變壓器水冷卻控制探討

王濤

摘 要：對變壓器冷卻方式的特點和控制方式進行探討，并對存在的問題進行處理。

關鍵詞：變壓器；風冷；水冷；繞組溫度

中圖分類號：TP273+.5 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）11-0029-01

電力變壓器正常運行時需要對其進行冷卻。冷卻方式有多種，按變壓器設計要求，高電壓220 kV級、330 kV級、500 kV級一般選用強迫導向油循環風冷或水冷（ODAF、ODWF）冷卻方式。當油泵和風扇失去供電電源，變壓器不能長時間運行時，適合選用強油風冷冷卻方式進行冷卻。即使空載也不能長時間運行，因此，應選擇兩個獨立電源供冷卻器使用。當油泵冷卻水失去電源不能運行時，選用強油水冷冷卻方式進行冷卻，電源應選擇兩個獨立電源。

采用強迫油循環風冷方式進行冷卻時，如果通風不暢，將嚴重影響主變的散熱效果，這樣的持續高溫對變壓器的安全運行是一個巨大的安全隱患，因此，改變變壓器的冷卻方式迫在眉睫。經多次調研，并對方案反復篩選，最終決定選用水冷冷卻作為變壓器的冷卻方式。

采用水冷冷卻方式時，一般每臺主變有5組冷卻器。變壓器運行時，有兩組冷卻器（分先后，且間隔為5 s）始終投入運行，即工作冷卻器；有兩組冷卻器按照油面溫度、繞組溫度和負荷情況投入運行；另一組冷卻器為備用冷卻器，即在工作冷卻器和輔助冷卻器出現故障時，該組冷卻器投入運行。5組冷卻器以7 d為一個循環周期。

1 按照油面溫度和繞組溫度投入冷卻器

1.1 一級溫度

當POP2（B相油溫）不低于55 ℃，PWI1（A相繞組溫度）、PWI3（C相繞組溫度）不低于65 ℃，達到其中任意條件時，輔助I組冷卻器投入運行；當POP1（A相油溫）在45 ℃以下及PWI1（A相繞組溫度）在55 ℃以下時，輔助I組冷卻器退出運行。油溫55 ℃或繞組溫度65 ℃，投入第三臺冷卻器；油溫45 ℃及繞組溫55 ℃，切除第三臺冷卻器。

1.2 二級溫度

當POP3（C相油溫）不低于65 ℃，PWI2（B相繞組溫度）、PWI3（C相繞組溫度）不低于75 ℃，達到其中任意條件時，輔助I和輔助II組冷卻器全部投入運行；當POP2（B相油溫）在60 ℃以下及PWI2（B相繞組溫度）在70 ℃以下時，輔助II組冷卻器退出運行。油溫65 ℃或繞組溫度75℃，投入第四臺冷卻器；油溫60 ℃及繞組溫度70 ℃，切除第四臺冷卻器。

2 按照負荷投入冷卻器

應用戶要求取消負荷啟動冷卻器（原負荷繼電器已取消）。

3 按照故障情況投入被備用冷卻器

當工作冷卻器或輔助冷卻器中的任意一組冷卻器出現故障時，將備用冷卻器投入運行；當工作冷卻器或輔助冷卻器故障均消除后，將備用散熱器退出運行。

應用戶要求，當POP3（C相油溫）達到75 ℃時，將備用組投入運行；當POP2（B相油溫）在60 ℃以下及PWI2（B相繞組溫度）在70 ℃以下時，將備用組冷卻器退出運行。

