變壓器冷卻系統(tǒng)電源自動(dòng)切換回路缺陷的改進(jìn)

黃一民

（富陽(yáng)市供電局，浙江 富陽(yáng) 311400）

目前220 kV及以上變電站變壓器均采用強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷或自冷冷卻系統(tǒng)，如冷卻系統(tǒng)故障或工作不正常，將引起變壓器油溫過(guò)高，造成變壓器絕緣老化，影響變壓器安全運(yùn)行。

一般變壓器冷卻器控制系統(tǒng)采用兩路交流電源供電，一路運(yùn)行，一路備用。當(dāng)一路電源故障或失電時(shí)，另一路電源自動(dòng)投入運(yùn)行，保證變壓器冷卻器正常運(yùn)行。

某變電所因所用變C相高壓熔斷器熔斷，冷卻系統(tǒng)電源自動(dòng)切換回路未進(jìn)行自動(dòng)切換，導(dǎo)致220 kV 1號(hào)主變冷卻器風(fēng)扇全部停運(yùn)。經(jīng)模擬切換試驗(yàn)，冷卻系統(tǒng)電源自動(dòng)切換回路均能正常投切。核對(duì)圖紙發(fā)現(xiàn)電源自動(dòng)切換回路存在設(shè)計(jì)缺陷，當(dāng)C相電源單獨(dú)失電時(shí)，自動(dòng)切換回路不能啟動(dòng)。而平常的切換試驗(yàn)均為試?yán)嗦?lián)動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)，三相同時(shí)失電，故不能發(fā)現(xiàn)該缺陷。因此，需要對(duì)冷卻系統(tǒng)電源自動(dòng)切換回路進(jìn)行改進(jìn)。

1 冷卻系統(tǒng)電源自動(dòng)切換工作原理

1.1 冷卻器交流電源供電原理

如圖1所示，正常情況下，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SA1在工作位置Ⅰ，SA1接點(diǎn)1與2，5與6導(dǎo)通；1號(hào)主變冷卻器采用交流380V雙回路供電，1號(hào)主變冷卻器切換在電源Ⅰ工作，電源Ⅱ備用。工作電源Ⅰ，Ⅱ都正常的情況下，主變冷卻器交流電源進(jìn)線開(kāi)關(guān)QF1，QF2在合閘位置時(shí)，低電壓繼電器KA1，KA2都勵(lì)磁，主變冷卻器Ⅰ，Ⅱ段工作電源切換開(kāi)關(guān)SA1接通（1與2，5與6接通），KA1動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，KM2動(dòng)斷觸點(diǎn)接通，1號(hào)主變冷卻器Ⅰ段工作電源交流接觸器KM1工作，KM1閉合，接通各組風(fēng)機(jī)啟動(dòng)回路，啟動(dòng)風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。

1.2 雙回路電源備自投原理

工作電源Ⅰ故障情況下的切換：KA1失磁、KA2勵(lì)磁。

1號(hào)主變冷卻器Ⅰ段工作電源故障KA1失磁，KM1失磁，KM1接點(diǎn)斷開(kāi)Ⅰ段工作電源。1號(hào)主變冷卻器Ⅱ段工作電源經(jīng)過(guò)切換開(kāi)關(guān)SA1（5與6）接通，KA1動(dòng)斷觸點(diǎn)接通，KA2動(dòng)合觸點(diǎn)接通，KM1動(dòng)斷觸點(diǎn)接通，1號(hào)主變冷卻器Ⅱ段工作電源交流接觸器KM2勵(lì)磁，KM2接點(diǎn)閉合，電源Ⅱ接通各組風(fēng)機(jī)啟動(dòng)回路，重新啟動(dòng)冷卻器風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。

圖1 冷卻器交流電源接線

2 存在問(wèn)題及改進(jìn)方法

2.1 問(wèn)題

當(dāng)A，B相缺相或AB，BC，AC任兩相缺相時(shí)，由于低電壓繼電器KA1，KA2接在AB相間，根據(jù)回路特點(diǎn)，電源備自投均能正確動(dòng)作，冷卻器回路均能反映并切換至另一段工作電源，恢復(fù)冷卻器正常工作，并有相應(yīng)信號(hào)上傳監(jiān)控后臺(tái)。

