主變風(fēng)冷設(shè)計(jì)缺陷導(dǎo)致誤報(bào)風(fēng)冷全停處理措施

陳虎

摘要：本文根據(jù)國(guó)外某電廠主變?cè)谶\(yùn)行時(shí)主變非電量保護(hù)裝置報(bào)風(fēng)冷全停信號(hào)，后臺(tái)卻顯示風(fēng)冷系統(tǒng)三組風(fēng)扇都在運(yùn)行，到現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際檢查風(fēng)扇確已經(jīng)投入。然后仔細(xì)分析風(fēng)冷系統(tǒng)的二次回路圖，又分析故障錄波裝置錄到的波形，與其它項(xiàng)目的報(bào)警回路設(shè)計(jì)做了比較，發(fā)現(xiàn)了風(fēng)冷全停信號(hào)報(bào)警原因，進(jìn)而提出改進(jìn)的方法，避免了因?yàn)樵O(shè)計(jì)缺陷而導(dǎo)致的主變風(fēng)冷全停誤報(bào)警信號(hào)。

關(guān)鍵詞：風(fēng)冷系統(tǒng)全停；原因分析

2017年11月，國(guó)外某項(xiàng)目在主變帶負(fù)荷運(yùn)行時(shí)非電量保護(hù)裝置收到風(fēng)冷全停信號(hào)報(bào)警，NCS后臺(tái)卻顯示風(fēng)冷系統(tǒng)正常工作，運(yùn)行人員去就地檢查發(fā)現(xiàn)實(shí)際就地風(fēng)冷系統(tǒng)也是在運(yùn)行。所幸在帶負(fù)荷測(cè)試前，退出了風(fēng)冷系統(tǒng)全停保護(hù)壓板，沒(méi)有把運(yùn)行的主變從電網(wǎng)上分離，沒(méi)造成任何事故。

1 事情經(jīng)過(guò)

國(guó)外某發(fā)電廠升壓站主變風(fēng)冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)有四組風(fēng)扇，其中三組風(fēng)扇正常時(shí)都在工作，一組風(fēng)扇作為備用，只有當(dāng)其它三組風(fēng)扇某一組有故障時(shí)，第四組風(fēng)扇才投入運(yùn)行。主變受電完成后，由于#4主變沒(méi)有條件進(jìn)行帶負(fù)荷測(cè)試，于是臨時(shí)退出了主變差動(dòng)保護(hù)、本體壓力釋放、風(fēng)冷全停壓板，接著新建的接入該主變的兩臺(tái)發(fā)電機(jī)組整套啟動(dòng)。在兩臺(tái)發(fā)電機(jī)并網(wǎng)帶上負(fù)荷時(shí)，由于主變風(fēng)冷系統(tǒng)里設(shè)計(jì)有50%額定電流啟動(dòng)風(fēng)冷的回路，當(dāng)發(fā)電機(jī)負(fù)荷增加時(shí)，NCS后臺(tái)收到保護(hù)報(bào)警鈴聲，運(yùn)行人員檢查各個(gè)畫(huà)面，發(fā)現(xiàn)#4主變非電量保護(hù)裝置報(bào)“風(fēng)冷全?！保瑱z查NCS后臺(tái)#4主變測(cè)控畫(huà)面確是風(fēng)冷系統(tǒng)確是顯示運(yùn)行正常，去就地檢查風(fēng)冷系統(tǒng)確是在運(yùn)行，這給運(yùn)行人員帶來(lái)了困惑，以為是非電量保護(hù)裝置誤報(bào)此信號(hào)。但是在發(fā)電機(jī)整套啟動(dòng)做變負(fù)荷試驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)#4主變又報(bào)了同樣的信號(hào)，這說(shuō)明不是保護(hù)裝置的問(wèn)題，保護(hù)裝置確是收到了風(fēng)冷全停的信號(hào)。但是NCS后臺(tái)和實(shí)際未見(jiàn)風(fēng)冷全停，說(shuō)明主變風(fēng)冷系統(tǒng)信號(hào)回路，存在著缺陷，不能真實(shí)反映主變冷卻器的情況，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試人員又仔細(xì)審查設(shè)計(jì)圖紙，但是沒(méi)有發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)圖紙上的缺陷。又對(duì)照其它現(xiàn)場(chǎng)的風(fēng)冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖紙，并調(diào)取非電量保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)的故障錄到的波形，發(fā)現(xiàn)確是設(shè)計(jì)上的缺陷，導(dǎo)致的保護(hù)裝置收到風(fēng)冷全停信號(hào)一個(gè)毫秒脈沖。只有當(dāng)兩組電源KM1和KM2同時(shí)失電，或者變壓器按負(fù)荷控制風(fēng)冷繼電器KA3、油面溫度控制繼電器KA4兩個(gè)任一個(gè)得電，四組風(fēng)扇接觸器KM3-KM6都失電才報(bào)風(fēng)冷全停。

