尹義震?劉朋?李業(yè)興

摘要：本文主要分析了油浸風(fēng)冷式變壓器控制柜二次回路存在的不足及其改造方案。

關(guān)鍵詞：油浸風(fēng)冷;控制柜;冷卻系統(tǒng);運行壽命

1 引言

變壓器作為電力系統(tǒng)的重要組成部分，它的安全運行對電力系統(tǒng)起著十分重要的作用;而變壓器的使用壽命則主要由其絕緣壽命決定的，而絕緣壽命則與溫度密切相關(guān);根據(jù)有關(guān)試驗得出，當平均溫度每升高10℃時，油的劣化速度就會增加1.52倍;而當溫度超過一定限值時，隨著溫度的升高，老化速度會進一步加快，這就是所謂的變壓器絕緣老化“六度原則”（六度原則：當變壓器繞組溫度在80～130℃ 范圍內(nèi)，溫度每升高6℃ ，其絕緣老化速度將增加一倍，即溫度每升高6℃ ，其絕緣壽命就降低1/2）。因此，變壓器冷卻系統(tǒng)的可靠運行就顯得尤為重要，而目前變壓器冷卻系統(tǒng)及其控制回路尚存在許多不足之處。

本文主要提出某些廠家油浸風(fēng)冷變壓器冷卻系統(tǒng)繼電器式控制柜二次回路存在的設(shè)計不足，并結(jié)合產(chǎn)品現(xiàn)場驗收提出的問題對控制柜二次回路進行改造。

2 不足分析

2.1 雙電源切換缺陷分析

2.1.1 原理介紹

風(fēng)冷控制柜雙電源切換系由電源監(jiān)視繼電器、接觸器、中間繼電器及轉(zhuǎn)換把手組成，轉(zhuǎn)換把手用于選擇常用電源，當電源監(jiān)視繼電器監(jiān)測到常用電源故障時，會自動切換到備用電源，實現(xiàn)備用電源的投入。

2.2.2缺陷分析

傳統(tǒng)雙電源切換系統(tǒng)在正常電源故障切換到備用電源過程時，未判斷備用電源是否正常，若此時，備用電源同樣存在故障（如斷相），系統(tǒng)仍默認繼續(xù)投入備用電源，將會造成電機燒毀事故，以致影響整個冷卻系統(tǒng)的安全運行。

2.2 風(fēng)機組啟?？刂七壿嫹桨覆蛔惴治?/p>

2.2.1原理介紹

傳統(tǒng)控制柜變壓器風(fēng)機全部通過一個總的“自動/手動”選擇開關(guān)來選擇控制模式，當選擇自動模式時，通過變壓器溫控器節(jié)點來控制風(fēng)機啟停，當選擇手動模式時，通過每組風(fēng)機的選擇開關(guān)進行手動投入。

2.2.2控制邏輯設(shè)計缺陷

根據(jù)早期項目現(xiàn)場反饋記錄統(tǒng)計，轉(zhuǎn)換開關(guān)卡滯、損壞率較高;一旦工作模式選擇轉(zhuǎn)換開關(guān)故障，將無法實現(xiàn)自動或手動啟停風(fēng)機，整個冷卻系統(tǒng)就會癱瘓，嚴重影響變壓器的安全運行，存在嚴重設(shè)計缺陷。

2.2.3遠方監(jiān)控缺陷

傳統(tǒng)控制回路中，每個風(fēng)機組接觸器控制回路電源都是單獨外引，當出現(xiàn)三相電源故障（如：上端斷路器未合閘或動力電源未送電等情況），若油溫升高至啟動風(fēng)機溫度，每組風(fēng)機控制接觸器可以正常吸合，但此時因風(fēng)機電源故障，風(fēng)機實際未運行;但因給后臺的運行監(jiān)控信號是由接觸器發(fā)出的，就會給后臺發(fā)出風(fēng)機正常運行信號，屬誤報運行信號，影響后臺監(jiān)控人員判斷，若長時間未及時發(fā)現(xiàn)處理此問題，也將會嚴重影響變壓器散熱，致使變壓器油溫持續(xù)升高，影響其安全運行。

