童志祥，楊 濤，黃泰山，孫遠(yuǎn)剛

(中國長江電力股份有限公司烏東德水力發(fā)電廠，云南 祿勸 651512)

在電力系統(tǒng)中，變壓器是不可或缺的一部分。大容量變壓器必須采用適當(dāng)?shù)睦鋮s裝置，以散發(fā)足夠的熱量，從而維持變壓器的安全穩(wěn)定運(yùn)行[1]。當(dāng)變壓器冷卻器出現(xiàn)異常時，會對變壓器產(chǎn)生巨大影響，產(chǎn)生的熱量不能有效散發(fā)而積累，將嚴(yán)重影響變壓器的內(nèi)部絕緣和壽命，所以冷卻器穩(wěn)定運(yùn)行對于變壓器至關(guān)重要[2]。

油循環(huán)水冷卻器是一種常見的冷卻方式，其通過循環(huán)油與水，利用低溫水來降低高溫油的溫度，從而來控制變壓器運(yùn)行溫度，其控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性直接關(guān)系到變壓器的穩(wěn)定運(yùn)行[3]。

本文針對油循環(huán)水冷卻器控制系統(tǒng)常見故障進(jìn)行列舉，分析其原因并提出解決方法。

1 電源自動切換系統(tǒng)故障

冷卻器控制系統(tǒng)中，為提高交流電源供電可靠性，都會引入兩路動力電源，通過電源自動切換裝置(ATS)來實(shí)現(xiàn)兩路電源自動切換[4]，如圖1所示。

圖1中KX1和KX2為相序繼電器，當(dāng)進(jìn)線電源正常時，通過其接點(diǎn)驅(qū)動繼電器K1和K2從而控制電源自動切換裝置工作。圖1中SAM1為主供電源選擇把手，當(dāng)兩路進(jìn)線電源正常時，SAM1切至Ⅰ時，則優(yōu)先1路電源供電[5]。

1.1 運(yùn)行過程中常見故障

1)進(jìn)線電源電壓波動相序繼電器動作，電壓恢復(fù)后相序繼電器未能返回，造成電源故障，電源自動切換裝置不能正常工作。

2)由于兩路電源有主供和備用之分，其中1路電源長期供電，其電纜長期通過大電流，其運(yùn)行維護(hù)過程中發(fā)現(xiàn)長期供電電源電纜較備用電源電纜發(fā)熱嚴(yán)重，使用壽命大大縮短。

1.2 原因分析及解決方法

1)相序繼電器通常具有過壓、欠壓、相序和缺相監(jiān)視功能，電源系統(tǒng)出現(xiàn)波動時其過壓便會啟動，從而相序繼電器動作，但電壓恢復(fù)正常后，相序繼電器未能返回。造成此故障的原因和相序繼電器的定值設(shè)置有關(guān)，相序繼電器的定值因根據(jù)電源系統(tǒng)實(shí)際電壓水平和運(yùn)行情況來綜合考慮，保證電壓出現(xiàn)波動情況下能正常動作。

解決此故障可以從兩方面來考慮，對于電源系統(tǒng)穩(wěn)定的用戶，需充分考慮相序繼電器定值設(shè)置的合理性，而對于電源系統(tǒng)較容易波動的用戶，可以考慮選擇只帶相序和缺相監(jiān)視功能的相序繼電器，過壓和欠壓由電源系統(tǒng)來調(diào)節(jié)。

2)長期1路電源供電，造成長期供電電纜發(fā)熱及使用壽命縮短，此問題的原因主要與主供電源選擇把手有關(guān)，解決此類辦法一方面可以定期人為切換主供電源把手SAM1，讓兩路電源運(yùn)行時間基本相等，另一方面，可以優(yōu)化控制回路，采用可編程控制器來控制電源切換裝置工作，合理分配兩路電源工作時間。

2 示流計誤報信號

為有效監(jiān)測油循環(huán)水冷卻系統(tǒng)中油循環(huán)和水循環(huán)情況，在主變冷卻器控制系統(tǒng)中通常配置水流傳感器和油流傳感器，從而監(jiān)測水流和油流的循環(huán)情況。在運(yùn)行過程中，示流計誤報情況時常發(fā)生，給維護(hù)帶來不便。

