強迫油循環(huán)風冷變壓器冷卻器全停故障的分析與處理

何政宇 陳振江 韋瑞峰 李衛(wèi)東 王立

（云南電網(wǎng)有限責任公司昆明供電局）

0 引言

大容量的變壓器制冷系統(tǒng)包括：外殼一般采用強迫油循環(huán)空氣制冷（OFWF）和強迫油循環(huán)水冷（OFAF）。油罐里裝滿了變壓器油，而鐵心和線圈則浸泡在機油里。變壓器的油流量幫助傳熱線圈和磁心，冷卻液體由上、下管道連接到儲罐，液體則在散熱器的銅管道組件內聚集。風機送出或再用冷卻液來冷卻，再通過油泵送到機油冷卻機并回到儲罐中。在常溫和負荷條件下，當大功率油風冷變壓器在使用時，當其徹底關機時，油溫將會迅速上升，從而危及到變壓器的絕緣，引起絕緣的失效。若處置不善，將導致電力系統(tǒng)的故障和嚴重的電力系統(tǒng)故障。故要求風機冷卻系統(tǒng)在風機完全關機后，必須在額定負值下運轉20min。20min后，當上部油溫沒有超過75Y時，再進行最大溫度75天的操作。然而，任何情況下，最多不能在一個多鐘頭內卸下全部貨物。所以，搞好制冷設備的運行維護、技術改造和預防意外的預防工作十分必要。強油循環(huán)風冷變壓器見圖1。

圖1 強油循環(huán)風冷變壓器

1 冷卻器全停故障的原因分析

如果某一套工作或副冷卻介質發(fā)生故障，則該系統(tǒng)會自動啟動，向后備系統(tǒng)發(fā)送輸入訊息，對其制冷性能和整個系統(tǒng)都沒有影響。以下是關于制冷系統(tǒng)的基本理論[1]。

1）冷卻液停機和運行停電Ⅰ（或運行停電Ⅱ）兩個信號，這說明備用電源電壓正常，電源可能不會自動切換或切換失敗。電路中發(fā)生短路故障的可能性很小，處理此錯誤可以驗證備用電源連接器的狀態(tài)并辨別故障的性質和程度。主電源出現(xiàn)故障時，備用電源未打開（2C連接器不工作），主要原因是2RD熔斷器電源開關電路卡死或接觸不良，1C或1ZJ、2ZJ觸點接觸不良，2C文件和終端問題檢查2RD是否斷開連接或連接不良。如果有任何問題，需立即更換，如果沒有問題，需立即手動打開和關閉電源一次。在確定電源II正常且電路沒有故障的情況下，為了爭取時間不關閉變壓器，可以采取一些方法強制閉合2C觸點，使冷卻液運行。然后，根據(jù)傳統(tǒng)的尋找環(huán)分離的方法，使用標志來尋找環(huán)分離的點?；芈分械臒o通過點處理妥當后，電源II中制冷劑工作正常，電源檢查失敗。

2）當冷卻液關閉時，工作電源I失效，工作電源II失效，全部使用三路信號。這意味著電源開關打開，但開關不成功（程序后備用電源連接器松開），冷卻液電源連接器接觸點下的電路可能有短路故障，這種現(xiàn)象也說明備用電源可能出現(xiàn)異常，檢查電壓繼電器，可以顯示1YJ或2YJ的觸點位置，或測量電源電壓。

2 冷卻器全停故障的處理方法

正確判斷冷卻液全停的原因：電源電路如果是由于控制線路和冷卻劑自身的問題，則會引起整個冷卻系統(tǒng)的停止。解決問題的要害在于要有清晰的思維，要看到問題的實質。當出現(xiàn)錯誤時，通常能對保護和自動化設備的運行狀況進行全面的判定；裝置狀態(tài)偏移、二次回路有無短路、放電、燒毀等現(xiàn)象，對其進行粗略的分析和線路誤差[2]。為了避免由于繼電器故障導致的重大故障，在短期之內無法正常工作的情況下，必須及時告知故障原因，并及時進行回滾式防護罩及負荷等轉移手段，避免發(fā)生故障。一小時之內不能再用冷卻劑，應按計劃指令關掉電閘，等候修理。在檢修之前，要對主變的溫度和負荷進行監(jiān)控，在制冷裝置無法徹底關閉的時候，允許高油泵制冷變壓器在額定負荷下工作20min，在20min后，若潤滑油溫度不能達75%，可以提高到75%，但是最多只能使用1h，若變壓器線圈的高溫超過120℃，就需要將其送入變壓器。

電站停電將使制冷設備徹底停機，這時必須迅速地使工廠的供電系統(tǒng)正常運轉，并使其能夠在最短的時間內重新啟動。若變電站僅有一座變電所或不能供電，則應立即向變電站發(fā)出警報，并拉開對應的斷開壓力，并進行轉接負載。由于主變故障造成的嚴重影響，主變在60min之內停止供電，避免了上部制冷裝置的停電。當后備電力不能自行轉換至制冷裝置的高級供電時，制冷裝置的控制環(huán)會自動轉至后備，若不能進行自動轉換，應馬上人工進行后備供電，使制冷裝置能正常工作。該空調系統(tǒng)的控制盒結構十分精密，包含了對制冷劑功率的控制和轉換，工作電源指示燈，交流接觸器，輔助控制裝置，和有關的安全防護。因為大量的零件容易造成電路的短路和部件的損壞，從而造成主供電接頭失效，制冷裝置徹底癱瘓[3]。

