變壓器水冷卻控制探討

王濤

摘 要：對(duì)變壓器冷卻方式的特點(diǎn)和控制方式進(jìn)行探討，并對(duì)存在的問題進(jìn)行處理。

關(guān)鍵詞：變壓器；風(fēng)冷；水冷；繞組溫度

中圖分類號(hào)：TP273+.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）11-0029-01

電力變壓器正常運(yùn)行時(shí)需要對(duì)其進(jìn)行冷卻。冷卻方式有多種，按變壓器設(shè)計(jì)要求，高電壓220 kV級(jí)、330 kV級(jí)、500 kV級(jí)一般選用強(qiáng)迫導(dǎo)向油循環(huán)風(fēng)冷或水冷（ODAF、ODWF）冷卻方式。當(dāng)油泵和風(fēng)扇失去供電電源，變壓器不能長時(shí)間運(yùn)行時(shí)，適合選用強(qiáng)油風(fēng)冷冷卻方式進(jìn)行冷卻。即使空載也不能長時(shí)間運(yùn)行，因此，應(yīng)選擇兩個(gè)獨(dú)立電源供冷卻器使用。當(dāng)油泵冷卻水失去電源不能運(yùn)行時(shí)，選用強(qiáng)油水冷冷卻方式進(jìn)行冷卻，電源應(yīng)選擇兩個(gè)獨(dú)立電源。

采用強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷方式進(jìn)行冷卻時(shí)，如果通風(fēng)不暢，將嚴(yán)重影響主變的散熱效果，這樣的持續(xù)高溫對(duì)變壓器的安全運(yùn)行是一個(gè)巨大的安全隱患，因此，改變變壓器的冷卻方式迫在眉睫。經(jīng)多次調(diào)研，并對(duì)方案反復(fù)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(shí)，一般每臺(tái)主變有5組冷卻器。變壓器運(yùn)行時(shí)，有兩組冷卻器（分先后，且間隔為5 s）始終投入運(yùn)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(fù)荷情況投入運(yùn)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(xiàn)故障時(shí)，該組冷卻器投入運(yùn)行。5組冷卻器以7 d為一個(gè)循環(huán)周期。

1 按照油面溫度和繞組溫度投入冷卻器

1.1 一級(jí)溫度

當(dāng)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(dá)到其中任意條件時(shí)，輔助I組冷卻器投入運(yùn)行；當(dāng)POP1（A相油溫）在45 ℃以下及PWI1（A相繞組溫度）在55 ℃以下時(shí)，輔助I組冷卻器退出運(yùn)行。油溫55 ℃或繞組溫度65 ℃，投入第三臺(tái)冷卻器；油溫45 ℃及繞組溫55 ℃，切除第三臺(tái)冷卻器。

1.2 二級(jí)溫度

當(dāng)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(dá)到其中任意條件時(shí)，輔助I和輔助II組冷卻器全部投入運(yùn)行；當(dāng)POP2（B相油溫）在60 ℃以下及PWI2（B相繞組溫度）在70 ℃以下時(shí)，輔助II組冷卻器退出運(yùn)行。油溫65 ℃或繞組溫度75℃，投入第四臺(tái)冷卻器；油溫60 ℃及繞組溫度70 ℃，切除第四臺(tái)冷卻器。

2 按照負(fù)荷投入冷卻器

應(yīng)用戶要求取消負(fù)荷啟動(dòng)冷卻器（原負(fù)荷繼電器已取消）。

3 按照故障情況投入被備用冷卻器

當(dāng)工作冷卻器或輔助冷卻器中的任意一組冷卻器出現(xiàn)故障時(shí)，將備用冷卻器投入運(yùn)行；當(dāng)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(yùn)行。

應(yīng)用戶要求，當(dāng)POP3（C相油溫）達(dá)到75 ℃時(shí)，將備用組投入運(yùn)行；當(dāng)POP2（B相油溫）在60 ℃以下及PWI2（B相繞組溫度）在70 ℃以下時(shí)，將備用組冷卻器退出運(yùn)行。

