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摘 要:在电力技术不断成熟的过程中,变压器容量和电压等级都有了很大的提高,目前使用的常规冷却系统开始显现出各种问题,无法满足电力系统的正常运行,成为变压器向着更科学的方向发展的阻碍。经过这么多年的发展,冷却系统从空气冷却系统一路发展至油冷却系统,到现在发展为蒸发冷却系统,技术水平有了很大的进步。本文对现行的冷却系统运行中存在的问题进行了分析,同时,提出了一些安全经济运行策略,以供参考。
关键词:变压器;冷却系统;安全经济;运行策略
科学技术的进步,带动着整个社会的发展,电力变压器也有了很大的技术改革。纵观近几十年,电力变压器容量和电压等级都有了很大的进步与提高,无论是生产工艺还是运行损耗比都有了很大的改进,运行成本也有了很大的降低,即便如此,由于电力变压器故障而导致的电力事故发生率却仍然处于较高的数值。由于电力系统的运行特点所致,电力变压器的容量与体积越大,就会对运输条件造成越大的压力;同时,为了降低线损,就必须对电压等级有所提升,如此一来,变压器的绝缘水平就会面临巨大的考验;另一方面,变压器容量越大,那么变压器冷却系统的负担就会随着变大。冷却系统的散热效率对变压器的绝缘强度以及运行寿命都有着非常大的影响,所以,对变压器冷却系统安全经济运行的研究具有一定的现实意义。
一、电力变压器冷却系统问题分析
随着运行时间的增加,冷却系统会出现一些或大或小的毛病,其最终的表现都是冷却效果差或者丧失冷却效果,导致变压器散热效率差,温度过高,会造成变压器的损坏,影响电力运转。一般来说,引起变压器过热的原因有以下几种:绕组热量超高、绝缘的外部受热量影响变松动膨胀、疏油的管道被堵塞,冷却系统无法进行正常降温、匝绝缘无法被冷却导致变质现象。另一方面,绕组材料质量不过关,也会导致变压器过热;动态开关与静态开关接触不良,造成不能正常工作。引线分流出现故障,同样会造成变压器过热;风扇制冷机器工作出现异常,风扇制冷方式遇到了风扇停转、反方向转动,硅胶脱落进入油箱,导致油液运转不通畅;铁心多个接触点接地等等,都会造成变压器过熱。
而由于冷却系统故障,造成变压器温度过高的原因,主要有以下三种:第一,冷却系统密封不到位,出现轻瓦斯保护现象;第二,控制箱体与冷却器堵塞,导致油循环不能畅通;第三,冷却系统的潜油泵出现故障。
二、变压器冷却系统安全经济运行策略
(一)变压器冷却系统优化目标
(1)对变压器进行改造,制定优化方案,改善冷却效率低、故障率高现象,采取科学的方案对冷却系统进行改造,能够有效保障变压器的安全、经济运行,还可以适当提高其运行寿命。
(2)对于ODAF冷却方式,如果主变冷却系统无法根据负荷及气温变化,进行风冷却器的投切组数分配,就必须按照负载状况和气候条件以及相应的工程计算方法及时调整相应风冷却器运行组数,为变压器冷却系统的安全运行提供可靠的保障。
(3)如果是油浸风冷变压器,可以按照油温及负荷变化情况,使用分组自动投切风机的运行方式,改善冷却方式,使之更加可靠,确保变压器的安全运行,同时还能够延长冷却装置的寿命,节约设备维修成本。
(二)变压器冷却系统优化策略技术
通过温度采集装置,采集变压器的运行温度,接着,将采集到的信息进行处理,然后,将处理后的信息送入模数转换装置,对相关信息进行转换,成为能够通过微处理器进行计算与处理的数字信号量。微处理器能够读取变压器的控制状态,是人工控制或者自动控制,同时读取变压器的温度控制参数设置以及相关的存储信息,结合模数转换装置处理后的温度信息,做出相应的运算,然后输出结果,通过控制回路传输至温度显示设备、状态显示设备、声音报警设备等输出设备。微控制器发出控制指令,传输至驱动电路,此时,就应该做出相应的驱动工作,促使冷却设备根据控制指令的相关程序要求,做出降温或停止降温的动作。微处理器可以将相关参数进行存储,一旦工作需要,能够随时调用,并且可以实现长时间的存储,对于系统的控制非常方便。当然,在一些特殊情况下,管理人员可以进行人工干预,强行对变压器进行降温或停止降温操作,如此,可以实现自动工作与人工工作的自由切换,对于冷却系统的操作具有很大的便利。
