任保忠，趙全新，孔　鵬，李宗杰

（國(guó)網(wǎng)山東省電力公司聊城供電公司，山東　聊城　252000）

強(qiáng)油風(fēng)冷變壓器冷卻控制方式改造

任保忠，趙全新，孔鵬，李宗杰

（國(guó)網(wǎng)山東省電力公司聊城供電公司，山東聊城252000）

針對(duì)強(qiáng)油風(fēng)冷變壓器冷卻器散熱管道積污嚴(yán)重問(wèn)題展開(kāi)研究，設(shè)計(jì)一種新型冷卻器控制方式，將冷卻器風(fēng)機(jī)改造為正向運(yùn)轉(zhuǎn)和反向運(yùn)轉(zhuǎn)相結(jié)合的方式。介紹傳統(tǒng)控制方式和新型控制方式原理，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行實(shí)際情況，對(duì)此兩種控制方式下冷卻器運(yùn)行情況進(jìn)行比較。

變壓器；冷卻器；控制方式

0　引言

當(dāng)前在運(yùn)行的220 kV主變，常見(jiàn)冷卻方式有強(qiáng)油風(fēng)冷、輔助風(fēng)冷、自冷等。相較于自冷和輔助風(fēng)冷，強(qiáng)油循環(huán)風(fēng)冷方式最大的缺點(diǎn)是在春夏楊絮、柳絮飛揚(yáng)之際或麥?zhǔn)諘r(shí)，由于風(fēng)機(jī)運(yùn)行的吸力，冷卻管道之間容易吸附大量的雜物［1-2］，導(dǎo)致冷卻器散熱效率降低。若此時(shí)氣溫較高，變壓器容易出現(xiàn)溫度過(guò)高的問(wèn)題，嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響變壓器運(yùn)行壽命，威脅電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行。一般對(duì)冷卻器采取帶電水沖洗的方式，但帶電水沖洗存在一定的安全隱患，曾多次發(fā)生因水沖洗而導(dǎo)致的主變跳閘事故，同時(shí)該方式工作量大，工作強(qiáng)度高［3］。

1　傳統(tǒng)和新型控制方式原理

1.1傳統(tǒng)控制方式原理

傳統(tǒng)冷卻器的一種控制方式如圖1所示［4］，其中1KK為手動(dòng)/自動(dòng)操作把手，3K、1HK為中間繼電器，1KY為交流接觸器，1FA、1FA1為熱繼電器，MY為油泵，MF為風(fēng)機(jī)，HXD為冷卻器工作指示燈。

圖1中3K為由PLC模塊控制的中間繼電器，若操作把手1KK置于自動(dòng)狀態(tài)，1KK的3-4導(dǎo)通，當(dāng)PLC模塊判斷該組風(fēng)機(jī)需要啟動(dòng)時(shí)，繼電器3K帶電，圖一中3K的15-18觸點(diǎn)組導(dǎo)通。使繼電器1HK的A1-A2線圈帶電，1HK的9-5觸點(diǎn)組導(dǎo)通，此時(shí)若熱繼電器1FA、1FA1無(wú)異常，則交流接觸器1KY的A1-A2線圈帶電，油泵MY和風(fēng)機(jī)MF帶電，冷卻器啟動(dòng)。同時(shí)，指示燈HXD亮起指示。當(dāng)操作把手1KK置于手動(dòng)狀態(tài)時(shí)，則無(wú)需PLC邏輯判斷，冷卻器直接制動(dòng)。

該控制方式中，一旦冷卻器工作，風(fēng)機(jī)一直處于向外吹風(fēng)的正向運(yùn)轉(zhuǎn)方式，這樣導(dǎo)致散熱管處始終承受較大的吸附力，容易將周?chē)牧酢钚跫捌渌K污飛塵吸附至散熱管道處，長(zhǎng)期積累效應(yīng)導(dǎo)致臟污進(jìn)入到散熱管道內(nèi)部［5］，使冷卻器散熱性能下降，必須及時(shí)進(jìn)行清理。

1.2新型控制方式原理

對(duì)冷卻器的風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)方式進(jìn)行改造，改變其長(zhǎng)期向外吹風(fēng)運(yùn)行方式，在正向吹風(fēng)60min后，逆向吹風(fēng)5min，此時(shí)可將正向吹風(fēng)期間積累的臟污吹出散熱管道。由于在60min內(nèi)，臟污只附在散熱管道表層，此時(shí)只需要一段時(shí)間的逆向吹風(fēng)便可將絕大部分臟污吹出。

圖1　傳統(tǒng)冷卻器控制方式

圖2　新型冷卻器控制方式

此時(shí)冷卻器控制方式如圖2所示。其中新增中間繼電器4K、2HK，交流接觸器1KY1、1KY2。對(duì)PLC模塊進(jìn)行程序升級(jí)，當(dāng)冷卻器處于自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，PLC模塊所控制中間繼電器3K帶電60min后，3K失電，轉(zhuǎn)為中間繼電器4K帶電5min，依次循環(huán)。

