水冷却器清洗检测一体式工作站及其清洗检测方法与流程

1.本发明涉及变压器水冷却器技术领域，具体涉及水冷却器清洗检测一体式工作站及其清洗检测方法。


背景技术：

2.变压器作为电力系统中最为核心的电气设备之一，其安全运行直接关系到电网的安全与稳定。变压器运行时，绕组和铁心中的损耗所产生的热量必须及时散逸出去，以免过热而造成绝缘损坏。目前变压器采用的冷却方式有油浸自冷、油浸风冷、强迫油循环风冷和强迫油循环水冷等。其中，强迫油循环水冷方式是以水作为冷却介质，采用油泵强迫油循环，使油与水进行热交换。变压器的上层热油由油泵抽出，经过水冷却器冷却后，从油箱下部流回变压器，去冷却变压器的铁芯和绕组，油受热后温度升高，热油再次流到变压器的顶部并被抽出。为保证水冷却器的冷却效果，在水冷却器出厂前，需要对其进行清洗和测试。现有的技术方案中，要先对水冷却器进行清洗，清洗完成后，再对其进行测试，操作工艺麻烦，需要耗费大量人力物力。而近年来，随着中国社会的发展，中国制造业一直以来的劳动力优势正在慢慢消失。廉价的劳动力，曾是中国制造业发展的主动力，如今已不再像往昔那样庞大和廉价，企业正面临着用工短缺问题。因此，对于大规模制造生产来说，想在全球提高企业的竞争力，就需要企业提高生产效率，降低人工成本，以最少的人力投入取得最大的产出。鉴于此，本公司研发了一款水冷却器清洗检测一体式工作站。


技术实现要素：

3.本技术的水冷却器清洗检测一体式工作站可以同时对水冷却器进行清洗和检测工作，使用操作简便，提高了工作效率，降低了人工成本；其采用热油对水冷却器进行清洗，在清洗过程中可以智能控制清洗时间并保持恒定温度，清洁度高；而且通过一个潜油泵可以关联多个清洗工位，清洗效率高；此外，清洗过程中可以对水冷却器的油泵和风机进行相序和电流值的测试，保证水冷却器的油泵和风机正常运转。对应的，本发明还提供了一种水冷却器清洗检测方法。
4.本发明的技术方案：水冷却器清洗检测一体式工作站，包括清洗装置、检测装置和控制系统；所述清洗装置包括通过管路相连接的潜油泵和一组油箱，每个油箱内均设有过滤设备以及用于给油箱内的油加热的加热器；每个过滤设备的进油口处均连接有清洗管路a，所述潜油泵的出油口处连接有一组清洗管路b，分别与每个过滤设备上的清洗管路a相对应；所述清洗管路a和清洗管路b用于连接待清洗的水冷却器；所述清洗管路a上设有电动阀a，所述清洗管路b上设有电动阀b；所述潜油泵的进油口与油箱的出油口之间的连接管路上设有电动阀c；
5.所述控制系统包括数据处理模块，以及与数据处理模块电性连接的人机界面模块；所述数据处理模块的输入端与检测装置电性连接，输出端电性连接有电路控制模块；所述电路控制模块包括潜油泵控制模块、电动阀控制模块和油风控制模块；所述潜油泵控制
模块与潜油泵相连，用于控制潜油泵的正反转；所述电动阀控制模块与电动阀a、电动阀b和电动阀c相连，用于控制其打开或关闭；所述油风控制模块用于与待清洗水冷却器的油泵和风机相连，用于控制油泵和风机的启动或关闭；
6.所述检测装置包括数据监测模块一、数据监测模块二和数据监测模块三；所述数据监测模块一包括设于油箱内的温度传感器和液位传感器，分别用于监测油箱内的油温和液位，并发送给数据处理模块；所述数据监测模块二包括流量传感器、压力传感器和油清洁度传感器，分别用于监测清洗过程中水冷却器内油的流量、压力和清洁度，并发送给数据处理模块；所述数据监测模块三包括相序检测器和电流变送器，分别用于监测清洗过程中水冷却器的油泵和风机的相序和电流值，并发送给数据处理模块。