當(dāng)C相單獨(dú)失電，A，B相仍帶電時(shí)，由于接觸器KM1接C相電源，KM1失磁，KM1接點(diǎn)斷開(kāi)，冷卻器風(fēng)機(jī)回路失電，風(fēng)機(jī)停運(yùn)。由于A，B相仍帶電，低電壓繼電器KA1仍勵(lì)磁，Ⅱ段工作電源啟動(dòng)回路中KA1動(dòng)斷觸點(diǎn)處于斷開(kāi)位置，不能接通接觸器KM2，因而不能接通Ⅱ段工作電源，冷卻器風(fēng)機(jī)不能重新啟動(dòng)。斷相信號(hào)由于串接KA節(jié)點(diǎn)，也不能正常發(fā)信。

2.2 改進(jìn)方法

在啟動(dòng)接觸器KM1回路內(nèi)并聯(lián)一個(gè)低電壓繼電器KV1，在KM2回路并聯(lián)低電壓繼電器KV2，KV1動(dòng)斷觸點(diǎn)串接在KM2回路，KV2動(dòng)斷觸點(diǎn)串接在KM1回路；接觸器KM1回路用KA1接點(diǎn)閉合啟動(dòng)，KM2回路用KA2接點(diǎn)閉合啟動(dòng)，如圖2所示。

信號(hào)回路也要作相應(yīng)的修改，在 “電源Ⅰ斷相”信號(hào)回路并接低電壓繼電器KV1動(dòng)斷觸點(diǎn)，在“電源Ⅱ斷相”回路并接低電壓繼電器KV2動(dòng)斷觸點(diǎn)，當(dāng)三相交流電源任一相失電時(shí)，均能發(fā)斷相信號(hào)，如圖3所示。

圖2 冷卻器交流電源接線改進(jìn)設(shè)計(jì)

圖3 信號(hào)回路改進(jìn)設(shè)計(jì)

3 模擬自投試驗(yàn)

為驗(yàn)證改進(jìn)后的效果，進(jìn)行以下模擬試驗(yàn)。

（1）手動(dòng)斷開(kāi)電源Ⅰ三相或單獨(dú)取下A，B相低壓熔絲時(shí)，KA1低電壓繼電器都將失磁，KA1接點(diǎn)打開(kāi)，令KM1接觸器失磁，KM1接點(diǎn)打開(kāi)，切斷冷卻器電源Ⅰ；同時(shí)KV1失磁，KV1動(dòng)斷觸點(diǎn)閉合，接通KM2接觸器，KM2接點(diǎn)閉合，接通冷卻器電源Ⅱ，使冷卻器風(fēng)機(jī)重新啟動(dòng)，電源Ⅰ故障及斷相信號(hào)正常發(fā)信。

（2）當(dāng)單獨(dú)取下C相熔絲使C相失電，此時(shí)A，B相仍有電，KA1低電壓繼電器勵(lì)磁，KA1接點(diǎn)閉合。但KM1失磁，KM1接點(diǎn)斷開(kāi)電源Ⅰ，冷卻器風(fēng)機(jī)停運(yùn)；此時(shí)KV1也失磁，KV1動(dòng)斷觸點(diǎn)接通KM2回路，KM2勵(lì)磁，KM2接點(diǎn)接通冷卻器電源Ⅱ，冷卻器風(fēng)機(jī)重新啟動(dòng)。電源Ⅰ斷相信號(hào)也能正常發(fā)信。

當(dāng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SA1切換至Ⅱ工作位置時(shí)，電源備自投回路同樣能正確啟動(dòng)。

4 結(jié)語(yǔ)

針對(duì)某220 kV 1號(hào)主變冷卻器控制回路缺陷，本文提出控制回路改進(jìn)方案并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)模擬試驗(yàn)，結(jié)果表明交流電源任一相失電，都不再影響冷卻器風(fēng)機(jī)的供電，其它方式投切功能均正常。同類控制回路的主變也可參考該方案改進(jìn)。

[1]張全元.變電運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)問(wèn)答[M].北京：中國(guó)電力出版社，2007.