培訓(xùn)課件03-冷控箱控制回路及缺陷處理

1、冷控箱控制回路及其缺陷處理課程目標(biāo)課程目標(biāo)通過本課程的學(xué)習(xí)，可以使運行實習(xí)人員，提高以下知識。1幫助學(xué)員幫助學(xué)員懂得懂得2幫助學(xué)員幫助學(xué)員掌握掌握冷控箱控制回路原理二次回路看圖技巧變一繼保主要內(nèi)容主要內(nèi)容1 冷卻器的概念與分類冷卻器的概念與分類2 強迫油循環(huán)風(fēng)冷控制回路分析強迫油循環(huán)風(fēng)冷控制回路分析3 強迫油循環(huán)風(fēng)冷自動控制回路強迫油循環(huán)風(fēng)冷自動控制回路1 冷卻器的概念與分類冷卻器的概念與分類 主變壓器是電廠的關(guān)鍵設(shè)備之一。由于在不同的時間段主變壓器是電廠的關(guān)鍵設(shè)備之一。由于在不同的時間段, 主變壓器的負(fù)荷不同主變壓器的負(fù)荷不同, 產(chǎn)生產(chǎn)生的熱量也不同的熱量也不同, 因此必須對主變壓器進行冷卻

2、因此必須對主變壓器進行冷卻, 使主變壓器在負(fù)荷高峰時不會過熱使主變壓器在負(fù)荷高峰時不會過熱, 從從而確保主變壓器的運行安全而確保主變壓器的運行安全, 在負(fù)荷小的時候可以較少使用甚至關(guān)閉冷卻系統(tǒng)在負(fù)荷小的時候可以較少使用甚至關(guān)閉冷卻系統(tǒng), 以節(jié)約以節(jié)約能源。能源。1 冷卻器的概念與分類冷卻器的概念與分類 變壓器的熱量均以傳導(dǎo)、對流和輻射的方式傳導(dǎo)到冷卻介質(zhì)中去。變壓器的發(fā)熱和冷卻是一個由繞組、鐵心、變壓器油三種物質(zhì)組成的體系。 油浸變壓器的冷卻方式油浸變壓器的冷卻方式主要有: 油浸自冷(ONAN)、油浸風(fēng)冷(ONAF)、強油風(fēng)冷(OFAF)、強油水冷、導(dǎo)向強油冷卻(ODAF)。 干式變壓器的冷卻

3、方式干式變壓器的冷卻方式主要有：自然冷卻和風(fēng)冷卻兩種。 變壓器的冷卻方式是由冷卻介質(zhì)和循環(huán)方式?jīng)Q定的，常見冷卻方式有以下幾種：1、油浸式自冷（ONAN）2、油浸式風(fēng)冷（ONAF）3、強油循環(huán)風(fēng)冷(OFAF)4、強迫油循環(huán)水冷(OFWF)5、強迫導(dǎo)向油循環(huán)風(fēng)冷(ODAF)6、強迫導(dǎo)向油循環(huán)水冷(ODWF)1 冷卻器的概念與分類冷卻器的概念與分類油浸自冷方式油浸自冷方式 （ ONAN ） 油浸自冷是變壓器油箱內(nèi)部的變壓器油被器身加熱, 密度降低, 在油箱內(nèi)部油流上升, 通過散熱裝置或油箱壁的傳熱, 將熱量傳出, 溫度下降,密度增加, 在散熱裝置或油箱內(nèi), 變壓器油流下降, 然后又被器身加熱, 如此

4、循環(huán)。在循環(huán)過程中,油的流動完全由密度變化引起的浮力形成的, 這種冷卻方式一般適用于中小型變壓器。1 冷卻器的概念與分類冷卻器的概念與分類油浸風(fēng)冷方式油浸風(fēng)冷方式 （ ONAF ） 油浸風(fēng)冷是油在油箱內(nèi)自然循環(huán)的, 而冷卻空氣通過風(fēng)扇吹向散熱器。由于空氣的流動速率比較高, 空氣側(cè)的傳熱增加。與自冷相比較, 如果傳出相同的熱量, 在空氣側(cè)只需較低的降低溫度,而油的冷卻較快。通過將自冷變?yōu)轱L(fēng)冷, 可提高冷卻效率約2. 6 倍, 這種冷卻方式一般適用于中型變壓器。1 冷卻器的概念與分類冷卻器的概念與分類強迫油循環(huán)冷卻方式強迫油循環(huán)冷卻方式 （ OFAF、 OFWF ） 大型變壓器產(chǎn)生的損耗是相當(dāng)大的

5、, 要將大量的熱量傳到空氣中, 需 要體積很大的散熱器。于是在大型變壓器上, 采用冷卻器油回路中安裝 變壓器油泵, 利用油泵來提高變壓器油回路中油的流速, 并克服提高油 的流速后增加的油的阻力, 這樣可以提高油側(cè)的傳熱能力, 達(dá)到降低變 壓器油溫的目的, 這種冷卻方式適用于大型變壓器。1 冷卻器的概念與分類冷卻器的概念與分類強迫油循環(huán)導(dǎo)向冷卻方式強迫油循環(huán)導(dǎo)向冷卻方式 （ ODAF 、 ODWF ） 在強迫油循環(huán)冷卻時, 器身的冷卻基本和自然循環(huán)時相同, 盡管可以提 高空氣側(cè)的傳熱能力,但器身的冷卻決定了冷卻系統(tǒng)的能力。為了進一步 提高器身的傳熱能力, 可以采用帶導(dǎo)向的方式,阻斷油流順著油箱壁