其余四臺(tái)冷卻器任意一臺(tái)出現(xiàn)故障，投入第五臺(tái)備用冷卻器，故障消除后切除。油溫75 ℃后投入，二級(jí)溫度切點(diǎn)滿足后切除。

4 冷卻器正常投入運(yùn)行時(shí)的循環(huán)程序

5 信號(hào)和保護(hù)

5.1 冷卻器全切

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

5.2 油流故障

當(dāng)1～5組冷卻器任意一組油流出現(xiàn)故障時(shí)，延時(shí)3 s報(bào)油流故障，同時(shí)切除對(duì)應(yīng)的冷卻器油泵（實(shí)際程序?yàn)? s）。

5.3 水流故障

當(dāng)出水口水流出現(xiàn)故障時(shí)，延時(shí)3 s報(bào)水流故障，不切冷卻器油泵。

5.4 泄露故障

當(dāng)1～5組冷卻器任意一組出現(xiàn)泄露故障時(shí)，立即報(bào)泄露故障，并切除對(duì)應(yīng)冷卻器油泵。

5.5 水冷卻器油泵電機(jī)過載故障

當(dāng)1～5組冷卻器任意一組油泵出現(xiàn)電機(jī)過載故障時(shí)，切除對(duì)應(yīng)的冷卻器油泵，同時(shí)報(bào)電機(jī)過載故障。

5.6 水冷卻器全停故障

當(dāng)1～5組冷卻器油泵、油流都出現(xiàn)故障或兩路動(dòng)力電源都出現(xiàn)故障時(shí)，延時(shí)10 s報(bào)冷卻器全停信號(hào)。當(dāng)油溫達(dá)到75 ℃時(shí)，延時(shí)20 min報(bào)冷卻器全停跳閘。當(dāng)全停60 min，但油溫沒有變化時(shí)報(bào)跳閘信號(hào)。

5.7 油面報(bào)警

當(dāng)三相油面達(dá)到95 ℃后，分別報(bào)油面報(bào)警信號(hào)。

6 結(jié)束語

經(jīng)過一段時(shí)間的運(yùn)行發(fā)現(xiàn)，采用水冷冷卻方式效果較好，并且在同樣的運(yùn)行環(huán)境條件下更有利于變壓器的安全運(yùn)行。在保證水質(zhì)條件下，水冷冷卻方式可以減少技術(shù)人員的維護(hù)工作量，與強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷冷卻方式相比，該方式可以節(jié)省大量的電能，為供電企業(yè)的節(jié)能減排作出不可估量的貢獻(xiàn)。

〔編輯：劉曉芳〕

摘 要：對(duì)變壓器冷卻方式的特點(diǎn)和控制方式進(jìn)行探討，并對(duì)存在的問題進(jìn)行處理。

關(guān)鍵詞：變壓器；風(fēng)冷；水冷；繞組溫度

中圖分類號(hào)：TP273+.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）11-0029-01

電力變壓器正常運(yùn)行時(shí)需要對(duì)其進(jìn)行冷卻。冷卻方式有多種，按變壓器設(shè)計(jì)要求，高電壓220 kV級(jí)、330 kV級(jí)、500 kV級(jí)一般選用強(qiáng)迫導(dǎo)向油循環(huán)風(fēng)冷或水冷（ODAF、ODWF）冷卻方式。當(dāng)油泵和風(fēng)扇失去供電電源，變壓器不能長時(shí)間運(yùn)行時(shí)，適合選用強(qiáng)油風(fēng)冷冷卻方式進(jìn)行冷卻。即使空載也不能長時(shí)間運(yùn)行，因此，應(yīng)選擇兩個(gè)獨(dú)立電源供冷卻器使用。當(dāng)油泵冷卻水失去電源不能運(yùn)行時(shí)，選用強(qiáng)油水冷冷卻方式進(jìn)行冷卻，電源應(yīng)選擇兩個(gè)獨(dú)立電源。

