220kV强迫油循环变压器风冷控制二次回路改进

220kV 强迫油循环变压器风冷控制二次回路改进

邹

勇

（惠州供电局）

引言

冷却器全停跳闸是强迫油循环主变防止380V 交流Ⅰ、Ⅱ段电源消失主变温度过高影响主变安全稳定运行的重要保护元件。冷却器全停跳闸就是在380V 交流Ⅰ、Ⅱ段电源消失的情

况下，经过一定延时联跳三侧主变，其中短延时经负荷闭锁、

长延时不经任何闭锁。但冷却器全停跳闸在某些情况下也会发生误动作，给变压器运行带来安全隐患。

1冷却器全停跳闸误动作现象及检查

1.1误动事故一

2007年5月14日某220kV 变电站运行中的#2主变冷却器全停跳闸动作，出口跳闸。值班人员及继保人员检查发现是冷却器全停跳闸长延时继电器故障、继电器接点导通引起主变非电量动作跳闸，故障时间继电器为图中2BSJ ，而380V 交流

Ⅰ、Ⅱ段电源均正常，

风扇、油泵运转正常，切换回路完好。1.2误动事故二

2009年3月28日某220kV 变电站运行中的#1主变非电

量保护装置跳闸出口，跳开三侧开关。值班人员及继保人员检查发现#1主变冷却器380V 电源用电源Ⅰ，电源Ⅰ交流接触器能动作吸合，但辅助触点故障，故障接触器为图1中1JC ，导致冷却器全停延时启动回路动作出口跳闸，而接触器能正常吸合，风扇、油泵能正常运转。

2事故原因分析及其对策

2.1事故原因分析

冷却器全停跳闸误动原因有以下几点：

（1）误动事故一中，冷却器全停跳闸延时继电器故障，图中2BSJ ，

是造成本次误动作事故的直接原因。从该事故可以看出，无论是短延时继电器，图中1BSJ ，还是长延时继电器故障，图中

2BSJ ，

都将导致主变冷却器全停跳闸，即时短延时继电器经负荷闭锁，图中过负荷闭锁继电器，但220kV 主变负荷比较重。在

380V 交流电源Ⅰ、Ⅱ段切换后未加装电压闭锁，

给主变以后安全稳定运行留下隐患。

（2）误动事故二中，接触器辅助触点故障，图中1JC 常闭接

点，是造成本次误动作事故的直接原因。

当主变冷却器380V 电源用电源Ⅱ，电源Ⅱ交流接触器辅助触点故障，JC 常闭接点，也将导致冷却器全停跳闸延时启动回路启动动作跳闸。从该事故可以看出，对于重要设备、重要元器件应按照一定年限提前更换。

（3）回路设计不合理，对于冷却器全停启动跳闸重要信号未接入调度监控系统，未启动事故音像，以至于运行人员无法及时处理，坐等跳闸事故发生。

（4）主变风冷控制采用可控硅SPS 控制，可控硅发热比较大，在加上室外控制箱，散热不好、空间不大，运行环境恶劣，加速元器件老化。

2.2防止对策

为防止类似事故发生，提高冷却器全停跳闸可靠性，在220kV 强迫油循环主变风冷控制回路上做以下改造：

（1）由于220kV 强迫油循环对主变风冷控制要求比较严格，将室外风冷控制箱改迁到继保室，建立风冷控制屏，控制屏内

比控制箱内空间大、

又可以开孔通风，有利于散热；继保室温度适宜，有利于设备安全可靠运行；取消风冷采用SPS 可控硅模块控制，改用继电器控制模式，继电器发热少，减少发热。通过上述改进，风冷控制元器件运行环境大为改善，有利于元器件可靠安全稳定运行。