2.3 風(fēng)機組運行模式不足分析

常規(guī)風(fēng)冷控制柜風(fēng)機運行模式一般分為工作（低溫啟動）和輔助（高溫啟動）兩種方式。

當油溫高于T2時啟動工作風(fēng)機組，低于T1時停止工作風(fēng)機組;當油溫高于T3時啟動輔助風(fēng)機組，低于T2時停止輔助風(fēng)機組（注：T3>T2>T1）。這種運行方式勢必會造成作為工作組的風(fēng)機運行時間遠大于作為輔助組的風(fēng)機，長此以往工作組風(fēng)機使用壽命會大大縮短，以致影響整個冷卻系統(tǒng)的安全、可靠運行。

3 改造方案

3.1 雙電源切換缺陷改造

改造方案是：在備用電源切換回路增加備用電源監(jiān)視繼電器常開觸點，只有備用電源無故障時，此觸點才能閉合。此時若主電源出現(xiàn)故障，若備用電源無故障，觸點閉合，回路正常導(dǎo)通，備用電源投入;若備用電源故障，觸點打開，此時無法投入備用電源，并給后臺發(fā)出兩路電源故障信號，從而避免了因誤投入故障電源而燒毀電機的情況。

3.2 風(fēng)機組啟?？刂七壿嫹桨父脑?/p>

3.2.1改造控制邏輯設(shè)計缺陷

給每組風(fēng)機控制回路單獨設(shè)置一個控制模式選擇開關(guān)，既可以靈活實現(xiàn)每組風(fēng)機的“自動/手動”啟停邏輯，同時也避免了原設(shè)計方案因一個控制模式選擇開關(guān)故障而導(dǎo)致整個冷卻系統(tǒng)癱瘓的問題，提高了冷卻系統(tǒng)的可靠性和靈活性。

3.2.1改造后臺風(fēng)機運行誤報缺陷

每組風(fēng)機的接觸器線圈控制回路電源取自風(fēng)機接觸器上端單相電源，這樣可保證風(fēng)機控制電源和供電電源保持同步（即風(fēng)機組電源失電，控制電源同樣失電，接觸器不會出現(xiàn)吸合情況），這樣就避免了原設(shè)計方案中“因風(fēng)機失電，接觸器仍正常吸合導(dǎo)致出現(xiàn)后臺誤報運行信號”問題。

3.3 風(fēng)機組運行模式方案改造

增加工作/輔助輪換把手，比如K1作為工作組風(fēng)機啟動溫度，K2作為輔助風(fēng)機組啟動溫度，當把手選擇組1時，K1啟動風(fēng)機組1，K2啟動風(fēng)機組2;當把手選擇組2時，K1啟動風(fēng)機組2，K2啟動風(fēng)機組1;通過對啟動回路的切換，以此實現(xiàn)風(fēng)機組1和風(fēng)機組2人為輪換功能，便于均衡每組風(fēng)機的運行時間，延遲風(fēng)機的使用壽命，確保冷卻系統(tǒng)的安全運行。

3 結(jié)論和建議

本文主要結(jié)合一些廠家控制柜圖紙及現(xiàn)場反饋的缺陷兩個方面來分析現(xiàn)有風(fēng)冷控制柜二次回路系統(tǒng)存在的不足及可能引起的風(fēng)險事故，并提出了相應(yīng)的解決方案及建議：

（1）雙電源切換系統(tǒng)，主/備電源切換時，需保證備用電源無故障。

（2）對重要且存在故障隱患的回路進行并行方案設(shè)計，以避免整個冷卻系統(tǒng)癱瘓。

（3）設(shè)置工作/輔助輪換開關(guān)，平衡風(fēng)機使用時間，延長冷卻系統(tǒng)使用壽命。

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作者簡介：

姓名：尹義震（1988.11--）;性別：男，民族：漢，籍貫：山東省泰安人，學(xué)歷：本科;現(xiàn)有職稱：中級工程師;研究方向：電力工程。