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摘要:当前,在电力体系中投入运行的较大容量的主变压器,通常需采取强迫油循环形式进行冷却。强油风冷型变压器因其冷却面相对较小,且运行时必须带冷却器,所以在冷却器发生全停故障后,为避免运行时所产生热量难以发散,进而对变压器绝缘产生破坏,需延时开启跳闸信号回路,使变压器得以停止运行。而在实际工作中,冷却器的回路易发生冷却器全停而跳闸回路无法开启的问题。对于该问题,文中通过分析强油风冷主冷却器信息回路,给出了相应的改进措施。
关键词:主变压器;强油风冷;信号回路;改进措施
1、引言
主變压器强油风冷信号,作为变电系统运行监控的重要参照信号,运行人员需依此掌握冷却器运行情况。强油风冷式变压器的容量较大,且外壳的有效散热面较小,然而因冷却器潜油泵的运行,使得变压器强油通过散热器快速进行循环,把热量由变压器中带走,并采取风扇冷却,因此具有较好的散热功效。如果冷却系统停运(如油泵、风扇),从而在变压器外部散热面积较小条件下,其内部散热将十分缓慢。因此,当冷却器处于全停时,变压器无法长时期运转,否则极易造成变压器由于油温太高而绝缘破坏,进而致使变压器内部产生短路等事故。
2、主变压器强油风冷全停跳闸问题分析
2.1 跳闸回路问题
在主变压器风冷处于全停时,风冷系统接点开启,经过后开启延时继电器,使风冷回路处于连通状态,并令主变的三侧开关发生跳闸,见图1中所示。对有人值守变电站,运行维护人员应在延时继电器开启前退出全停冷却器跳闸压板,以对故障实施处理,在恢复运行之后,再投用跳闸压板,如此即便继电器发生动作,从而不致引起跳闸故障。该过程只能通过跳闸压板退出的形式来对主变压器的冷却器跳闸故障进行控制,而当前供电企业多数变电站已实现了无人值守,从而难以通过人工退出全停风冷跳闸压板的形式进行风冷跳闸管控,产生跳闸隐患,可能会引发主变压器失负荷,导致停电或局部电网频率、电压波动异常等情况。所以,原回路已难以保证在调控一体化下主变压器的可靠、安全运行,因此,必须对风冷回路实施改进,以确保主变压器在发生风冷全停问题时可以做到对风冷跳闸回路的有效管控。
2.2 主变压器的风冷信号问题
对强油风冷式主变压器而言,在强油冷却器发生故障而全停后,有两类跳闸状况:在故障产生后直接进行跳闸;在故障产生后并且其油的温度超过摄氏度后直接发生跳闸。主变压器的风冷全停持续时间将对主变压器的跳闸情况产生较大影响,在主变压器当前的全停风冷控制信息中,仅存在全停风冷警告信号,缺少延时继电器的有关信号,且全停风冷故障信息具有一定的局限性,无法对全停风冷延时继电器状况实时进行监控。同时,在冷却器出现全停问题时,监控人员也无法做到对风冷回路信息的全面掌控,从而在冷却器全停时间超过规定值后,主变压器将因非电量动作保护造成跳闸。
由以上分析可知,主变压器在风冷全停后及延时继电器保护动作之前,若跳闸压板不能退出,则主变压器将产生全停跳闸隐患。所以,应从冷却器的信号回路及全停跳闸着手开展改进,保证全停风冷跳闸能够远程操控,从而在无人值守时,监控人员也能利用远程控制来完成全停风冷跳闸功能的退投,并使全停风冷状态的有关信号可以准确传输到监控体系中。
3、主变压器强油风冷信号回路改进措施
3.1 跳闸回路改进措施
