主變冷卻器控制回路故障引起停機(jī)事件分析

王飛

摘要：現(xiàn)階段主變冷卻器通常包括2路動(dòng)力電源以及1路不間斷電源，主要作用是報(bào)警以及控制，一般使用傳統(tǒng)電磁式的繼電器構(gòu)建控制回路，也會(huì)使用PLC自動(dòng)控制冷卻器。通常是2個(gè)主接觸器將2路工作電源引入控制系統(tǒng)，或者是應(yīng)用ATS自動(dòng)開關(guān)。雙電源切換可以由PLC自動(dòng)輪換投入，切換周期設(shè)定為一個(gè)月，也可以使用轉(zhuǎn)換開關(guān)進(jìn)行工作選擇，轉(zhuǎn)換開關(guān)選擇工作后，不會(huì)定期進(jìn)行輪換工作。由于主變冷卻器在運(yùn)行中會(huì)受到各種因素影響出現(xiàn)控制回路故障，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起停機(jī)事件，本文將對(duì)主變冷卻器控制回路故障所引發(fā)的停機(jī)事件進(jìn)行分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：主變冷卻器;控制回路;故障;停機(jī)

當(dāng)前國內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度較快，用戶對(duì)于供電服務(wù)質(zhì)量以及電網(wǎng)運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性以及經(jīng)濟(jì)性有更高的要求。在電網(wǎng)中投入大量的高電壓以及大容量變壓器，其主要功能是交換和輸送電力能源，能夠在一定程度上保障電網(wǎng)運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性以及經(jīng)濟(jì)性。變壓器運(yùn)行中會(huì)產(chǎn)生較多熱量，這是因?yàn)樽儔浩髫?fù)載損耗會(huì)影響到其運(yùn)行溫度，為了保證變壓器能安全穩(wěn)定運(yùn)行需采用冷卻器，但是在主變冷卻器使用過程中容易出現(xiàn)控制回路故障，并且會(huì)引發(fā)停機(jī)問題，為了解決這一問題，應(yīng)對(duì)主變冷卻器有所了解，分析其容易引發(fā)停機(jī)情況的故障，并進(jìn)行相應(yīng)措施來優(yōu)化，保證主變冷卻器能夠充分發(fā)揮自身的作用。

一、主變冷卻器原理

主變壓器冷卻器冷卻方式為強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷。冷卻器主要的結(jié)構(gòu)組成是冷卻器本體、潛油泵、油流繼電器、冷卻器控制柜以及接線盒等。其主要作用是將變壓器絕緣油溫度降低，以此來降低變壓器的鐵芯溫度和繞組溫度，保證主變壓器能夠正常運(yùn)行。當(dāng)兩路動(dòng)力電源消失或者冷卻器故障后，風(fēng)冷全停信號(hào)輸出，風(fēng)冷全停跳閘回路，是風(fēng)冷全停20min后，如果出現(xiàn)75℃報(bào)警油溫信號(hào)，則風(fēng)冷全停跳閘信號(hào)輸出，如果沒有出現(xiàn)75℃報(bào)警油溫信號(hào)，風(fēng)冷全停60min后，仍然輸出風(fēng)冷全停跳閘信號(hào)。

二、主變冷卻器控制電源說明

主變壓器中冷卻器的控制柜作用是提供控制電源以及冷卻裝置動(dòng)力電源。冷卻器控制柜動(dòng)力電源共有Ⅰ、Ⅱ兩路，一般Ⅱ路向控制回路提供電源。冷卻器控制系統(tǒng)主要有以下幾種功能：（1）在變壓器運(yùn)行有三種工作狀態(tài)“自動(dòng)”、“手動(dòng)”“停止”，控制柜自動(dòng)投入數(shù)量相符的工作冷卻器，冷卻器半月進(jìn)行循環(huán)工作，當(dāng)變壓器停機(jī)時(shí)可將全部冷卻器自動(dòng)切除。（2）如果變壓器運(yùn)行中其頂層油溫或者是負(fù)載達(dá)到設(shè)定值時(shí)，可自動(dòng)投入輔助冷卻器。如果冷卻器運(yùn)行中出現(xiàn)故障時(shí)，可以切除故障冷卻器，并投入備用冷卻器。（3）冷卻器通過對(duì)轉(zhuǎn)換開關(guān)選擇電源或者PLC控制雙電源切換明確冷卻器工作狀態(tài)。（4）冷卻器控制回路具備邏輯保護(hù)功能。在實(shí)際運(yùn)行中冷卻器系統(tǒng)出現(xiàn)故障，將會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)（下圖1為冷卻器運(yùn)行回路圖）。