（2）在380V 交流电源Ⅰ、Ⅱ段切换后加装电压监视继电器，如图虚线框中增加的5YJ 电压监视继电器。

（3）冷却器全停启动跳闸重要信号接入调度监控系统，启动事故音像，如图虚线框中增加的冷却器全停信号。冷却器全停启动跳闸短延时是30min ，图中1BSJ ，长延时是60min ，图中

2BSJ ，当运行人员发现此信号可以及时有效处理。（4）在冷却器全停跳闸出口回路中串接380V 交流电源Ⅰ、

Ⅱ段切换后电压监视常闭接点，

如图冷却器全停跳闸虚线框中增加的5YJ 常闭接点，能正确反应380V 电压消失。从上述两起误跳事故分析，都是由于冷却器电源切换继电器辅助触点坏以及短延时或长延时时间继电器坏导致，而Ⅰ、Ⅱ段380V 冷却器电源正常，风扇油泵运转正常，如果在冷却器全停跳闸回路中串入电压闭锁，两起跳闸事故可以完全避免。

（5）修编运行规程，当运行人员以及调度人员发现有冷却器全停信号，运行人员应立即检查风扇、油泵是否运转正常，如果运转正常，应立即申请退出冷却器全停跳闸功能压板，通知继保班组现场处理，并通知调度更改运行方

摘要：结合两起强迫油循环冷却器全停在380V 交流Ⅰ、Ⅱ段电源未消失情况下误动的案例，

整理出导致误动的时间继电器故障、接触器接点老化、运行环境恶劣等事故隐患的关键点，并提出防止相关误动的措施及二次回路改进。关键词：变压器；风冷控制；强迫油循环

（下转第191页

）

式，减少主变负荷。

3结束语

冷却器全停非电量保护动作灵敏，能够很好的反应强迫油

循环主变冷却系统的运行状态，确保风扇、油泵运转正常，帮助主变绕组、铁心散热。但正是由于这一点，也容易发生误动。本文通过对冷却器全停误动案例的分析，将强迫油循环冷却器全停误动作原因总结为设计不合理、运行环境恶劣、事故未预演三大方面，提出了防止强迫油循环冷却器全停保护误动作的一

些整改措施。通过整改，目前我局强迫油循环主变运行稳定，确

保电网安全稳定运行。参考文献：

[1]Q/CSG10008-2004，

继电保护及安全自动装置检验条例[S].[2]国家电力调度通信中心.电力系统继电保护规定汇编[G]（2版）.北京：

中国电力出版社出版，1997.

[3]张金元.变电运行现场技术问答[M].北京：中国电力出版社，2003.

（上接第111页）

图6）。网状网的两节点间通信有多种路由选择，可靠性很高，生存性强且不存在带宽瓶颈和失效的问题，但是结构复杂，成本

高，软件实现复杂。一般运用于业务量大、

等级高网络。3ASON 技术在SDH 网络运用中的优势

（1）在SDH 网络光网络层实现动态业务分配，允许将网络

资源动态地分配给路由，缩短了传送层网络升级扩容时间，可根据业务需要提供带宽，大大提高了网络资源的利用率。

（2）快速的业务提供和拓展，可以在秒数量级提供端到端的电路，业务提供时间的缩短有利于运营商赢得更多的客户并获取利润。

（3）ASON 提供多种SDH 网络保护方案，包括传统的环网和链路1：1、1：N 、1+1的线路自动倒换，在网络发生故障时，实现快速的业务恢复，ASON 可以有效地解决电路的保护恢复问题，提高电路利用率，使网络更可靠、更安全。

（4）实现基于策略的区别服务，按照不同的服务等级制定相应的服务策略和资费政策，方便地对电路的优先级进行划分，从而提供SDH 网络业务等级协议（SLA ）服务。

4ASON 技术在SDH 网络中的具体应用

4.140Gbit/s 速率的光接口

网络化时代，人们对于数据的流量和质量要求越来越高，

尤其是大型企业的数据业务占用的网络带宽越来越大，使得我们思考在网络变得智能化的同时，网络宽带化的问题。同时，各种大容量高端路由器和交换机的出现也大大推动了ASON 节点设备中40Gbit/s 光接口在SDH 网络中应用。