采用強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷方式進(jìn)行冷卻時(shí)，如果通風(fēng)不暢，將嚴(yán)重影響主變的散熱效果，這樣的持續(xù)高溫對(duì)變壓器的安全運(yùn)行是一個(gè)巨大的安全隱患，因此，改變變壓器的冷卻方式迫在眉睫。經(jīng)多次調(diào)研，并對(duì)方案反復(fù)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(shí)，一般每臺(tái)主變有5組冷卻器。變壓器運(yùn)行時(shí)，有兩組冷卻器（分先后，且間隔為5 s）始終投入運(yùn)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(fù)荷情況投入運(yùn)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(xiàn)故障時(shí)，該組冷卻器投入運(yùn)行。5組冷卻器以7 d為一個(gè)循環(huán)周期。

1 按照油面溫度和繞組溫度投入冷卻器

1.1 一級(jí)溫度

當(dāng)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(dá)到其中任意條件時(shí)，輔助I組冷卻器投入運(yùn)行；當(dāng)POP1（A相油溫）在45 ℃以下及PWI1（A相繞組溫度）在55 ℃以下時(shí)，輔助I組冷卻器退出運(yùn)行。油溫55 ℃或繞組溫度65 ℃，投入第三臺(tái)冷卻器；油溫45 ℃及繞組溫55 ℃，切除第三臺(tái)冷卻器。

1.2 二級(jí)溫度

當(dāng)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(dá)到其中任意條件時(shí)，輔助I和輔助II組冷卻器全部投入運(yùn)行；當(dāng)POP2（B相油溫）在60 ℃以下及PWI2（B相繞組溫度）在70 ℃以下時(shí)，輔助II組冷卻器退出運(yùn)行。油溫65 ℃或繞組溫度75℃，投入第四臺(tái)冷卻器；油溫60 ℃及繞組溫度70 ℃，切除第四臺(tái)冷卻器。

2 按照負(fù)荷投入冷卻器

應(yīng)用戶要求取消負(fù)荷啟動(dòng)冷卻器（原負(fù)荷繼電器已取消）。

3 按照故障情況投入被備用冷卻器

當(dāng)工作冷卻器或輔助冷卻器中的任意一組冷卻器出現(xiàn)故障時(shí)，將備用冷卻器投入運(yùn)行；當(dāng)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(yùn)行。

應(yīng)用戶要求，當(dāng)POP3（C相油溫）達(dá)到75 ℃時(shí)，將備用組投入運(yùn)行；當(dāng)POP2（B相油溫）在60 ℃以下及PWI2（B相繞組溫度）在70 ℃以下時(shí)，將備用組冷卻器退出運(yùn)行。

其余四臺(tái)冷卻器任意一臺(tái)出現(xiàn)故障，投入第五臺(tái)備用冷卻器，故障消除后切除。油溫75 ℃后投入，二級(jí)溫度切點(diǎn)滿足后切除。

4 冷卻器正常投入運(yùn)行時(shí)的循環(huán)程序

5 信號(hào)和保護(hù)

5.1 冷卻器全切

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

5.2 油流故障

當(dāng)1～5組冷卻器任意一組油流出現(xiàn)故障時(shí)，延時(shí)3 s報(bào)油流故障，同時(shí)切除對(duì)應(yīng)的冷卻器油泵（實(shí)際程序?yàn)? s）。

5.3 水流故障

當(dāng)出水口水流出現(xiàn)故障時(shí)，延時(shí)3 s報(bào)水流故障，不切冷卻器油泵。

5.4 泄露故障

當(dāng)1～5組冷卻器任意一組出現(xiàn)泄露故障時(shí)，立即報(bào)泄露故障，并切除對(duì)應(yīng)冷卻器油泵。

5.5 水冷卻器油泵電機(jī)過載故障

當(dāng)1～5組冷卻器任意一組油泵出現(xiàn)電機(jī)過載故障時(shí)，切除對(duì)應(yīng)的冷卻器油泵，同時(shí)報(bào)電機(jī)過載故障。