2.1 原因分析

示流傳感器包括信號處理器、熱導(dǎo)式傳感器及連接線3部分組成。從長期維護(hù)經(jīng)驗(yàn)和研究結(jié)果來看，發(fā)生示流計誤報主要有以下幾方面原因。

1)示流計安裝位置不佳。示流計安裝位置主要有兩種，一種是豎直管道其示流計安裝于管道側(cè)面；另一種是水平管道其示流計安裝于管道頂部。研究發(fā)現(xiàn)安裝于水平管道的示流計其管道頂部流量容易受外界影響欠充盈，這會對熱導(dǎo)式傳感器靈敏度產(chǎn)生影響，從而出現(xiàn)誤報的情況。同時通過研究發(fā)現(xiàn)如果安裝點(diǎn)前后距拐角距離太近，在冷卻器切換期間，拐角附近流質(zhì)會產(chǎn)生紊流，同樣也會影響熱導(dǎo)式傳感器靈敏度，從而出現(xiàn)誤報。

2)連接線問題。連接線造成信號誤報主要是接頭位置損壞造成的，出現(xiàn)接頭位置損壞主要原因有兩種：一種是因?yàn)槔鋮s器在沖水和電機(jī)運(yùn)行中管道會發(fā)生震動，導(dǎo)致連接線松動；另一種是因?yàn)槔鋮s器管道受環(huán)境溫度影響，在管道表面會產(chǎn)生冷凝水，冷凝水滴落至連接線處，造成連接線處進(jìn)水，導(dǎo)致接觸不良。

2.2 解決方法

1)示流計安裝位置建議安裝于冷卻器管道的豎直段，同時安裝點(diǎn)不能距拐角太近，通常建議安裝點(diǎn)前后距拐角距離大于4倍管徑，以防止在冷卻器切換期間拐角處存在紊流影響傳感器靈敏度，安裝示意圖如圖2所示。

圖2 示流計安裝示意圖

2)連接線問題，建議在選型過程中采用具有防水功能的連接頭。為了有效防止運(yùn)行過程中震動對其影響，可以在連接頭部位制作簡易支撐件來進(jìn)一步加固連接頭。

3 元器件過熱

冷卻器控制系統(tǒng)中，元器件會集中放置于控制柜中，由于柜內(nèi)參與控制的元器件較多，正常工作時環(huán)境溫度容易升高。如果環(huán)境溫度過高，元器件散熱效果會明顯下降，影響元器件正常工作，對于大電流回路，嚴(yán)重時會造成元件燒毀甚至造成火災(zāi)等嚴(yán)重后果。

3.1 原因分析

環(huán)境溫度過高主要受元器件和控制柜通風(fēng)散熱能力兩方面影響。

1)元器件發(fā)熱嚴(yán)重的原因主要和施工工藝有關(guān)，對于通過大電流的端子，其接觸面壓接不好，會造成接觸面發(fā)熱嚴(yán)重。

2)一些廠家生產(chǎn)的控制柜雖然配置有散熱風(fēng)扇，但風(fēng)扇位置選擇不合理或者風(fēng)扇配置數(shù)量不夠，造成熱量不能及時散出，造成環(huán)境溫度升高，從而元器件溫度隨之升高，情況越之惡化。

3.2 解決方法

1)元器件發(fā)熱嚴(yán)重問題，一方面在施工期間嚴(yán)格控制配線質(zhì)量，特別是大電流回路，應(yīng)確保壓接可靠，電纜芯無損壞；另一方面在元器件布局時應(yīng)考慮其位置，對于大電流回路其元器件間應(yīng)留有間距，使其能充分散熱。

2)對于控制柜通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計，建議風(fēng)扇位置安裝于盤柜頂部，利用風(fēng)扇帶走柜內(nèi)熱量，另外在戶內(nèi)控制柜兩側(cè)柜體上設(shè)置具有防塵措施的自然通風(fēng)口，形成對流，能有效散發(fā)熱量。

4 結(jié) 語

本文列舉了變壓器油循環(huán)水冷器控制系統(tǒng)中雙電源切換裝置故障、示流計誤報、元器件過熱三種常見故障，分析其發(fā)生原因并提供解決方法，為同行業(yè)油循環(huán)水冷卻器運(yùn)行維護(hù)提供方法，也為新投運(yùn)主變冷卻器控制系統(tǒng)在設(shè)計、元器件選型和安裝方面提供參考。