7.与现有技术相比，本技术的水冷却器清洗检测一体式工作站可以同时对水冷却器进行清洗和检测工作，并在人机界面模块上显示实时数据，以实现对水冷却器的远程监控，使用操作简便，提高了工作效率，降低了人工成本；其采用热油保持恒定温度对水冷却器进行清洗，除去水冷却器内杂质，清洁度高、清洗效果好；在清洗过程中油清洁度传感器实时监测水冷却器内油的清洁度，在清洁度达到设定值时，由数据处理模块控制，停止清洗，让水冷却器在最短的时间内完成清洗，清洗效率高；而且通过一个潜油泵可以关联多个清洗工位，从而可以将多个水冷却器接入工作站进行清洗检测，进一步提高了清洗效率；此外，清洗过程中可以对水冷却器的油泵和风机进行相序和电流值的测试，保证水冷却器油泵和风机的正常运转，从而保证水冷却器出厂前的质量。
8.作为优化，每个过滤设备的进油口处均连接有两条清洗管路a，分别用于连接待清洗冷却器的进油口和出油口，所述潜油泵的出油口处连接有相对应的清洗管路b，分别用于连接待清洗冷却器的出油口和进油口。从而，可以实现对水冷却器进行正反双向清洗，清洗速度快，而且进一步提高了清洁度。
9.作为优化，所述过滤设备可以为100目过滤袋。100目过滤袋易于采购、耐高温性好、产品不易变形；在本技术中采用100目过滤袋对回油中的污垢及杂质进行过滤，其初阻力低，过滤量大，过滤效率高，而且可反复清洗使用，寿命长。
10.作为优化，所述温度传感器可以为pt100温度传感器。pt100温度传感器制作方便，使用简单，且容易替换；在本发明中使用pt100 温度传感器测量温度，易于实施，且有利于控制成本。
11.作为优化，所述数据处理模块的可以为西门子smart 200系列 plc。西门子smart 200系列plc处理速度快、运行稳定、产品配置灵活，且使用简单方便、价格便宜，有助于本技术的控制系统实现更紧凑的尺寸和更低的功耗，使得整个系统的搭建成本更低。进一步的，所述人机界面模块可以为西门子smart line系列触摸屏。西门子 smart line系列触摸屏经济性好，功能完善，可以与多种类型的西门子plc进行通讯，适用范围广，方便工作人员在现场的调试。
12.作为优化，所述人机界面模块与数据处理模块可以通过rj45网口实现通讯。rj45网口成本低、连接可靠且无任何信号衰减，使得触摸屏与处理器在传输数据的过程中不易受到周围环境的影响，且不存在信号的衰减，提高了通信的可靠性。
13.作为优化，所述油箱上连接有滤油机。对水冷却器进行清洗后的回油会再次进入油箱中，其中的杂质被过滤在过滤设备中，而滤油机的设置可以对回油进一步过滤，防止有
些杂质从过滤设备中漏出，进一步增强了清洗的效果。
14.对于方法而言，本发明的技术方案为：水冷却器清洗检测方法，该方法使用前述的水冷却器清洗检测一体式工作站对水冷却器进行清洗检测；具体操作如下：首先将多个待清洗的水冷却器接入工作站，水冷却器的两端分别与对应的清洗管路a、清洗管路b相连；在数据处理模块内设置好单个清洗或同时清洗(单个清洗即一个水冷却器在清洗时，其他水冷却器处于待清洗状态，当一个水冷却器清洗完成之后，自动对下一个工位上的水冷却器进行清洗；同时清洗即所有水冷却器一同清洗)；清洗时，数据处理模块控制加热设备工作，将油箱内的油加热至75℃
±
5；潜油泵控制模块控制潜油泵打开正转，且电动阀控制模块控制电动阀c、电动阀a和电动阀b打开，油风控制模块控制水冷却器的油泵和风机启动；潜油泵从油箱内抽取热油，对水冷却器进行清洗，清洗后的回油进入油箱中，回油内的杂质被过滤在过滤设备中；