如图2所示在改进时,对主变压器全停风冷跳闸回路增设远程控制接点及中间控制继电器,远程控制接点、为主变压器的测控设备;令中间控制继电器常闭接点与全停风冷跳闸回路出口继电器进行串联,从而通过远程控制继电器接点,进而作用于跳闸回路。在远程控制接点ZJ断开之后,即便延时继电器 符合开启条件,风冷回路也将不产生跳闸事故。在主变压器内当油的温度超过临界值而停止运转时,只要闭合接点,将能够控制主变压器的各侧断路器进行分闸。在风冷信号回路发生故障和进行高油温动作中,延时继电器满足条件开启后,风冷回路会直接进行跳闸。回路在改进之后即完成了风冷回路的远程控制,同时也不对高油温风冷信号回路产生影响。
冷却器在全停后,远程控制继电器需动作准确;当冷却器恢复稳定后,需及时进行复归,因此中间继电器应带复归线圈。远程操作中,开启中间继电器,并保持开启状态,使信号回路保持断开状况,使风冷信号回路稳定停运;需再次进行投用时,应控制实施复归,在延时继电器符合条件开启后,主变压器的三侧开关便能够跳闸。所以,选择的式带有复归功能继电器,以确保风冷信号回路的可靠控制。
3.2 监控信号改进措施
为了确保在发生风冷全停问题时可有效监控风冷状态,新加设全停风冷跳闸的光字报文信号,在风冷跳闸退出后,通过增设中间继电器常开式接点,并与测控设备串联,以实现对全停风冷信号回路实时管控的效果;通过延时继电器常开式接点与测控设备串联,可实现对风冷跳闸延时继电器状态的实时管控。
监控体系中新增加延时继电器动作光字与风冷跳闸退出光字,当时间继电器和中间继电器超过动作时间之后,会在监控体系中,开展报文信号的传送并呈现光字信号预警,确保监控人员可及时发现故障状况,从而及时控制风冷跳闸功能的退出,转移主变压器负荷,同时即刻通告检修人员加以处理。
4、改进效果分析
(1)原风冷信号回路只可以在现场进行压板退出,以控制风冷跳闸问题,在回路改进后,不但能够在现场进行压板退出,也能利用远程操控形式进行退出,提升了装置的自动化水平,避免了无人值守时在主变压器风冷全停后,由于无人进行风冷压板的退出而造成主变压器跳闸事故等问题。
(2)改进监控信号,使得主变压器的全停风冷控制信息变得更为全面,并对于风冷跳闸回路产生了完整的控制监视系统,使得监控人员可利用远程进行控制与监测,既确保了变压器的安全运行,并且也为运维人员的检修工作及调控人员的负荷转移提供更多时间。此外,也降低了在进行现场操作时的物力、人力需求,减少了处理问题时间,并使电网运行质量得到极大提升。
(3)以某供电公司为例。在改进之前,会经常性的出现因风冷全停造的主变压器的跳闸事故,从而引起损失负荷。在改造之后到目前为止,主变压器还未出现由于风冷全停而引起的跳闸故障,对于主变压器来说,其容量通常为,该供电公司的负荷率平均为,可降低负载的损失量为,使供电水平得到极大提高,促进了经济效益与社会效益的提升。
5、结论
本文针对主变压器风冷全停跳闸故障的有关问题,通过新增测控设备遥控点及采取视觉突出等方式进行风冷信号回路改进,从而实现了对各冷却器运行情况的准确掌控,并且在冷却器停止运行后,令中间控制继电器常闭接点和全停风冷跳闸回路出口继电器进行串联,防止了主变压器因跳闸事故而造成电网系统的波动或停电事故,同时也有效实现了风冷信号回路的遥控和遥测,从而在保证主变压器运行质量的条件下,延长了变压器的应用寿命,也促使供电系统运行水平的不断提高。
参考文献:
[1] 周多思,刘春艳,唐海浪. 强油风冷变压器冷却电源全停故障分析[J]. 湖南电力,2012(6):49-50,53.