为了尽可能的缩短调试时间,可以使用设计测试软件,通过PC机与控制装置进行连机调试,对现场的主变冷却系统的监控系统进行模拟,进行现现场各种信息的采集。
(三)变压器冷却系统安全经济运优化效益
在对变压器冷却系统进行优化改造后,明显提高了冷却效率、同时降低了故障发生率,相关实践项目的数据表明,改造以后,每台变压器在辅机损耗中的费用,每年可以节约大概3.5万元。如果进行变压器老旧风冷却器的优化改造,那么在变压器使用寿命的最后十年中,一共可以节约损耗费用大概为 350万元/10台。
上文提到过,如果是油浸风冷变压器,应该按照油温及负荷变化的情况,对自动投切风机的运行方法进行分组,提高冷却运行的可靠性,既能保证安全,又可以增大经济效益。经过技术改造以后,风机运行能够节约大概二分之一,如果每台变压器的风机的运转功率为7.5kW,以此进行损耗节约计算,那么一台就能够节约风机损耗3.75kW,假设有800台变压器风冷系统同时运行,全部根据油温及负荷变化情况进行分组自动运行,那么风冷系统每运行1小时,就能够减少3.75*800=3000kW·h电能的消耗。可见,对于改造后的冷却系统,节能效果非常明显,为电力企业的经济效益有了很大的提高。
三、结语
对变压器冷却系统的安全经济运行进行相关策略的分析,不仅有利于变压器的安全运行,还能够在很大程度上减少辅机损耗,降低设备维护成本,对于变电站的节能降耗具有很大的意义,能够大大提高电力企业的经济效益。
参考文献:
[1]雷炎生.对大型变压器冷却控制系统的优化与设计[J].经营管理者,2010(20).
[2]皮志军,皮志勇,罗军.电力变压器冷却控制系统的改进与设计[J].湖北电力,2006(02).
[3]范闻博,韩筛根.有载调容变压器安全经济运行控制策略[J].电力系统自动化,2011(35).
关键词:变压器;冷却系统;安全经济;运行策略
科学技术的进步,带动着整个社会的发展,电力变压器也有了很大的技术改革。纵观近几十年,电力变压器容量和电压等级都有了很大的进步与提高,无论是生产工艺还是运行损耗比都有了很大的改进,运行成本也有了很大的降低,即便如此,由于电力变压器故障而导致的电力事故发生率却仍然处于较高的数值。由于电力系统的运行特点所致,电力变压器的容量与体积越大,就会对运输条件造成越大的压力;同时,为了降低线损,就必须对电压等级有所提升,如此一来,变压器的绝缘水平就会面临巨大的考验;另一方面,变压器容量越大,那么变压器冷却系统的负担就会随着变大。冷却系统的散热效率对变压器的绝缘强度以及运行寿命都有着非常大的影响,所以,对变压器冷却系统安全经济运行的研究具有一定的现实意义。
一、电力变压器冷却系统问题分析
随着运行时间的增加,冷却系统会出现一些或大或小的毛病,其最终的表现都是冷却效果差或者丧失冷却效果,导致变压器散热效率差,温度过高,会造成变压器的损坏,影响电力运转。一般来说,引起变压器过热的原因有以下几种:绕组热量超高、绝缘的外部受热量影响变松动膨胀、疏油的管道被堵塞,冷却系统无法进行正常降温、匝绝缘无法被冷却导致变质现象。另一方面,绕组材料质量不过关,也会导致变压器过热;动态开关与静态开关接触不良,造成不能正常工作。引线分流出现故障,同样会造成变压器过热;风扇制冷机器工作出现异常,风扇制冷方式遇到了风扇停转、反方向转动,硅胶脱落进入油箱,导致油液运转不通畅;铁心多个接触点接地等等,都会造成变压器过熱。