15.在进行清洗的同时，温度传感器实时监测油箱内油温的变化，当温度低于预定值或高于预定值时，温度传感器把信号传递给数据处理模块，由数据处理模块控制加热设备进行加热或停止加热，保持油温在一定范围内(即75℃
±
5)；液位传感器实时监测油箱内的液位，并发送至数据处理模块，当液位下降到设定的液位时，数据处理模块发送指令停止清洗，工作人员向油箱内加油；流量传感器和压力传感器分别监测清洗过程中水冷却器内油的流量和压力，并发送给数据处理模块，当油流量或油压不符合要求时，数据处理模块发出指令，调节电动阀b，调节流量和油压；相序检测器和电流变送器分别监测清洗过程中水冷却器的油泵和风机的相序和电流值，并发送给数据处理模块，当采集到的相序和电流值超过额定范围时，油风控制模块控制水冷却器的油泵和风机关闭，同时潜油泵、电动阀c、电动阀a和电动阀b关闭，停止清洗；油清洁度传感器实时监测水冷却器内油的清洁度，当检测到的清洁度达到设定的清洁度且采集到的相序和电流值未有异常时，关闭潜油泵、电动阀a和电动阀b，停止清洗，同时，油风控制模块控制水冷却器的油泵和风机关闭，清洗检测完成。
附图说明
16.图1是本发明的水冷却器清洗检测一体式工作站的控制原理图；
17.图2是本发明的水冷却器清洗检测一体式工作站对水冷却器进行清洗时的连接示意图；
18.图3是本发明中的油风控制模块的电路原理图；
19.图4是本发明中的电动阀控制模块的电路原理图；
20.图5是本发明中的潜油泵控制模块的电路原理图；
21.图6是本发明的一个具体实施例中的清洗装置的示意图。
22.附图中的标记为：1
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潜油泵；2
‑
油箱；3
‑
过滤设备；4
‑
电动阀c； 5
‑
电动阀a；6
‑
电动阀b；7
‑
水冷却器；8
‑
滤油机。
具体实施方式
23.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
24.实施例：
25.参见图1至图6，本发明的水冷却器清洗检测一体式工作站，包括清洗装置、检测装置和控制系统；所述清洗装置包括通过管路相连接的潜油泵1和两个油箱2(即一个潜油泵1关联两个清洗工位i号、 ii号)；以i号清洗工位为例：所述油箱2内设有过滤设备3(清洗后的回油进入油箱2中，其中杂质被过滤在过滤设备3中；过滤后的回油可以循环利用)以及用于给油箱2内的油加热的加热设备；所述过滤设备3的进油口处连接有两条清洗管路a，对应的，所述潜油泵 1的出油口处连接有两条清洗管路b；其中一条清洗管路a用于连接待清洗水冷却器的出油口，其上设有用于正向清洗的电动阀a5
‑
1，对应的，其中一条清洗管路b用于连接待清洗水冷却器的进油口，其上设有用于正向清洗的电动阀b6
‑
1；另外一条清洗管路a用于连接待清洗水冷却器的进油口，其上设有用于反向清洗的电动阀a5
‑
2，对应的，另外一条清洗管路b用于连接待清洗水冷却器的出油口，其上设有用于反向清洗的电动阀b6
‑
2；所述潜油泵1的进油口与油箱2 的出油口之间的连接管路上设有电动阀c4；ii号清洗工位的连接结构与i号一致；
26.所述控制系统包括数据处理模块，以及与数据处理模块电性连接的人机界面模块；所述数据处理模块的输入端与检测装置电性连接，输出端电性连接有电路控制模块；所述电路控制模块包括潜油泵控制模块、电动阀控制模块和油风控制模块；所述潜油泵控制模块与潜油泵1相连，用于控制潜油泵1的正反转(参见图5，其中，s12为电动机断路器，21