[2] 罗宇,朱铁军,秦江伟. 220 kV变电站强迫油风冷控制系统异常原因分析与改进[J]. 重庆电力高等专科学校学报,2012(6):67-70.
[3] 马旭斌,郑巴特,刘岩娟. 变电站风冷变压器冷却器全停故障分析[J[. 内蒙古电力技术,2010(2):27-31.
关键词:主变压器;强油风冷;信号回路;改进措施
1、引言
主變压器强油风冷信号,作为变电系统运行监控的重要参照信号,运行人员需依此掌握冷却器运行情况。强油风冷式变压器的容量较大,且外壳的有效散热面较小,然而因冷却器潜油泵的运行,使得变压器强油通过散热器快速进行循环,把热量由变压器中带走,并采取风扇冷却,因此具有较好的散热功效。如果冷却系统停运(如油泵、风扇),从而在变压器外部散热面积较小条件下,其内部散热将十分缓慢。因此,当冷却器处于全停时,变压器无法长时期运转,否则极易造成变压器由于油温太高而绝缘破坏,进而致使变压器内部产生短路等事故。
2、主变压器强油风冷全停跳闸问题分析
2.1 跳闸回路问题
在主变压器风冷处于全停时,风冷系统接点开启,经过后开启延时继电器,使风冷回路处于连通状态,并令主变的三侧开关发生跳闸,见图1中所示。对有人值守变电站,运行维护人员应在延时继电器开启前退出全停冷却器跳闸压板,以对故障实施处理,在恢复运行之后,再投用跳闸压板,如此即便继电器发生动作,从而不致引起跳闸故障。该过程只能通过跳闸压板退出的形式来对主变压器的冷却器跳闸故障进行控制,而当前供电企业多数变电站已实现了无人值守,从而难以通过人工退出全停风冷跳闸压板的形式进行风冷跳闸管控,产生跳闸隐患,可能会引发主变压器失负荷,导致停电或局部电网频率、电压波动异常等情况。所以,原回路已难以保证在调控一体化下主变压器的可靠、安全运行,因此,必须对风冷回路实施改进,以确保主变压器在发生风冷全停问题时可以做到对风冷跳闸回路的有效管控。
2.2 主变压器的风冷信号问题
对强油风冷式主变压器而言,在强油冷却器发生故障而全停后,有两类跳闸状况:在故障产生后直接进行跳闸;在故障产生后并且其油的温度超过摄氏度后直接发生跳闸。主变压器的风冷全停持续时间将对主变压器的跳闸情况产生较大影响,在主变压器当前的全停风冷控制信息中,仅存在全停风冷警告信号,缺少延时继电器的有关信号,且全停风冷故障信息具有一定的局限性,无法对全停风冷延时继电器状况实时进行监控。同时,在冷却器出现全停问题时,监控人员也无法做到对风冷回路信息的全面掌控,从而在冷却器全停时间超过规定值后,主变压器将因非电量动作保护造成跳闸。
由以上分析可知,主变压器在风冷全停后及延时继电器保护动作之前,若跳闸压板不能退出,则主变压器将产生全停跳闸隐患。所以,应从冷却器的信号回路及全停跳闸着手开展改进,保证全停风冷跳闸能够远程操控,从而在无人值守时,监控人员也能利用远程控制来完成全停风冷跳闸功能的退投,并使全停风冷状态的有关信号可以准确传输到监控体系中。
3、主变压器强油风冷信号回路改进措施
3.1 跳闸回路改进措施
如图2所示在改进时,对主变压器全停风冷跳闸回路增设远程控制接点及中间控制继电器,远程控制接点、为主变压器的测控设备;令中间控制继电器常闭接点与全停风冷跳闸回路出口继电器进行串联,从而通过远程控制继电器接点,进而作用于跳闸回路。在远程控制接点ZJ断开之后,即便延时继电器 符合开启条件,风冷回路也将不产生跳闸事故。在主变压器内当油的温度超过临界值而停止运转时,只要闭合接点,将能够控制主变压器的各侧断路器进行分闸。在风冷信号回路发生故障和进行高油温动作中,延时继电器满足条件开启后,风冷回路会直接进行跳闸。回路在改进之后即完成了风冷回路的远程控制,同时也不对高油温风冷信号回路产生影响。