其基本工作原理，簡(jiǎn)單描述如下。若操作把手1KK置于自動(dòng)狀態(tài)，1KK的3-4和5-6兩組觸點(diǎn)組均導(dǎo)通。當(dāng)3K繼電器帶電時(shí)，繼電器1HK的A1-A2線圈帶電導(dǎo)通，此時(shí)若熱繼電器1FA、1FA1無(wú)異常，則交流接觸器1KY和1KY1的A1-A2線圈帶電，油泵MY和風(fēng)機(jī)MF帶正序交流電，冷卻器正常啟動(dòng)。60min后，3K繼電器失電，4K繼電器帶電，則交流接觸器1KY和1KY2的A1-A2線圈帶電，油泵MY依然帶正序交流電，正常運(yùn)轉(zhuǎn)；而風(fēng)機(jī)MF帶負(fù)序交流電，轉(zhuǎn)為反向運(yùn)轉(zhuǎn)清污模式運(yùn)行。依次循環(huán)。若操作把手1KK置于手動(dòng)狀態(tài)，則接觸器1HK始終帶電，冷卻器始終處于正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。

2　運(yùn)行效果比較

對(duì)3臺(tái)負(fù)荷相當(dāng)同的220 kV強(qiáng)油風(fēng)冷變壓器分別編號(hào)為1、2、3號(hào)，對(duì)其進(jìn)行試驗(yàn)。其中，1號(hào)主變?yōu)樾滦屠鋮s器控制方式，2、3號(hào)主變?yōu)閭鹘y(tǒng)冷卻器控制方式，2號(hào)主變于2015-04-12進(jìn)行帶電水沖洗，而3號(hào)主變2015年內(nèi)一直未進(jìn)行冷卻器清理工作。自2015-04-15至2015-06-14，以3天為1個(gè)基本單位，統(tǒng)計(jì)此3天內(nèi)的主變最高溫度，共20組數(shù)據(jù)，依次編號(hào)N為1～20，每臺(tái)變壓器的溫度變化曲線和平均溫度分別如圖3（a）、（b）、（c）所示。

對(duì)每臺(tái)變壓器在此期間的最高、最低和平均溫度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，如表1所示。1號(hào)主變的溫度浮動(dòng)最小，約為±5℃，2、3號(hào)主變溫度浮動(dòng)均約為±9℃。同時(shí)由圖3可以清晰地看出，2、3號(hào)主變溫度在2個(gè)月內(nèi)均有明顯的上升趨勢(shì)，其中3號(hào)主變溫度最高，最高溫度達(dá)65℃，已經(jīng)接近主變高溫報(bào)警溫度，需要在近期對(duì)其冷卻器進(jìn)行清理。1號(hào)主變的溫度曲線略有上升趨勢(shì)，但考慮到4—6月期間的環(huán)境溫度也呈逐漸上升趨勢(shì)，可認(rèn)為此主變冷卻器的冷卻效率并無(wú)明顯變化。

對(duì)以上3臺(tái)主變的冷卻器進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)，經(jīng)過(guò)2個(gè)月的運(yùn)行后，2、3號(hào)主變相比，1號(hào)主變冷卻器散熱管道臟污程度輕微許多，具體情況如圖4所示。不需要對(duì)其進(jìn)行清理。

圖3　各臺(tái)主變溫度

表1　各臺(tái)主變最高、最低和平均溫度　℃

圖4　各臺(tái)主變冷卻器

通過(guò)以上分析可以看出，采用新型冷卻器控制方式后，1號(hào)主變的冷卻器冷卻效率隨著運(yùn)行時(shí)間并無(wú)明顯降低，可以有效地解決傳統(tǒng)強(qiáng)油風(fēng)冷控制方式中，冷卻器散熱管道積污嚴(yán)重，需要定期水沖洗的難題。

3　結(jié)語(yǔ)

針對(duì)強(qiáng)油風(fēng)冷變壓器，設(shè)計(jì)了一種新型冷卻器控制方式，該控制方式改變傳統(tǒng)風(fēng)機(jī)只能正向運(yùn)轉(zhuǎn)的模式，改成60min正向運(yùn)轉(zhuǎn)加5min反向運(yùn)轉(zhuǎn)循環(huán)的方式。通過(guò)運(yùn)行效果比較，可以看出使用此新型控制方式，可以有效解決冷卻器運(yùn)行中散熱管道易積污，需定期清理的難題，具有很好的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用價(jià)值和推廣意義。

［1］楊理，李林川，李俊元.強(qiáng)油循環(huán)風(fēng)冷變壓器冷卻系統(tǒng)自控裝置的研制［J］.電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化學(xué)報(bào)，2004，16（5）：52-55.

［2］任保忠，陳鵬，孔鵬，等.變壓器冷卻器新型防塵降溫方式研究［J］.變壓器，2013，50（4）：50-51.

［3］趙劍波，肖承仟，王予生，等.220 kV主變風(fēng)冷裝置全停故障原因分析及其二次回路改造［J］.高壓電器，2011，47（5）：96-99.

［4］張曉麗，肖剛，劉青麗.500 kV自然油循環(huán)變壓器冷卻回路的改進(jìn)［J］.四川電力技術(shù).2006，29（4）：17-18.

［5］李曉斌，賈義，蓋國(guó)權(quán)，等.主變壓器強(qiáng)油風(fēng)冷信號(hào)回路改進(jìn)［J］.電子設(shè)計(jì)工程.2014，22（4）：117-119.

Control M ode Upgrading in Cooling System of Forced-oil Air-cooling Transformer

REN Baozhong，ZHAO Quanxin，KONG Peng，LIZongjie
（State Grid Liaocheng Power Supply Company，Liaocheng 252000，China）

Aiming at the severe pollution in cooler pipes of forced-oil air-cooling transformer，a new controlmode for coolers is designed，in which the blower runs in forward and reverse directions.Both the tradition controlmode and the new one are introduced and operation results of the two are compared.

transformer；cooler；controlmode

TM41

B

1007-9904（2016）03-0075-03

2015-10-24

任保忠（1985），男，工程師，從事變電檢修工作。