朱鳳來　胡學(xué)深　代書龍

摘要：牛寨換流站換流變壓器冷卻系統(tǒng)由兩路獨立電源供電，兩路電源可以相互互為備用，為保證供電電源的可靠性，對冷卻器控制回路進行分析，研究發(fā)現(xiàn)如果控制回路中繼電器輔助觸點發(fā)生粘連，將導(dǎo)致兩路交流進線電源來回往復(fù)切換，影響冷卻效果。對冷卻器控制回路提出兩種改進措施，分析結(jié)果表明經(jīng)過改進的控制回路可以提高冷卻器供電的可靠性，改進后的控制回路可為其它變壓器冷卻器控制回路設(shè)計提供參考。

關(guān)鍵詞：冷卻系統(tǒng)；繼電器；粘連；改進措施

換流變壓器是直流輸電系統(tǒng)中的重要設(shè)備，實現(xiàn)交流系統(tǒng)與換流閥的聯(lián)系。由于換流變壓器在運行中會產(chǎn)生大量熱量，盡快使換流變熱量散失是保證換流變正常運行的可靠條件，牛寨換流站換流變壓器冷卻方式為強迫油循環(huán)風(fēng)冷，每臺換流變冷卻系統(tǒng)由一臺油泵、四個風(fēng)扇組成，風(fēng)扇根據(jù)油溫、網(wǎng)側(cè)繞溫、閥側(cè)繞溫采用變頻控制。

本文對牛寨換流站換流變壓器冷卻系統(tǒng)進行介紹，重點對其控制回路進行研究，指出其存在的問題，并提出兩種改進方法。

1.牛寨換流站換流變壓器冷卻系統(tǒng)介紹

牛寨換流站換流變壓器冷卻器為變頻控制，冷卻器風(fēng)扇的運行速度按照變壓器溫度及網(wǎng)側(cè)和閥側(cè)負荷進行調(diào)節(jié)。每相換流變壓器共有四組冷卻器，每組冷卻器包括4個風(fēng)扇和1臺油泵。冷卻系統(tǒng)采用兩個獨立電源供電，其中一個工作，一個備用。當工作電源電壓降低發(fā)生故障時，備用電源自動投入；當工作電源恢復(fù)時，備用電源自動退出。工作或備用電源故障均有信號。

YD換流變冷卻器由PLC程序控制。分為就地手動控制、就地自動控制及遠方控制三種控制方式， 就地手動控制方式下風(fēng)扇以100%轉(zhuǎn)速運行。當轉(zhuǎn)換開關(guān)打到"停止"位置后，該組冷卻器油泵及風(fēng)扇停止運行。在遠方控制或在就近自動控制模式下，啟動冷卻器后，風(fēng)扇都會根據(jù)溫度及網(wǎng)側(cè)和閥側(cè)負荷進行自動變頻運行，變頻方式如下所示：

當油面溫度達到45℃或繞組溫度高于60℃后，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速達到20%，在保證20%轉(zhuǎn)速的基礎(chǔ)上按照網(wǎng)側(cè)或閥側(cè)負荷實時變化，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速將按照網(wǎng)側(cè)及閥側(cè)負荷中較大的一個變化。

在油面溫度低于45℃后，所有冷卻器風(fēng)扇按照起始最低轉(zhuǎn)速運行。

當油面溫度達到60℃或繞組溫度高于70℃后，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速達到40%，在保證40%轉(zhuǎn)速的基礎(chǔ)上按照網(wǎng)側(cè)及閥側(cè)負荷實時變化，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速將按照網(wǎng)側(cè)及閥側(cè)負荷中較大的一個變化。

當繞組溫度達到80℃的時候，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速達到70%，在保證70%轉(zhuǎn)速的基礎(chǔ)上按照網(wǎng)側(cè)及閥側(cè)負荷實時變化，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速將按照網(wǎng)側(cè)及閥側(cè)負荷中較大的一個變化。