冷却器在全停后,远程控制继电器需动作准确;当冷却器恢复稳定后,需及时进行复归,因此中间继电器应带复归线圈。远程操作中,开启中间继电器,并保持开启状态,使信号回路保持断开状况,使风冷信号回路稳定停运;需再次进行投用时,应控制实施复归,在延时继电器符合条件开启后,主变压器的三侧开关便能够跳闸。所以,选择的式带有复归功能继电器,以确保风冷信号回路的可靠控制。
3.2 监控信号改进措施
为了确保在发生风冷全停问题时可有效监控风冷状态,新加设全停风冷跳闸的光字报文信号,在风冷跳闸退出后,通过增设中间继电器常开式接点,并与测控设备串联,以实现对全停风冷信号回路实时管控的效果;通过延时继电器常开式接点与测控设备串联,可实现对风冷跳闸延时继电器状态的实时管控。
监控体系中新增加延时继电器动作光字与风冷跳闸退出光字,当时间继电器和中间继电器超过动作时间之后,会在监控体系中,开展报文信号的传送并呈现光字信号预警,确保监控人员可及时发现故障状况,从而及时控制风冷跳闸功能的退出,转移主变压器负荷,同时即刻通告检修人员加以处理。
4、改进效果分析
(1)原风冷信号回路只可以在现场进行压板退出,以控制风冷跳闸问题,在回路改进后,不但能够在现场进行压板退出,也能利用远程操控形式进行退出,提升了装置的自动化水平,避免了无人值守时在主变压器风冷全停后,由于无人进行风冷压板的退出而造成主变压器跳闸事故等问题。
(2)改进监控信号,使得主变压器的全停风冷控制信息变得更为全面,并对于风冷跳闸回路产生了完整的控制监视系统,使得监控人员可利用远程进行控制与监测,既确保了变压器的安全运行,并且也为运维人员的检修工作及调控人员的负荷转移提供更多时间。此外,也降低了在进行现场操作时的物力、人力需求,减少了处理问题时间,并使电网运行质量得到极大提升。
(3)以某供电公司为例。在改进之前,会经常性的出现因风冷全停造的主变压器的跳闸事故,从而引起损失负荷。在改造之后到目前为止,主变压器还未出现由于风冷全停而引起的跳闸故障,对于主变压器来说,其容量通常为,该供电公司的负荷率平均为,可降低负载的损失量为,使供电水平得到极大提高,促进了经济效益与社会效益的提升。
5、结论
本文针对主变压器风冷全停跳闸故障的有关问题,通过新增测控设备遥控点及采取视觉突出等方式进行风冷信号回路改进,从而实现了对各冷却器运行情况的准确掌控,并且在冷却器停止运行后,令中间控制继电器常闭接点和全停风冷跳闸回路出口继电器进行串联,防止了主变压器因跳闸事故而造成电网系统的波动或停电事故,同时也有效实现了风冷信号回路的遥控和遥测,从而在保证主变压器运行质量的条件下,延长了变压器的应用寿命,也促使供电系统运行水平的不断提高。
参考文献:
[1] 周多思,刘春艳,唐海浪. 强油风冷变压器冷却电源全停故障分析[J]. 湖南电力,2012(6):49-50,53.
[2] 罗宇,朱铁军,秦江伟. 220 kV变电站强迫油风冷控制系统异常原因分析与改进[J]. 重庆电力高等专科学校学报,2012(6):67-70.
[3] 马旭斌,郑巴特,刘岩娟. 变电站风冷变压器冷却器全停故障分析[J[. 内蒙古电力技术,2010(2):27-31.