强迫油循环风冷变压器冷却系统控制回路优化

强迫油循环风冷变压器冷却系统控制回路优化

发表时间：2016-06-19T15:27:57.870Z 来源：《电力设备》2016年第6期作者：张俊霞[导读] 通过对大唐韩城第二发电有限责任公司二期2×600MW机组强迫油循环风冷变压器冷却系统控制回路运行情况分析。

（大唐韩城第二发电有限责任公司）

摘要：通过对大唐韩城第二发电有限责任公司二期2×600MW机组强迫油循环风冷变压器冷却系统控制回路运行情况分析，找出了冷却系统中冷却器电源自动投入控制回路存在的问题及按变压器油温、负荷启动误报冷却器故障的问题。创新性地改进了按变压器油温、负荷启动风机回路，解决了运行过程中冷却器故障误报信号问题；分析了冷却系统中冷却器电源自动投入控制回路存在的问题，提出了强迫油循环风冷变压器在事故或正常停机时回路改造及运行建议，降低变压器油的劣化速度延长变压器使用寿命。

1、大唐韩城第二发电有限责任公司二期强迫油循环风冷变压器冷却系统控制回路简介

大唐韩城第二发电有限责任公司二期2×600MW机组机组主变压器变压器为常州东芝变压器有限公司生产的户外型、油浸单相单体式、强油风冷变压器，容量为240MVA高压侧电压等级330KV，其冷却系统控制回路为常州东芝变压器有限公司配套生产的强油风冷却器控制系统。

改造前变压器冷却系统控制回路如下。

图1：冷却器电源自动投入控制回路1

图2：冷却器电源自动投入控制回路2 2、存在问题及原因分析

2.1存在问题

2.1.1冷却器电源自动投入控制回路存在问题

如上图1、2冷却器电源自动投入控制回路：冷却器电源自动投入开关投入，330KV开关合闸时（发电机变压器组出口开关），其常闭接点打开，继电器K线圈失磁。继电器K常闭接点沟通主变压器冷却系统电源I、II回路，，主变压器冷却系统电源依据电源投入开关投入情况自动为冷却风机、油泵及控制回路供电，该回路正确，工作正常。但当330KV开关因事故或正常停机断开时，其常闭接点闭合继电器K线圈励磁，，其常闭接打开，断开主变压器冷却系统电源I、II回路，风机、油泵、控制回路失电。风机、油泵停止运行。此时虽然发电机出口开关断开发电机变压器组停止运行，但是变压器因冷却系统停止运行，变压器油温度、绕组温度迅速爬升，使变压器油的劣化速度加快，影响变压器绝缘降低变压器使用寿命。

图3：按负荷及油温启动、风机启动控制回路

2.1.2按油温、负荷自动启动风机时冷却器故障信号误报

东芝变压器有限公司配套生产的强油风冷却器控制系统共4组。每组2台风扇1台油泵。其中两组工作，1组辅助，1组备用。当变压器投入工作室运行两组，当变压器油温65度时或负荷450MW(机组满负荷600MW)辅助风机、油泵自启。当工作中的任意油泵故障则备用风机、油泵启动。当按油温、负荷自动启动风机时，工作冷却器故障远方信号即送至集中控制室的工作冷却器故障信号发出，并随机复归。就地检查所有冷却器工作正常。就地模拟负荷启动风机发现，辅助冷却器就地故障指示灯冷亮并快速复归。模拟工作冷却器故障，备用冷却风机、油泵正常启动，运行正常。但备用冷却器故障灯亮并迅速复归。询问主控制有备用冷却器故障报警来并迅速分析。故障信号频发造成运行人员误判断，影响运行人员对事故应急处理。

2.2原因分析

当发电机组出口开关即330KV开关因正常或故障停机，变压器油温度、绕组温度迅速爬升。原因为330KV开关跳闸后，常闭接点闭合，冷却器电源自动投入控制回路联跳了冷却器冷却系统I、II回路总电源。冷却器停止运行。经调取正常停机后，即负荷将至3MW以下变压器温度曲线发现温度爬升了13度，爬升时间约1小时，保持最高温度约2小时后缓慢下降，约8小时候到达冷却器冷却器刚刚停止时的温度。若事故情况下满负荷突然停机，则温度会爬升更快。

按油温、负荷自动启动风机时冷却器故障信号误报原因为：如上图3所示当转换开关SC1在辅助位置时接点7、8接通同时接点5、6接通。当按油温、负荷自动启动，继电器K3动作，上图3所示K3常开接点线号10、2接通，61、63接通。冷却器冷却风机、油泵接触器KM1、KM11分别经220V电源—小空开QC1—KM1—KH1—SC1(7、8)—K3(10、2)至N、 220V电源经QC1—KM11—KH11—KH12—SC1(7、8)—K3(10、2)至N回路动作风机、油泵正常启动。但风机油泵接触器KM1、KM11励磁的同时，故障报警回路KT2与K5经220V电源经保险F3—KT2—K5—K3(63、61)—SC1(5、6) —KM1或K01或KM11—SC1(7、8)—K3(10、2) 至N，也励磁，并总是比KM1、KM1提前30ms左右（接触器从动作到接点闭合时间），依据设计原理时间继电器KT2与工作冷却器故障继电器K5串联，KT2先励磁，动作时间整定为3秒，3秒内KM1、KM11早已动作其常闭接点早已打开，断开 KT2、 K5继电器动作回路，所以K5继电器不会动作，上图4所示信号回路不会发出工作冷却器故障信号。经检查发现回路中采用无锡市明达电气有限公司生产的JSZ8-X系列继电器，该继电器电源为24V至240V 交直流两用继电器，正常情况下，回路交流电通过保险F3—KT2或KT3将220V电源高电位牵制线号为51、57的点，当K3或开继电器动作常开接点闭合时K5、K6继电器比KT2、KT3先励磁，发出工作冷却器故障备用冷却器故障信号，直至冷却风机及油泵运行其接触器常闭接点打开，K5、K6继电器才返回，故障信号消失。所以发生了在油温或高负荷启动风机、工作风机故障启动备用风机时发生工作冷却器故障备用冷却器故障信号的不正常信号，造成运行人员误判断。

该回路如图1有KT11、KT12、KT13三个重要时间继电器及图2中所示KT1,KT11冷却器全停同时变压器超过75摄氏度20分钟跳闸时间继电器，KT12为却器全停60跳闸时间继电器，KT13为却器全停3秒后报警时间继电器，KT1为负荷启动风机继电器，由于正常运行时，启动KT11、KT12、KT13 、KT1时间继电器接点均断开，不存在电位强制的问题，通过试验证明动作行为正确。

3、解决方案和回路改进

3.1对变压器外部故障或正常停机变压器温度爬升的问题，最跟本的解决办法是继续让冷却风机运行。对冷却器电源自动投入控制回路进行优化建议，改动后的回路如图

图4冷却器电源自动投入控制回路

3.2对变压器外部故障或正常停机变压器温度爬升的问题，若不进行回路改进，对运行规程提出当正常停机或变压器外部故障时，将主变通风回路转至手动运行1小时。变压器内部故障时，冷却器电源自动投入控制回路会立即停止风机及油泵。