(寧德電力開發(fā)有限公司 福建 寧德 352000)

一、前言

周寧水電站總裝機(jī)容量2×125MW，發(fā)變組為單元式接線，變壓器冷卻方式強(qiáng)迫油循環(huán)水冷。主變冷卻器型號為東屋YSPG-160型強(qiáng)油循環(huán)水冷卻器，是一種防堵型雙重管變壓器冷卻裝置，額定冷卻容量160kW，設(shè)計(jì)水壓1.0MPa，額定油流量50m3/h，額定水流量20m3/h，入口油溫70℃，入口水溫30℃。

周寧電站主變參數(shù)：

二、主變壓器冷卻系統(tǒng)存在問題

主變壓器是發(fā)電廠及變電站最重要的電氣設(shè)備之一，主變壓器的安全可靠運(yùn)行和使用壽命，在很大程度上取決于主變壓器冷卻系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，周寧電站#1冷卻系統(tǒng)自2004年投運(yùn)以來，已經(jīng)使用13年，經(jīng)10多年運(yùn)行管壁磨損、銹蝕嚴(yán)重，且每組都有多根管子被堵死，一旦冷卻器漏水直接影響變壓器安全運(yùn)行；冷卻器密封件有老化趨勢，柵管內(nèi)部有淤積污垢，影響熱交換冷卻效果；超過廠家設(shè)計(jì)壽命，且不能滿足安評及并網(wǎng)要求。因此2018年結(jié)合#1主變大修對主變壓器冷卻系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造。

三、主變壓器冷卻系統(tǒng)改造思路

冷卻系統(tǒng)改造雖然不需要對變壓器內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，但由于冷卻裝置的冷卻效果的好壞對變壓器的安全運(yùn)行、使用壽命及內(nèi)部元件性能有著直接的影響，因此對變壓器冷卻裝置改造的技術(shù)要求是非常高的。

冷卻器在原基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，總進(jìn)出油、水管路不變，只對冷卻器本體進(jìn)行更換，更換為雙重管冷卻器。改造包括冷卻器本體、盤式油泵(轉(zhuǎn)速n<1000r/min)、閥門(油、水均采用不銹鋼閥門)、逆止閥(不銹鋼)、水壓差傳感器、油壓傳感器、油溫傳感器、油流繼電器、滲漏報警器等主要部件，冷卻器所需電源線、控制線和信號線均需穿管，并按要求配制防水不銹鋼端子箱，接線端子選用魏德米勒或鳳凰品牌。

以上這些都需要對變壓器內(nèi)部溫升、油流速度、整體冷卻效果進(jìn)行分析和計(jì)算，對管路進(jìn)行重新布置設(shè)計(jì)，這在技術(shù)上是完全可行的，對冷卻系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造，達(dá)到滿足和要求是完全可以實(shí)現(xiàn)的。

四、主變壓器冷卻器技術(shù)改造方案

周寧水電站主變壓器冷卻器共有5臺冷卻器，冷卻器冷卻器集裝在同兩個基座上，并通過管路分別與變壓器及水源相連。冷卻器集裝由冷卻器主體、流量信號器、滲漏報警器、油溫傳感器、水壓力表、逆止閥、排氣閥、排油閥、連接管路及控制系統(tǒng)等組成。