‑
23km为接触器，9fr为热继电器)；所述电动阀控制模块与电动阀a5、电动阀b6和电动阀c4相连，用于控制其打开或关闭(电动阀控制模块包括控制信号和反馈信号，控制信号接收数据处理模块发出的指令，打开或关闭相应的电动阀，反馈信号反馈电动阀打开或关闭后到位或者未到位的信息；参见图4，其中m为电动阀本体，k1、k2为控制信号，k3、k4为反馈信号)；所述油风控制模块用于与待清洗水冷却器7的油泵和风机相连，用于控制油泵和风机的启动或关闭；
27.所述检测装置包括数据监测模块一、数据监测模块二和数据监测模块三；所述数据监测模块一包括设于油箱2内的温度传感器(油箱 2内可以装2个温度传感器，一个测试油温，另一个备用)和液位传感器，分别用于监测油箱2内的油温和液位，并发送给数据处理模块；所述数据监测模块二包括流量传感器、压力传感器和油清洁度传感器，分别用于监测清洗过程中水冷却器7内油的流量、压力和清洁度，并发送给数据处理模块(当油流量或油压不符合要求时，数据处理模块发出信号，调节电动阀b6，提高流量和油压，使清洗顺利进行，保证清洗效果；当油清洁度达到设定值时，数据处理模块控制电动阀 c4关闭，停止清洗，且清洗管路a、b和水冷却器7内的油流回到油箱2内)；所述数据监测模块三包括相序检测器和电流变送器，分别用于监测清洗过程中水冷却器7的油泵和风机的相序和电流值，并发送给数据处理模块(保证水冷却器7清洗时，其油泵和风机运转正常、转向正确；当监测到的相序和电流值超过额定范围时，停止清洗，对水冷却器7进行检查)。
28.在清洗检测过程中，工作人员可以去做其他的事情，节省了工人的时间，降低了工人的劳动强度。
29.本实施中，参见图3，所述油风控制模块包括接触器、电动机断路器和热继电器。其中m30为油泵，m31和m32为风机，1fr
‑
3fr为热继电器，13km
‑
15km为接触器，s34
‑
s36为电动机断路器。
30.本实施例中，所述过滤设备3为100目过滤袋。100目过滤袋易于采购、耐高温性好、
产品不易变形；在本技术中采用100目过滤袋对回油中的污垢及杂质进行过滤，其初阻力低，过滤量大，过滤效率高，而且可反复清洗使用，寿命长。
31.本实施例中，所述温度传感器为pt100温度传感器。pt100温度传感器制作方便，使用简单，且容易替换；在本发明中使用pt100 温度传感器测量温度，易于实施，且有利于控制成本。
32.本实施例中，所述数据处理模块的为西门子smart 200系列plc。西门子smart 200系列plc处理速度快、运行稳定、产品配置灵活，且使用简单方便、价格便宜，有助于本技术的控制系统实现更紧凑的尺寸和更低的功耗，使得整个系统的搭建成本更低。进一步的，所述人机界面模块可以为西门子smart line系列触摸屏。西门子smartline系列触摸屏经济性好，功能完善，可以与多种类型的西门子plc 进行通讯，适用范围广，方便工作人员在现场的调试。
33.本实施例中，所述人机界面模块与数据处理模块通过rj45网口实现通讯。rj45网口成本低、连接可靠且无任何信号衰减，使得触摸屏与处理器在传输数据的过程中不易受到周围环境的影响，且不存在信号的衰减，提高了通信的可靠性。
34.本实施例中，所述油箱2上连接有滤油机8。对水冷却器7进行清洗后的回油会再次进入油箱2中，其中的杂质被过滤在过滤设备3 中，而滤油机8的设置可以对回油进一步过滤，防止有些杂质从过滤设备3中漏出，进一步增强了清洗的效果。