某一冷卻液的電源或控制電路發(fā)生短路，空氣開關失效，導致跳閘，最終冷卻系統(tǒng)完全關閉。例如，部分冷卻液的控制回路發(fā)生短路，電源必須與電路斷開，但主開關不工作，導致上層總電源中斷。在這種情況下，如果發(fā)現(xiàn)明顯的故障點，關閉故障冷卻液，斷開故障電路，然后恢復正常的電路運行；若無明顯故障點或短時間內找不到故障點，次日斷開一次回路中所有空氣開關，恢復主電源，然后上下空氣開關電路一一閉合，如果再次閉合開關并切斷主電源，則可以判斷并隔離故障電路，恢復冷卻系統(tǒng)。如果故障電路不能隔離，或者隔離會直接關閉冷卻系統(tǒng)，只能關閉主變壓器。工作電源電路通常接閉合觸點的備用電源啟動，如工作中停電、導體跳閘等，但電壓相關觸點不能重新焊接，導致故障備用電源。例如，控制電路I連接到控制電路II中的固定開關點KMM2。如果發(fā)生故障I，但靜態(tài)開關指示燈KMM2不返回，則工作電源II不能正常工作，因為KMM2繼電器不工作，在這種情況下，只能由專業(yè)人員處理。

當電源出現(xiàn)故障并移動時，備用電源不能正常工作，這也會導致冷卻液完全停止。如果電源線老化后燒壞，工作電源導體會退磁，如果后備電源不能自動開啟，冷卻液將完全關閉。在這種情況下，必須手動打開備用電源。在不能連接后備電力的情況下，要及時找出故障的根源，并及時采取相應的預防措施。由于某些因素而使斷路器再一次斷開將使冷卻液體徹底停機，而在變壓器在常規(guī)操作狀態(tài)下，在開關合閘后，另外的觸頭 HWJa、HWJb、HWJc在操作時是閉合的，而一旦有一個觸點被開啟，則將會徹底地封閉。這時，冷卻介質系統(tǒng)應該在測試狀態(tài)下進行轉換，切斷閥的副接觸環(huán)開關，冷卻介質的冷卻介質系統(tǒng)可以正常工作。此時，操作者可以重新啟動冷卻系統(tǒng)，但不能完全消除故障，必須由專家進行相應的處理[4]。變壓器冷卻器見圖2。

圖2 變壓器冷卻器

3 冷卻器全停故障處理的注意事項

在線路發(fā)生短路時，外部檢查沒有發(fā)現(xiàn)任何異常，僅需要一次更換就可以避免重復傳輸電力至失效地點，造成事故的蔓延，影響供電的正常使用。當出現(xiàn)故障時，由于冷卻水斷開工作，斷電失敗時，應盡可能地利用冷卻液體的后備供電，使冷卻水重新工作，并對工作冷卻溶液的供電狀況進行檢測。如果仍用原來的工作電源恢復制冷劑的工作，由于停電和延遲時間，短時間內不會恢復[5]。同時，應及時報告?zhèn)鲃訝顟B(tài)，密切監(jiān)測變壓器油溫和負荷的變化。如果在短時間內檢查并排除故障，則無法恢復變壓器的風冷電源，使制冷劑可以正常工作。在變壓器脫扣空冷停機全保護前，變送器必須上報并轉移負載，并在變壓器停機時進行后處理。打開風冷電源開關，同時在風冷電源箱上，檢查1C以下的導軌和部件的接地和短路情況。兩個電源斷路器的2C接頭，切斷各冷卻機的空氣冷卻機；KK空氣冷卻電源，并關掉兩個空氣冷卻的電源。若有風冷式電源盒出現(xiàn)短路接地問題，必須馬上拆卸（例如有小型的動物；接線端與外殼發(fā)生碰撞、臟污受潮、絕緣損壞等），插入2個工作功率，打開 KK空氣冷卻電源的控制開關至 I工作狀態(tài)或II備用狀態(tài)，若狀態(tài)良好，則各冷卻系統(tǒng)將再次啟動。若空氣冷卻器未發(fā)生問題，就是由一系列的冷卻器引起。KK的空氣制冷功率控制器設定為T-II或II-I備用，在進行傳統(tǒng)的骨線試驗之后，對各個制冷設備進行了逐一的試驗。最初處于備用和輔助模式的制冷劑庫可以首先運行，以恢復對轉換器的局部冷卻和油循環(huán)，因為非工作制冷劑通常不會發(fā)生短路故障，然后一一檢查冷卻液總成原來的工作位置，檢查地面是否有短路，然后試放，最后找出冷卻液總成的故障[6]。

4 結束語

綜上所述，對電力系統(tǒng)進行高效的維護，對電力系統(tǒng)的安全運營具有十分關鍵的作用。為了避免因制冷設備出現(xiàn)故障而對其造成的影響，必須對其進行周期性的開關實驗，并進行一次循環(huán)操作和記錄。在年度大修期間，應利用變壓器斷電的機會，對制冷裝置進行徹底的檢測和測試，并進行徹底的清潔，以改善其制冷性能。對變壓器制冷設備進行檢修，發(fā)現(xiàn)問題應立即處理?？照{控制室的門要緊閉，以防水流及其他小型生物的侵入而引起電路的短路。在控制室暴露的連接件上安裝一個隔離套，可以減少發(fā)生故障。大容量的電力變壓器是電力生產(chǎn)的關鍵環(huán)節(jié)，其可靠度對電力變壓器的安全使用有著很大的關系。