其余四臺冷卻器任意一臺出現故障，投入第五臺備用冷卻器，故障消除后切除。油溫75 ℃后投入，二級溫度切點滿足后切除。

4 冷卻器正常投入運行時的循環程序

5 信號和保護

5.1 冷卻器全切

當QF1、QF2和QF3三個高壓斷路器全部跳開時，延時30 min將冷卻器全部切除。

5.2 油流故障

當1～5組冷卻器任意一組油流出現故障時，延時3 s報油流故障，同時切除對應的冷卻器油泵（實際程序為8 s）。

5.3 水流故障

當出水口水流出現故障時，延時3 s報水流故障，不切冷卻器油泵。

5.4 泄露故障

當1～5組冷卻器任意一組出現泄露故障時，立即報泄露故障，并切除對應冷卻器油泵。

5.5 水冷卻器油泵電機過載故障

當1～5組冷卻器任意一組油泵出現電機過載故障時，切除對應的冷卻器油泵，同時報電機過載故障。

5.6 水冷卻器全停故障

當1～5組冷卻器油泵、油流都出現故障或兩路動力電源都出現故障時，延時10 s報冷卻器全停信號。當油溫達到75 ℃時，延時20 min報冷卻器全停跳閘。當全停60 min，但油溫沒有變化時報跳閘信號。

5.7 油面報警

當三相油面達到95 ℃后，分別報油面報警信號。

6 結束語

經過一段時間的運行發現，采用水冷冷卻方式效果較好，并且在同樣的運行環境條件下更有利于變壓器的安全運行。在保證水質條件下，水冷冷卻方式可以減少技術人員的維護工作量，與強迫油循環風冷冷卻方式相比，該方式可以節省大量的電能，為供電企業的節能減排作出不可估量的貢獻。

〔編輯：劉曉芳〕

摘 要：對變壓器冷卻方式的特點和控制方式進行探討，并對存在的問題進行處理。

關鍵詞：變壓器；風冷；水冷；繞組溫度

中圖分類號：TP273+.5 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）11-0029-01

電力變壓器正常運行時需要對其進行冷卻。冷卻方式有多種，按變壓器設計要求，高電壓220 kV級、330 kV級、500 kV級一般選用強迫導向油循環風冷或水冷（ODAF、ODWF）冷卻方式。當油泵和風扇失去供電電源，變壓器不能長時間運行時，適合選用強油風冷冷卻方式進行冷卻。即使空載也不能長時間運行，因此，應選擇兩個獨立電源供冷卻器使用。當油泵冷卻水失去電源不能運行時，選用強油水冷冷卻方式進行冷卻，電源應選擇兩個獨立電源。

采用強迫油循環風冷方式進行冷卻時，如果通風不暢，將嚴重影響主變的散熱效果，這樣的持續高溫對變壓器的安全運行是一個巨大的安全隱患，因此，改變變壓器的冷卻方式迫在眉睫。經多次調研，并對方案反復篩選，最終決定選用水冷冷卻作為變壓器的冷卻方式。

采用水冷冷卻方式時，一般每臺主變有5組冷卻器。變壓器運行時，有兩組冷卻器（分先后，且間隔為5 s）始終投入運行，即工作冷卻器；有兩組冷卻器按照油面溫度、繞組溫度和負荷情況投入運行；另一組冷卻器為備用冷卻器，即在工作冷卻器和輔助冷卻器出現故障時，該組冷卻器投入運行。5組冷卻器以7 d為一個循環周期。

1 按照油面溫度和繞組溫度投入冷卻器

1.1 一級溫度

當POP2（B相油溫）不低于55 ℃，PWI1（A相繞組溫度）、PWI3（C相繞組溫度）不低于65 ℃，達到其中任意條件時，輔助I組冷卻器投入運行；當POP1（A相油溫）在45 ℃以下及PWI1（A相繞組溫度）在55 ℃以下時，輔助I組冷卻器退出運行。油溫55 ℃或繞組溫度65 ℃，投入第三臺冷卻器；油溫45 ℃及繞組溫55 ℃，切除第三臺冷卻器。

1.2 二級溫度

當POP3（C相油溫）不低于65 ℃，PWI2（B相繞組溫度）、PWI3（C相繞組溫度）不低于75 ℃，達到其中任意條件時，輔助I和輔助II組冷卻器全部投入運行；當POP2（B相油溫）在60 ℃以下及PWI2（B相繞組溫度）在70 ℃以下時，輔助II組冷卻器退出運行。油溫65 ℃或繞組溫度75℃，投入第四臺冷卻器；油溫60 ℃及繞組溫度70 ℃，切除第四臺冷卻器。