35.本实施例中的水冷却器清洗检测方法，其具体操作如下：首先将 2个待清洗的水冷却器7(例如型号为kxwfz
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p5f10
‑
0001的水冷却器) 接入工作站，每个水冷却器7的进油口和出油口均连接有一条清洗管路a、一条清洗管路b，在数据处理模块内设置单个清洗或同时清洗；清洗时，打开滤油机8；数据处理模块控制加热设备工作，将油箱2 内的油加热至75℃
±
5；电动阀控制模块控制电动阀c4以及用于正向清洗的电动阀a5
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1、电动阀b6
‑
1打开，且潜油泵控制模块控制潜油泵1打开正转，油风控制模块控制水冷却器7的油泵和风机启动；
36.潜油泵1从油箱2内抽取热油，对水冷却器7进行正向清洗(即热油从潜油泵1的出油口流出，经过电动阀b6
‑
1从水冷却器7的进油口进入水冷却器7进行清洗，清洗后的热油从水冷却器7的出油口流出，并经过电动阀a5
‑
1进入过滤设备3的进油口)，清洗后的回油进入油箱2中，其中的杂质被过滤在过滤设备3中；正向清洗一次完毕，潜油泵1关闭；电动阀控制模块控制电动阀a5
‑
1和电动阀b6
‑
1 关闭，并控制用于反向清洗的电动阀a5
‑
2和电动阀b6
‑
2打开，且潜油泵控制模块控制潜油泵1打开反转；潜油泵1从油箱2内抽取热油，对水冷却器7进行反向清洗(即热油从潜油泵1的出油口流出，经过电动阀b6
‑
2从水冷却器7的出油口进入水冷却器7进行清洗，清洗后的热油从水冷却器7的进油口流出，并经过电动阀a5
‑
2进入过滤设备3的进油口)，清洗后的回油进入油箱2中，其中的杂质被过滤在过滤设备3中；反向清洗一次完毕，关闭潜油泵1、电动阀a5
‑
2 和电动阀b6
‑
2；正反双向一次清洗结束，等待下次清洗指令；
37.在热油进行正反向清洗的同时，温度传感器实时监测油箱2内油温的变化，当温度低于预定值时或高于预定值时，温度传感器把信号传递给数据处理模块，由数据处理模块控制加热设备进行加热或停止加热，保持油温在一定范围内(即75℃
±
5)；液位传感器实时监测油箱2内的液位，并发送至数据处理模块，当液位下降到设定的液位时，数据处理模块
发送指令停止清洗，工作人员向油箱2内加油；流量传感器和压力传感器分别监测清洗过程中水冷却器内油的流量和压力，并发送给数据处理模块，当油流量或油压不符合要求时，数据处理模块发出指令，调节电动阀b6，调节流量和油压；相序检测器和电流变送器分别监测清洗过程中水冷却器7的油泵和风机的相序和电流值，并发送给数据处理模块，当采集到的相序和电流值超过额定范围时，油风控制模块控制水冷却器7的油泵和风机关闭，同时潜油泵1、电动阀c4、电动阀a5和电动阀b6关闭，停止清洗，对水冷却器7进行检查；油清洁度传感器实时监测水冷却器7内油的清洁度，当检测到的清洁度达到设定的清洁度且采集到的相序和电流值未有异常时，关闭潜油泵1、电动阀a5和电动阀b6，停止清洗，同时，油风控制模块控制水冷却器7的油泵和风机关闭，清洗检测完成。
38.上述对本技术中涉及的发明的一般性描述和对其具体实施方式的描述不应理解为是对该发明技术方案构成的限制。本领域所属技术人员根据本技术的公开，可以在不违背所涉及的发明构成要素的前提下，对上述一般性描述或/和具体实施方式(包括实施例)中的公开技术特征进行增加、减少或组合，形成属于本技术保护范围之内的其它的技术方案。