此次冷卻器的改造采用新型的YSF-160雙重管油水冷卻器。新型雙層管油水冷卻器具有換熱效果好，性能可靠,結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，對溫度和壓力適用范圍大，檢修維護(hù)方便等特點(diǎn)。冷卻器能根據(jù)主變負(fù)荷大小，自動投入或退出運(yùn)行。每臺冷卻器設(shè)置1臺盤式油泵,該油泵具有效率高，性能好，結(jié)構(gòu)緊湊，震動小，噪聲低等特點(diǎn)。油泵JB/T 10112《變壓器油泵》要求油泵軸承采用采用高質(zhì)量進(jìn)口E級或D級軸承泵，軸承在正常使用情況下，壽命≥15年。每臺冷卻器出油管安裝帶阻尼功能的逆止閥。逆止閥選用的是加拿大Ritepro公司的Check Rite逆止閥。該閥門具有零泄漏，底壓降，高流通能力，且零部件少，具有安全可靠等特點(diǎn)。在每臺冷卻器進(jìn)、出水管；進(jìn)、出水管上安裝優(yōu)質(zhì)不銹鋼球閥，閥門采用法蘭連接方式，操作方式為手動。能實(shí)現(xiàn)在不退出變壓器運(yùn)行的情況下，對單個冷卻器及其油泵、逆止閥進(jìn)行拆卸和檢修。

在每臺冷卻器油泵出口端(冷卻器進(jìn)口端)管路上安裝油流指示器，流量指示器采用TURCK(圖爾克)公司的基于熱導(dǎo)原理的電子式流量傳感器，具有結(jié)構(gòu)簡單，無泄漏，可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。為提高系統(tǒng)的可靠性和使用壽命，冷卻器集裝油管路及其法蘭均采用不銹鋼材質(zhì)。冷卻器油、水管路與系統(tǒng)總進(jìn)、出管路連接部位均采用法蘭連接。

實(shí)施改造時，還對相關(guān)的控制回路和二次信號回路進(jìn)行更新，對冷卻器控制回路、風(fēng)扇及油泵控制回路、冷卻器相關(guān)報警和調(diào)閘信號回路都進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，認(rèn)真施工，有力的保證了改造后各項(xiàng)功能的實(shí)現(xiàn)。

冷卻器系統(tǒng)改造與變壓器大修同時進(jìn)行，這樣達(dá)到事半功倍的效果。

五、主變壓器冷卻器改造后運(yùn)行情況

周寧電站#1主變壓器冷卻系統(tǒng)改造后經(jīng)過近半年的運(yùn)行，對該主變各運(yùn)行參數(shù)與改造前進(jìn)行了對比，以便對改造效果作出分析。更新改造后，同樣負(fù)荷和環(huán)境溫度下，變壓器運(yùn)行時的油溫平均下降8℃～10℃。冷卻效果明顯增強(qiáng)。

我們用改造后的#1主變與未進(jìn)行改造的#2主變帶相同負(fù)荷數(shù)據(jù)進(jìn)行比較如下：

1號主變

發(fā)電機(jī)有功124MW100MW80MW發(fā)電機(jī)無功8．67Mvar11．34Mvar0．68Mvar主變上層油溫33．1℃28．6℃24．9℃

2號主變

發(fā)電機(jī)有功123．2MW106MW82．85MW發(fā)電機(jī)無功39．82Mvar18．2Mvar2．47Mvar主變上層油溫36．9℃35．6℃33．4℃

2017年12月至2018年1月，利用周寧電站#1主變大修的機(jī)會，進(jìn)行冷卻器的更換改造工作。2018年2月初投入運(yùn)行。到目前運(yùn)行比較穩(wěn)定，沒有出現(xiàn)異常情況。同期同負(fù)荷條件下比較，變壓器的溫升下降10℃左右，減少檢修維護(hù)工作量、提高設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行等諸多方面達(dá)到了預(yù)期效果

六、總結(jié)

通過對周寧電站#1主變冷卻系統(tǒng)的改造。一方面一號主變冷卻效果明顯提升，保證在夏季高溫大負(fù)荷下，變壓器溫升明顯下降；另一方面大大減少因冷卻器堵死的檢修次數(shù)，減少維護(hù)檢修費(fèi)用，其長期經(jīng)濟(jì)效益是相當(dāng)可觀的。

【參考文獻(xiàn)】

[1]王連生，主編.供用電技術(shù).遼寧大學(xué)出版社,2009年版

[2]王菊芬，孟浩龍.變壓器油流帶電現(xiàn)象.高電壓技術(shù)-期刊,2008年第5期