設(shè)計(jì)時(shí)未考慮當(dāng)KA3或KA4繼電器得電瞬間，KM3-KM5接觸器輔助觸點(diǎn)得電動(dòng)作需要一定時(shí)間，錄波裝置測(cè)到的風(fēng)冷全停時(shí)間僅為48mS，假設(shè)電信號(hào)的傳輸時(shí)間為0mS，風(fēng)冷全停信號(hào)在KA3或者KA4動(dòng)作時(shí)就發(fā)出風(fēng)冷全停信號(hào)，保護(hù)裝置在收到該信號(hào)48mS后KM3接觸器常閉點(diǎn)斷開(kāi)，風(fēng)機(jī)全停信號(hào)消失。保護(hù)裝置可以復(fù)位，但是在這48mS的時(shí)間內(nèi)，如果裝置整定風(fēng)冷全停跳開(kāi)關(guān)時(shí)間為0S，在一時(shí)間內(nèi)保護(hù)裝置足夠發(fā)出跳斷路器指令，給運(yùn)行帶來(lái)影響。

2 主變風(fēng)冷全停報(bào)警信號(hào)其它設(shè)計(jì)

通過(guò)對(duì)比其它不同廠家及設(shè)計(jì)院對(duì)于風(fēng)冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)的資料來(lái)看，其它項(xiàng)目的設(shè)計(jì)有以下幾種：

（1）基于PLC的編程邏輯來(lái)控制風(fēng)冷系統(tǒng)，風(fēng)機(jī)全停報(bào)警也是由PLC發(fā)出。

（2）當(dāng)兩段電源全部消失，冷卻器裝置全部停止工作，根據(jù)變壓器的上層油溫高低，經(jīng)一定時(shí)限作用于跳閘。

（3）風(fēng)冷全停信號(hào)由變壓器所有冷卻器的動(dòng)力回路熱繼電器故障時(shí)發(fā)出。

3 處理方法

對(duì)比其它資料，通過(guò)仔細(xì)的分析，對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)的風(fēng)機(jī)全停報(bào)警信號(hào)回路的完善主要是：在兩路電源正常工作時(shí)，KA3或者KA4得電瞬間，不要讓該信號(hào)傳輸?shù)椒请娏勘Ｗo(hù)裝置。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，提出了以下幾種解決方案：

（1）增加一個(gè)時(shí)間繼電器KT4，在KA3或KA4得電時(shí)，時(shí)間繼電器KT4也動(dòng)作，但是在時(shí)間整定上大于接觸器KM3的輔助點(diǎn)動(dòng)作時(shí)間，當(dāng)KT4時(shí)間到，如果KM3-KM6接觸器的輔助點(diǎn)還未斷開(kāi)，再報(bào)風(fēng)冷全停。

（2）把KM3-KM6的常閉輔助點(diǎn)，全部更換成風(fēng)機(jī)熱繼電器FR1-FR4的常開(kāi)點(diǎn)。當(dāng)四組風(fēng)扇全部出現(xiàn)故障時(shí)，熱繼電器動(dòng)作后再發(fā)風(fēng)冷全停信號(hào)。