三、主變冷卻器的控制回路故障

分析主變冷卻器控制回路出現(xiàn)的故障，尤其是導(dǎo)致停機(jī)事件的故障可知，在實(shí)際設(shè)計(jì)和維護(hù)主變冷卻器的控制回路時(shí)會(huì)出現(xiàn)很多問題，主要表現(xiàn)為以下幾方面。（1）檢查設(shè)計(jì)圖紙，主變冷卻器的輸出報(bào)警存在直流電源（直流110V）故障、Ⅰ路以及Ⅱ路工作電源故障、冷卻器風(fēng)機(jī)、油泵運(yùn)行，風(fēng)冷全停，風(fēng)冷全停跳閘等故障，故障信號(hào)通過DCS上傳反饋到運(yùn)行人員。（2）主變冷卻器控制回路電源為雙電源（DC110V控制電源和自供AC220V電源）分別經(jīng)過電源開關(guān)PW1、PW2后在通過二極管模塊D輸出直流24V供給PLC，一旦二極管模塊出現(xiàn)故障，將會(huì)使冷卻器的控制回路電源消失（見圖2）。（3）主變冷卻器受到設(shè)計(jì)的影響，即使控制回路電源一切正常，PLC在運(yùn)行中有可能會(huì)出現(xiàn)死機(jī)現(xiàn)象，廠家雖然設(shè)計(jì)有PLC停運(yùn)延時(shí)啟動(dòng)所有冷卻器回路，但是一旦中間繼電器7KC（見圖3）和中間繼電器KT1-KT8出現(xiàn)問題（見圖1、4），也會(huì)造成變壓器冷卻器整體或部分無法啟動(dòng)的故障。

四、改進(jìn)主變冷卻器控制回路的措施

根據(jù)上述主變冷卻器存在控制回路故障，應(yīng)該全面參考廠家設(shè)計(jì)圖紙以及電廠實(shí)際使用經(jīng)驗(yàn)，采取合理措施有效優(yōu)化主變冷卻器的控制回路，其措施為以下幾點(diǎn)：（1）當(dāng)控制回路總電源發(fā)生故障后，通過DCS遠(yuǎn)傳信號(hào)報(bào)警，可使運(yùn)行人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，運(yùn)行人員可通過降低機(jī)組發(fā)電負(fù)荷等措施，并且對(duì)主變油溫上升狀態(tài)加以監(jiān)視，在油溫沒有明顯上升的情況下，通知維護(hù)人員盡快檢查處理。（2）為了有效的避免PLC在運(yùn)行中出現(xiàn)死機(jī)、斷電后中間繼電器7KC和中間繼電器KT1-KT8出現(xiàn)問題造成變壓器冷卻器整體或部分無法啟動(dòng)的故障，電廠維護(hù)人員通過就地檢修箱新增一路交流220V應(yīng)急電源，電源開關(guān)出線串入應(yīng)急中間繼電器YDKA，繼電器常閉接點(diǎn)串接在原主回路零線，新增控制回路由二級(jí)開關(guān)QF1控制（見圖5）。

當(dāng)控制電源消失后中間繼電器7KC或中間繼電器KT1-KT8出現(xiàn)問題后，短時(shí)間內(nèi)暫時(shí)無法排除故障的前提下，可以由維護(hù)人員檢查新增電源回路以及冷卻器運(yùn)行回路電源正常的情況下，合上開關(guān)QF，YDKA線圈得電，YDKA常閉接點(diǎn)與原主回路零線斷開，再合上QF1，新增回路電源為冷卻器運(yùn)行控制回路使KM1——KM7線圈得電，接觸器吸合，啟動(dòng)所有冷卻器，確保維護(hù)人員有時(shí)間去發(fā)現(xiàn)和消除原先控制回路的問題，保證主變壓器安全可靠運(yùn)行。

結(jié)束語

電網(wǎng)運(yùn)行中，在電力系統(tǒng)中變壓器屬于重要組成部分，為保障變壓器運(yùn)行的安全性以及穩(wěn)定性，需要主變冷卻器在其中發(fā)揮作用。如果在運(yùn)行中出現(xiàn)控制回路故障，導(dǎo)致冷卻器停機(jī)事故，將會(huì)對(duì)生產(chǎn)工作產(chǎn)生嚴(yán)重影響。因此應(yīng)注重主變冷卻器的運(yùn)行情況，掌握其控制回路會(huì)出現(xiàn)的故障及原因，基于此制定合理措施加以改進(jìn)，保證冷卻器正常運(yùn)行，以此支撐變壓器與電力系統(tǒng)安全運(yùn)行。

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