機加工車間采取以上措施后,綜合能耗得到顯著降低,生產成本也隨之降低。在目前電力十分緊張的情況下,節電工作無疑具有十分重要的現實意義(上接第96頁)