（3）根據(jù)方案2提出，方案3，不用熱繼電器FR1-FR4的輔助點(diǎn)，而是利用FR1-FR4分別動(dòng)作時(shí)，給后臺(tái)發(fā)風(fēng)冷故障信號(hào)的接口繼電器KD1-KD4來(lái)實(shí)現(xiàn)。

（4）正常運(yùn)行的三組風(fēng)扇KM3-KM5不做修改，只更改第四組風(fēng)扇。當(dāng)備用風(fēng)扇故障時(shí)FR4動(dòng)作，KD4得電動(dòng)作，接著KD5得電動(dòng)作，既發(fā)備用風(fēng)機(jī)投入失敗，又發(fā)風(fēng)機(jī)全停報(bào)警信號(hào)。

方案（1）需要增加時(shí)間繼電器KT4，而且二次回路需要改動(dòng)較多地方，不建議采取方案（1）。方案（2）不需要增加任何東西，只需要改動(dòng)二次回路，方便快速。但是有一個(gè)不可行的地方就是熱繼電器只有兩組輔助接點(diǎn)，一組常開(kāi)，一組常閉。但是常開(kāi)點(diǎn)用在了接口繼電器KD1-KD4回路里，也不符合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況。方案（3）在方案（2）的基礎(chǔ)上利用接口繼電器KD1-KD4的輔助點(diǎn)，現(xiàn)場(chǎng)可以實(shí)現(xiàn)，缺點(diǎn)則是需要改動(dòng)二次回路較多地方。方案（4）只需將KM6接觸器的輔助點(diǎn)更換到KD5的一組常開(kāi)點(diǎn)，現(xiàn)場(chǎng)二次回路改線少，快速。所以現(xiàn)場(chǎng)采用方案（4）解決了保護(hù)裝置收到風(fēng)冷全停的脈沖信號(hào)而動(dòng)作告警。

現(xiàn)場(chǎng)對(duì)主變風(fēng)冷二次回路按照方案（4）改造后，對(duì)回路進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證，試驗(yàn)的時(shí)候，還是把冷卻器全停出口壓板退出，然后用繼電保護(hù)測(cè)試儀對(duì)KA3加電流測(cè)試，在KA3動(dòng)作時(shí)，接著風(fēng)扇正常運(yùn)行，主變非電量保護(hù)裝置沒(méi)有收到風(fēng)冷全停信號(hào)。然后又模擬風(fēng)冷全停，把FR1熱繼電器撥到TEST位，第四組風(fēng)扇啟動(dòng)工作，相繼把FR3-FR4全部撥到TEST，主變非電量裝置報(bào)主變風(fēng)冷全停，信號(hào)正確。改造后的主變冷卻器全停信號(hào)可以真是、全面、準(zhǔn)確的反應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)冷卻風(fēng)扇的狀態(tài)，解決了因主變風(fēng)冷系統(tǒng)回路設(shè)計(jì)不完善而導(dǎo)致的非電量保護(hù)裝置動(dòng)作對(duì)運(yùn)行帶來(lái)的隱患。

4 結(jié)論

通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析，暴露出了我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)沒(méi)有考慮到接觸器得電動(dòng)作時(shí)間，而電信號(hào)的傳輸速度是極快的，對(duì)此次主變風(fēng)冷回路的改造并試驗(yàn)驗(yàn)證，完善了冷卻器回路，在運(yùn)行時(shí)不會(huì)受到不正確的告警信號(hào)干擾，保護(hù)裝置不會(huì)誤動(dòng)作，消除了主變穩(wěn)定運(yùn)行的事故隱患。同時(shí)也說(shuō)明了一點(diǎn)，我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)，不能忽略回路中每個(gè)元器件的動(dòng)作時(shí)間，每個(gè)元器件要相互配合，就像繼電保護(hù)的時(shí)間整定一樣，要充分考慮可能出現(xiàn)的問(wèn)題，傳輸給保護(hù)裝置、集控室后臺(tái)的信號(hào)要仔細(xì)分析是否合理，是否會(huì)給運(yùn)行帶來(lái)誤解。

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