2 按照負荷投入冷卻器

應用戶要求取消負荷啟動冷卻器（原負荷繼電器已取消）。

3 按照故障情況投入被備用冷卻器

當工作冷卻器或輔助冷卻器中的任意一組冷卻器出現故障時，將備用冷卻器投入運行；當工作冷卻器或輔助冷卻器故障均消除后，將備用散熱器退出運行。

應用戶要求，當POP3（C相油溫）達到75 ℃時，將備用組投入運行；當POP2（B相油溫）在60 ℃以下及PWI2（B相繞組溫度）在70 ℃以下時，將備用組冷卻器退出運行。

其余四臺冷卻器任意一臺出現故障，投入第五臺備用冷卻器，故障消除后切除。油溫75 ℃后投入，二級溫度切點滿足后切除。

4 冷卻器正常投入運行時的循環程序

5 信號和保護

5.1 冷卻器全切

當QF1、QF2和QF3三個高壓斷路器全部跳開時，延時30 min將冷卻器全部切除。

5.2 油流故障

當1～5組冷卻器任意一組油流出現故障時，延時3 s報油流故障，同時切除對應的冷卻器油泵（實際程序為8 s）。

5.3 水流故障

當出水口水流出現故障時，延時3 s報水流故障，不切冷卻器油泵。

5.4 泄露故障

當1～5組冷卻器任意一組出現泄露故障時，立即報泄露故障，并切除對應冷卻器油泵。

5.5 水冷卻器油泵電機過載故障

當1～5組冷卻器任意一組油泵出現電機過載故障時，切除對應的冷卻器油泵，同時報電機過載故障。

5.6 水冷卻器全停故障

當1～5組冷卻器油泵、油流都出現故障或兩路動力電源都出現故障時，延時10 s報冷卻器全停信號。當油溫達到75 ℃時，延時20 min報冷卻器全停跳閘。當全停60 min，但油溫沒有變化時報跳閘信號。

5.7 油面報警

當三相油面達到95 ℃后，分別報油面報警信號。

6 結束語

經過一段時間的運行發現，采用水冷冷卻方式效果較好，并且在同樣的運行環境條件下更有利于變壓器的安全運行。在保證水質條件下，水冷冷卻方式可以減少技術人員的維護工作量，與強迫油循環風冷冷卻方式相比，該方式可以節省大量的電能，為供電企業的節能減排作出不可估量的貢獻。

〔編輯：劉曉芳〕

摘 要：對變壓器冷卻方式的特點和控制方式進行探討，并對存在的問題進行處理。

關鍵詞：變壓器；風冷；水冷；繞組溫度

中圖分類號：TP273+.5 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）11-0029-01

電力變壓器正常運行時需要對其進行冷卻。冷卻方式有多種，按變壓器設計要求，高電壓220 kV級、330 kV級、500 kV級一般選用強迫導向油循環風冷或水冷（ODAF、ODWF）冷卻方式。當油泵和風扇失去供電電源，變壓器不能長時間運行時，適合選用強油風冷冷卻方式進行冷卻。即使空載也不能長時間運行，因此，應選擇兩個獨立電源供冷卻器使用。當油泵冷卻水失去電源不能運行時，選用強油水冷冷卻方式進行冷卻，電源應選擇兩個獨立電源。

采用強迫油循環風冷方式進行冷卻時，如果通風不暢，將嚴重影響主變的散熱效果，這樣的持續高溫對變壓器的安全運行是一個巨大的安全隱患，因此，改變變壓器的冷卻方式迫在眉睫。經多次調研，并對方案反復篩選，最終決定選用水冷冷卻作為變壓器的冷卻方式。