5.6 水冷卻器全停故障

當(dāng)1～5組冷卻器油泵、油流都出現(xiàn)故障或兩路動(dòng)力電源都出現(xiàn)故障時(shí)，延時(shí)10 s報(bào)冷卻器全停信號(hào)。當(dāng)油溫達(dá)到75 ℃時(shí)，延時(shí)20 min報(bào)冷卻器全停跳閘。當(dāng)全停60 min，但油溫沒有變化時(shí)報(bào)跳閘信號(hào)。

5.7 油面報(bào)警

當(dāng)三相油面達(dá)到95 ℃后，分別報(bào)油面報(bào)警信號(hào)。

6 結(jié)束語

經(jīng)過一段時(shí)間的運(yùn)行發(fā)現(xiàn)，采用水冷冷卻方式效果較好，并且在同樣的運(yùn)行環(huán)境條件下更有利于變壓器的安全運(yùn)行。在保證水質(zhì)條件下，水冷冷卻方式可以減少技術(shù)人員的維護(hù)工作量，與強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷冷卻方式相比，該方式可以節(jié)省大量的電能，為供電企業(yè)的節(jié)能減排作出不可估量的貢獻(xiàn)。

〔編輯：劉曉芳〕

摘 要：對(duì)變壓器冷卻方式的特點(diǎn)和控制方式進(jìn)行探討，并對(duì)存在的問題進(jìn)行處理。

關(guān)鍵詞：變壓器；風(fēng)冷；水冷；繞組溫度

中圖分類號(hào)：TP273+.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）11-0029-01

電力變壓器正常運(yùn)行時(shí)需要對(duì)其進(jìn)行冷卻。冷卻方式有多種，按變壓器設(shè)計(jì)要求，高電壓220 kV級(jí)、330 kV級(jí)、500 kV級(jí)一般選用強(qiáng)迫導(dǎo)向油循環(huán)風(fēng)冷或水冷（ODAF、ODWF）冷卻方式。當(dāng)油泵和風(fēng)扇失去供電電源，變壓器不能長時(shí)間運(yùn)行時(shí)，適合選用強(qiáng)油風(fēng)冷冷卻方式進(jìn)行冷卻。即使空載也不能長時(shí)間運(yùn)行，因此，應(yīng)選擇兩個(gè)獨(dú)立電源供冷卻器使用。當(dāng)油泵冷卻水失去電源不能運(yùn)行時(shí)，選用強(qiáng)油水冷冷卻方式進(jìn)行冷卻，電源應(yīng)選擇兩個(gè)獨(dú)立電源。

采用強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷方式進(jìn)行冷卻時(shí)，如果通風(fēng)不暢，將嚴(yán)重影響主變的散熱效果，這樣的持續(xù)高溫對(duì)變壓器的安全運(yùn)行是一個(gè)巨大的安全隱患，因此，改變變壓器的冷卻方式迫在眉睫。經(jīng)多次調(diào)研，并對(duì)方案反復(fù)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(shí)，一般每臺(tái)主變有5組冷卻器。變壓器運(yùn)行時(shí)，有兩組冷卻器（分先后，且間隔為5 s）始終投入運(yùn)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(fù)荷情況投入運(yùn)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(xiàn)故障時(shí)，該組冷卻器投入運(yùn)行。5組冷卻器以7 d為一個(gè)循環(huán)周期。

1 按照油面溫度和繞組溫度投入冷卻器

1.1 一級(jí)溫度

當(dāng)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(dá)到其中任意條件時(shí)，輔助I組冷卻器投入運(yùn)行；當(dāng)POP1（A相油溫）在45 ℃以下及PWI1（A相繞組溫度）在55 ℃以下時(shí)，輔助I組冷卻器退出運(yùn)行。油溫55 ℃或繞組溫度65 ℃，投入第三臺(tái)冷卻器；油溫45 ℃及繞組溫55 ℃，切除第三臺(tái)冷卻器。