而由于冷却系统故障,造成变压器温度过高的原因,主要有以下三种:第一,冷却系统密封不到位,出现轻瓦斯保护现象;第二,控制箱体与冷却器堵塞,导致油循环不能畅通;第三,冷却系统的潜油泵出现故障。
二、变压器冷却系统安全经济运行策略
(一)变压器冷却系统优化目标
(1)对变压器进行改造,制定优化方案,改善冷却效率低、故障率高现象,采取科学的方案对冷却系统进行改造,能够有效保障变压器的安全、经济运行,还可以适当提高其运行寿命。
(2)对于ODAF冷却方式,如果主变冷却系统无法根据负荷及气温变化,进行风冷却器的投切组数分配,就必须按照负载状况和气候条件以及相应的工程计算方法及时调整相应风冷却器运行组数,为变压器冷却系统的安全运行提供可靠的保障。
(3)如果是油浸风冷变压器,可以按照油温及负荷变化情况,使用分组自动投切风机的运行方式,改善冷却方式,使之更加可靠,确保变压器的安全运行,同时还能够延长冷却装置的寿命,节约设备维修成本。
(二)变压器冷却系统优化策略技术
通过温度采集装置,采集变压器的运行温度,接着,将采集到的信息进行处理,然后,将处理后的信息送入模数转换装置,对相关信息进行转换,成为能够通过微处理器进行计算与处理的数字信号量。微处理器能够读取变压器的控制状态,是人工控制或者自动控制,同时读取变压器的温度控制参数设置以及相关的存储信息,结合模数转换装置处理后的温度信息,做出相应的运算,然后输出结果,通过控制回路传输至温度显示设备、状态显示设备、声音报警设备等输出设备。微控制器发出控制指令,传输至驱动电路,此时,就应该做出相应的驱动工作,促使冷却设备根据控制指令的相关程序要求,做出降温或停止降温的动作。微处理器可以将相关参数进行存储,一旦工作需要,能够随时调用,并且可以实现长时间的存储,对于系统的控制非常方便。当然,在一些特殊情况下,管理人员可以进行人工干预,强行对变压器进行降温或停止降温操作,如此,可以实现自动工作与人工工作的自由切换,对于冷却系统的操作具有很大的便利。
为了尽可能的缩短调试时间,可以使用设计测试软件,通过PC机与控制装置进行连机调试,对现场的主变冷却系统的监控系统进行模拟,进行现现场各种信息的采集。
(三)变压器冷却系统安全经济运优化效益
在对变压器冷却系统进行优化改造后,明显提高了冷却效率、同时降低了故障发生率,相关实践项目的数据表明,改造以后,每台变压器在辅机损耗中的费用,每年可以节约大概3.5万元。如果进行变压器老旧风冷却器的优化改造,那么在变压器使用寿命的最后十年中,一共可以节约损耗费用大概为 350万元/10台。
上文提到过,如果是油浸风冷变压器,应该按照油温及负荷变化的情况,对自动投切风机的运行方法进行分组,提高冷却运行的可靠性,既能保证安全,又可以增大经济效益。经过技术改造以后,风机运行能够节约大概二分之一,如果每台变压器的风机的运转功率为7.5kW,以此进行损耗节约计算,那么一台就能够节约风机损耗3.75kW,假设有800台变压器风冷系统同时运行,全部根据油温及负荷变化情况进行分组自动运行,那么风冷系统每运行1小时,就能够减少3.75*800=3000kW·h电能的消耗。可见,对于改造后的冷却系统,节能效果非常明显,为电力企业的经济效益有了很大的提高。
三、结语
对变压器冷却系统的安全经济运行进行相关策略的分析,不仅有利于变压器的安全运行,还能够在很大程度上减少辅机损耗,降低设备维护成本,对于变电站的节能降耗具有很大的意义,能够大大提高电力企业的经济效益。
参考文献:
[1]雷炎生.对大型变压器冷却控制系统的优化与设计[J].经营管理者,2010(20).
[2]皮志军,皮志勇,罗军.电力变压器冷却控制系统的改进与设计[J].湖北电力,2006(02).
[3]范闻博,韩筛根.有载调容变压器安全经济运行控制策略[J].电力系统自动化,2011(35).