4.2多播业务支持

ASON 节点设备传送平面的核心之一是交叉矩阵，可以增强ASON 节点设备的组网能力，更易于实现SDH 网络的多播

业务支持。这是因为ASON 设备和传统的MSTP 设备相比，

设备交叉容量大幅提升，并且增加了交叉矩阵的多播严格无阻塞特性。采用多播严格无阻塞的交叉矩阵一方面对SDH 网络恢复时间有显著提高，另一方面由于ASON 技术是基于格状网络构建的，较以往的环网结构来说，ASON 节点设备上要提供更多的光接口，能够更好地调度和疏导业务。在网络发生故障时。

4.3对SDH 网络的保护与恢复

4.3.1专用保护

ASON 保护技术中的专用保护分为1+1保护和1：1保护两种，其中1+1保护是指在两条完全不相交的通道上同时传送，在接收端选择质量最好的信号。特点是发送端STM-N 信号永久地与工作段和保护段相连（并发），接收端MSP 对从两个复用

段收到的STM-N 信号条件进行监视并选择连接更合适的一路

信号（选收）。不允许提供无保护的额外业务通。1+1保护可靠性

高，特别适合高速大容量系统，但是成本较高。

1：1保护是指只在工作通道上传送，而保护通道不传送业务或传送低优先级的业务。特点是保护段由N （1-14）条工作通路共享，任何一个工作通路或者额外业务通路都与保护段相连。MSP 对接收信号条件进行监视和评价。1：1保护设备利用率高，但是额外业务不能保护，工作通路要按优先权排队。

4.3.2共享保护

1：N 保护（N ＞1）是指N 条工作通道共享1条保护通道。一般来说，N 条工作通道同时出现故障的几率很低，但是如果有超过一条工作通道出现故障，就保护优先级最高的工作通道。

4.3.3ASON 保护恢复等级

不同的业务类型对应SDH 网络的不用保护/恢复方式，目前保护恢复等级如表1所示：

5结束语

ASON 技术能够很好解决SDH 网络宽带动态问题。ASON

技术具有高速率、大容量、长距离等优势，能够对网络流量进行实时、动态的控制，提供快速、高质量的网络服务，同时ASON 技术建设和维护成本低。ASON 技术在SDH 网络中的具体应用体现在40Gbit/s 速率的光接口、多播业务支持以及对SDH 网络的保护与恢复等方面，ASON 技术能够有效弥补SDH 网络在节点、频带以及指针跳跃等问题，因此具有重要的意义。参考文献：

[1]李疆生，张强强，徐彬.ASON 技术在SDH 网络中的引入.电力系统通信.2010（8）.

[2]王文海，

桂烜.基于SDH/OTN 的ASON 自动发现技术的研究.光通信技术.2004（5）.

[3]张成良.ASON 技术发展与网络演进.电信科学.2003（3）.

表1业务等级承诺（SLA ）

钻石级

金级

银级

铜级

铁级

业务级别★★★★★★★★★★★★★★★

保护恢复策略保护与恢复保护与恢复恢复无保护、

无恢复可被抢占

实现技术SNCP MSP 重路由-MSP

技术体现只要有网络可用带宽，就提供永恒保护大概率事件为保护，小概率事件为恢复实时计算，不用预先设置保护通道-被抢占后业务

中断，抢占恢复后业务恢复

性能指标业务保护时间<50ms 恢复时间<2s 业务保护时

间<50ms 恢复时间<2s

业务保护时

间<2s

--带宽利用率低中高极高极高资费

极高高中低极低

适用业务类型银行、证卷、重要政府部门专线PSTN 、GSM 话

音业务

一般客户IP

数据专线，小区上网业务临时业务需求临时业务需求