當繞組溫度達到90攝氏度的時候，所有風(fēng)扇以最高轉(zhuǎn)速運行。

2.牛寨換流站換流變壓器冷卻系統(tǒng)電源自動切換回路分析

2.1 YY換流變冷卻器電源切換回路

牛寨換流站YY換流變壓器冷卻系統(tǒng)自動切換回路工作原理，正常運行時Q1、Q2、F3、F4均在合上位置。冷卻器采用兩路電源供電，兩路電源為主備關(guān)系，但可通過選擇切換開關(guān)S1選擇第一路或者第二路為主電源。S1為主電源選擇開關(guān)，若S1在"1"位置時，第一路電源被選為主電源，其輔助觸點3-1接通，6-4接通，K5繼電器勵磁，帶動K1繼電器勵磁、K10繼電器失磁，接通第一路電源回路，斷開第二路電源回路。第一路電源故障時，電壓繼電器K7失電，K5繼電器失磁，K10時間繼電器勵磁，經(jīng)過設(shè)定的延時之后K6繼電器勵磁，換流變冷卻系統(tǒng)切換至第二路電源回路供電。若此時K1繼電器輔助觸點發(fā)生粘連現(xiàn)象，將導(dǎo)致第一路電源回路中的電壓繼電器K7因感受到負荷上的電壓而重新勵磁，第一路電源被接通，與此同時，第二路電源在時間繼電器K10輔助觸點的作用下瞬時跳開，第二路電源被切除。由于第一路電源本身存在故障，第二路電源被切除之后K7失磁，再次切至第二路供電，電源將在一路與二路之間往復(fù)切換。嚴重影響冷卻器供電的可靠性。

若S1在"2"位置時，第二路電源被選為主電源，其輔助觸點3-2接通，6-5接通，K6繼電器勵磁，帶動K2繼電器勵磁、K9繼電器失磁，接通第二路電源回路，斷開第一路電源回路。第二路電源故障時，K6繼電器失磁，K9時間繼電器勵磁，經(jīng)過預(yù)先設(shè)定的延時之后K5繼電器勵磁，換流變冷卻系統(tǒng)切換至第一路電源回路。若此時K2繼電器輔助觸點發(fā)生粘連現(xiàn)象，同樣會導(dǎo)致電源在一路與二路之間往復(fù)切換。

2.2 YD換流變冷卻器電源切換回路

YD換流變壓器冷卻系統(tǒng)自動切換回路工作原理，正常運行時Q1、Q2、Q3、Q4均在合上位置。切換原理與YY換流變基本相同，區(qū)別在于當換流變網(wǎng)側(cè)兩斷路器斷開時，YD換流變冷卻器將在輔助觸點K的作用下被無延時切除。并且YY換流變冷卻器控制回路及電壓繼電器均由一個總空開控制。YD換流變的空開僅接在控制回路中，只要進線電源正常時，電壓繼電器都帶電，另外，YD換流變有一電源指示燈。其控制回路均存在輔助觸點粘連時兩路電源往復(fù)切換的問題。

3.冷卻器控制回路改進分析

3.1對冷卻器控制回路進行改進

由于YY、YD換流變冷卻器控制原理大同小異，以YY換流變冷卻器控制回路進行分析。換流變壓器冷卻系統(tǒng)電源自動切換回路加裝了K3、K4繼電器，在發(fā)生K1繼電器三相輔助觸點粘連的情況時，即使K5繼電器勵磁，K3繼電器的輔助觸點會瞬時閉合，K10繼電器任然處于勵磁狀態(tài)，因為K1、K3繼電器的輔助觸點保證了對K10繼電器的持續(xù)供電，從而使換流變冷卻系統(tǒng)一直在第二路電源供電，不會切換至第一路。

3.2對冷卻器控制設(shè)備進行改進

對YY換流變的S1切換開關(guān)，YD換流變的SS切換開關(guān)進行改進。當?shù)谝宦冯娫垂收蠒r切換開關(guān)自動切換至"II路電源供電，I路電源備用"，當?shù)诙冯娫垂收蠒r切換開關(guān)自動切換至"I路電源供電，II路電源備用"，自動切換之后繼電器的輔助觸點粘連與否對另外一個回路的正常供電將不會產(chǎn)生影響，不會發(fā)生反復(fù)切換的情況。

4.結(jié)論

本文對牛寨換流站換流變壓器冷卻器控制回路進行介紹，指出其存在的問題，并對其提出兩種改進建議。分析結(jié)果表明，對控制回路或電源切換開關(guān)進行改進后能提高冷卻器供電的可靠性，同時，改進型的控制回路可為其它變壓器冷卻器控制回路設(shè)計提供參考。

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