1.2 二級(jí)溫度

當(dāng)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(dá)到其中任意條件時(shí)，輔助I和輔助II組冷卻器全部投入運(yùn)行；當(dāng)POP2（B相油溫）在60 ℃以下及PWI2（B相繞組溫度）在70 ℃以下時(shí)，輔助II組冷卻器退出運(yùn)行。油溫65 ℃或繞組溫度75℃，投入第四臺(tái)冷卻器；油溫60 ℃及繞組溫度70 ℃，切除第四臺(tái)冷卻器。

2 按照負(fù)荷投入冷卻器

應(yīng)用戶要求取消負(fù)荷啟動(dòng)冷卻器（原負(fù)荷繼電器已取消）。

3 按照故障情況投入被備用冷卻器

當(dāng)工作冷卻器或輔助冷卻器中的任意一組冷卻器出現(xiàn)故障時(shí)，將備用冷卻器投入運(yùn)行；當(dāng)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(yùn)行。

應(yīng)用戶要求，當(dāng)POP3（C相油溫）達(dá)到75 ℃時(shí)，將備用組投入運(yùn)行；當(dāng)POP2（B相油溫）在60 ℃以下及PWI2（B相繞組溫度）在70 ℃以下時(shí)，將備用組冷卻器退出運(yùn)行。

其余四臺(tái)冷卻器任意一臺(tái)出現(xiàn)故障，投入第五臺(tái)備用冷卻器，故障消除后切除。油溫75 ℃后投入，二級(jí)溫度切點(diǎn)滿足后切除。

4 冷卻器正常投入運(yùn)行時(shí)的循環(huán)程序

5 信號(hào)和保護(hù)

5.1 冷卻器全切

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

5.2 油流故障

當(dāng)1～5組冷卻器任意一組油流出現(xiàn)故障時(shí)，延時(shí)3 s報(bào)油流故障，同時(shí)切除對(duì)應(yīng)的冷卻器油泵（實(shí)際程序?yàn)? s）。

5.3 水流故障

當(dāng)出水口水流出現(xiàn)故障時(shí)，延時(shí)3 s報(bào)水流故障，不切冷卻器油泵。

5.4 泄露故障

當(dāng)1～5組冷卻器任意一組出現(xiàn)泄露故障時(shí)，立即報(bào)泄露故障，并切除對(duì)應(yīng)冷卻器油泵。

5.5 水冷卻器油泵電機(jī)過載故障

當(dāng)1～5組冷卻器任意一組油泵出現(xiàn)電機(jī)過載故障時(shí)，切除對(duì)應(yīng)的冷卻器油泵，同時(shí)報(bào)電機(jī)過載故障。

5.6 水冷卻器全停故障

當(dāng)1～5組冷卻器油泵、油流都出現(xiàn)故障或兩路動(dòng)力電源都出現(xiàn)故障時(shí)，延時(shí)10 s報(bào)冷卻器全停信號(hào)。當(dāng)油溫達(dá)到75 ℃時(shí)，延時(shí)20 min報(bào)冷卻器全停跳閘。當(dāng)全停60 min，但油溫沒有變化時(shí)報(bào)跳閘信號(hào)。

5.7 油面報(bào)警

當(dāng)三相油面達(dá)到95 ℃后，分別報(bào)油面報(bào)警信號(hào)。

6 結(jié)束語

經(jīng)過一段時(shí)間的運(yùn)行發(fā)現(xiàn)，采用水冷冷卻方式效果較好，并且在同樣的運(yùn)行環(huán)境條件下更有利于變壓器的安全運(yùn)行。在保證水質(zhì)條件下，水冷冷卻方式可以減少技術(shù)人員的維護(hù)工作量，與強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷冷卻方式相比，該方式可以節(jié)省大量的電能，為供電企業(yè)的節(jié)能減排作出不可估量的貢獻(xiàn)。

〔編輯：劉曉芳〕