采用水冷冷卻方式時，一般每臺主變有5組冷卻器。變壓器運行時，有兩組冷卻器（分先后，且間隔為5 s）始終投入運行，即工作冷卻器；有兩組冷卻器按照油面溫度、繞組溫度和負荷情況投入運行；另一組冷卻器為備用冷卻器，即在工作冷卻器和輔助冷卻器出現故障時，該組冷卻器投入運行。5組冷卻器以7 d為一個循環周期。

1 按照油面溫度和繞組溫度投入冷卻器

1.1 一級溫度

當POP2（B相油溫）不低于55 ℃，PWI1（A相繞組溫度）、PWI3（C相繞組溫度）不低于65 ℃，達到其中任意條件時，輔助I組冷卻器投入運行；當POP1（A相油溫）在45 ℃以下及PWI1（A相繞組溫度）在55 ℃以下時，輔助I組冷卻器退出運行。油溫55 ℃或繞組溫度65 ℃，投入第三臺冷卻器；油溫45 ℃及繞組溫55 ℃，切除第三臺冷卻器。

1.2 二級溫度

當POP3（C相油溫）不低于65 ℃，PWI2（B相繞組溫度）、PWI3（C相繞組溫度）不低于75 ℃，達到其中任意條件時，輔助I和輔助II組冷卻器全部投入運行；當POP2（B相油溫）在60 ℃以下及PWI2（B相繞組溫度）在70 ℃以下時，輔助II組冷卻器退出運行。油溫65 ℃或繞組溫度75℃，投入第四臺冷卻器；油溫60 ℃及繞組溫度70 ℃，切除第四臺冷卻器。

2 按照負荷投入冷卻器

應用戶要求取消負荷啟動冷卻器（原負荷繼電器已取消）。

3 按照故障情況投入被備用冷卻器

當工作冷卻器或輔助冷卻器中的任意一組冷卻器出現故障時，將備用冷卻器投入運行；當工作冷卻器或輔助冷卻器故障均消除后，將備用散熱器退出運行。

應用戶要求，當POP3（C相油溫）達到75 ℃時，將備用組投入運行；當POP2（B相油溫）在60 ℃以下及PWI2（B相繞組溫度）在70 ℃以下時，將備用組冷卻器退出運行。

其余四臺冷卻器任意一臺出現故障，投入第五臺備用冷卻器，故障消除后切除。油溫75 ℃后投入，二級溫度切點滿足后切除。

4 冷卻器正常投入運行時的循環程序

5 信號和保護

5.1 冷卻器全切

當QF1、QF2和QF3三個高壓斷路器全部跳開時，延時30 min將冷卻器全部切除。

5.2 油流故障

當1～5組冷卻器任意一組油流出現故障時，延時3 s報油流故障，同時切除對應的冷卻器油泵（實際程序為8 s）。

5.3 水流故障

當出水口水流出現故障時，延時3 s報水流故障，不切冷卻器油泵。

5.4 泄露故障

當1～5組冷卻器任意一組出現泄露故障時，立即報泄露故障，并切除對應冷卻器油泵。

5.5 水冷卻器油泵電機過載故障

當1～5組冷卻器任意一組油泵出現電機過載故障時，切除對應的冷卻器油泵，同時報電機過載故障。

5.6 水冷卻器全停故障

當1～5組冷卻器油泵、油流都出現故障或兩路動力電源都出現故障時，延時10 s報冷卻器全停信號。當油溫達到75 ℃時，延時20 min報冷卻器全停跳閘。當全停60 min，但油溫沒有變化時報跳閘信號。

5.7 油面報警

當三相油面達到95 ℃后，分別報油面報警信號。

6 結束語

經過一段時間的運行發現，采用水冷冷卻方式效果較好，并且在同樣的運行環境條件下更有利于變壓器的安全運行。在保證水質條件下，水冷冷卻方式可以減少技術人員的維護工作量，與強迫油循環風冷冷卻方式相比，該方式可以節省大量的電能，為供電企業的節能減排作出不可估量的貢獻。

〔編輯：劉曉芳〕