6、流過, 使其全部從繞組中流過的強迫油循環(huán)導(dǎo)向冷卻, 這種冷卻方式適用于大 型變壓器。2.1 工作電源自動控制回路工作電源自動控制回路電源停止電源觸點編號450451-23-45-67-8表表1 SA11 SA1轉(zhuǎn)換開關(guān)分合表轉(zhuǎn)換開關(guān)分合表 圖圖1 1 強迫油循環(huán)風(fēng)冷控制回路圖強迫油循環(huán)風(fēng)冷控制回路圖K1/K2K1/K2電源監(jiān)視繼電器電源監(jiān)視繼電器SA1 SA1 轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)換開關(guān)KMM1/KMM2 KMM1/KMM2 控制電源接觸器控制電源接觸器K10K10自動切換回路線圈輔助接點自動切換回路線圈輔助接點2 2 強迫油循環(huán)風(fēng)冷控制回路分析強迫油循環(huán)風(fēng)冷控制回路分析2.2風(fēng)機與油泵起動回路風(fēng)機與油

7、泵起動回路 圖圖2 2 風(fēng)機與油泵起動回路風(fēng)機與油泵起動回路QM2 QM2 電源空開電源空開SA3SA3轉(zhuǎn)換把手轉(zhuǎn)換把手BT1 55BT1 55C C 啟動啟動BT2 65BT2 65C C 啟動啟動FA1 70%FA1 70%滿負(fù)荷滿負(fù)荷FA2 80%FA2 80%滿負(fù)荷滿負(fù)荷 KT1-7 KT1-7 帶延時整定的中帶延時整定的中間繼電器間繼電器K1-9 K1-9 中間繼電器中間繼電器自動A停止S手動M觸點編號450451-23-45-67-8表表2 SA32 SA3轉(zhuǎn)換開關(guān)分合表轉(zhuǎn)換開關(guān)分合表2.3 風(fēng)機與油泵控制回路風(fēng)機與油泵控制回路 2.4 2.4 冷控箱故障與信號回路冷控箱故障與信號

8、回路 3 3 強迫油循環(huán)風(fēng)冷自動控制回路強迫油循環(huán)風(fēng)冷自動控制回路冷卻器自動控制的要求：冷卻器自動控制的要求：1 1、當(dāng)變壓器投入運行時，設(shè)定為、當(dāng)變壓器投入運行時，設(shè)定為“工作工作”的冷卻器能自動投入運行。的冷卻器能自動投入運行。2 2、當(dāng)變壓器頂層油溫達(dá)到溫度設(shè)定值或變壓器負(fù)荷超過上限值時，設(shè)、當(dāng)變壓器頂層油溫達(dá)到溫度設(shè)定值或變壓器負(fù)荷超過上限值時，設(shè)定為定為“輔助輔助”的冷卻器能自動投入運行，當(dāng)變壓器頂層油溫低于溫度設(shè)定的冷卻器能自動投入運行，當(dāng)變壓器頂層油溫低于溫度設(shè)定值，或變壓器負(fù)荷低于下限值時，設(shè)定為值，或變壓器負(fù)荷低于下限值時，設(shè)定為“輔助輔助”的冷卻器能自動停機。的冷卻器能自動

9、停機。 3 3、當(dāng)、當(dāng)“工作工作”或或“輔助輔助”冷卻器出現(xiàn)故障時，設(shè)定為冷卻器出現(xiàn)故障時，設(shè)定為“備用備用”的冷卻的冷卻器能自動投入運行，當(dāng)故障排除后，器能自動投入運行，當(dāng)故障排除后，“備用備用”的冷卻器能自動退出運行。的冷卻器能自動退出運行。4 4、當(dāng)變壓器停運時所有冷卻器能自動停止運行。、當(dāng)變壓器停運時所有冷卻器能自動停止運行。 3 3 強迫油循環(huán)風(fēng)冷自動控制回路強迫油循環(huán)風(fēng)冷自動控制回路工作電源自動工作電源自動控制回路控制回路輔助、備用冷輔助、備用冷卻器啟動回路卻器啟動回路I I號冷卻器投號冷卻器投退回路退回路燈光監(jiān)視回路燈光監(jiān)視回路2 2 強迫油循環(huán)風(fēng)冷控制回路分析強迫油循環(huán)風(fēng)冷控制

10、回路分析N N號冷卻器投號冷卻器投退控制回路退控制回路冷卻器自動投冷卻器自動投入控制回路入控制回路冷卻器信號冷卻器信號回路回路冷卻器全停冷卻器全停跳閘回路跳閘回路（1）、冷卻器把手打到工作位置，風(fēng)機不轉(zhuǎn)，保護風(fēng)機電機的熱繼電器動作。退出冷卻器，拉掉故障冷卻器的電源。用萬用表量熱繼電器主回路通斷，有一相或多相回路不通，說明熱繼電器燒壞，更換熱繼電器，故障排除。（2）、 冷卻器投入工作位置，如果風(fēng)機不轉(zhuǎn)，檢查交流接觸器線圈是否燒壞，熱繼電器常閉接點是否導(dǎo)通，控制回路有無接線松動、脫出、或斷線。冷卻器有兩臺風(fēng)機，冷卻器把手打到工作位置，一臺風(fēng)機轉(zhuǎn)，另一臺風(fēng)機不轉(zhuǎn)，一熱繼電器動作。退出冷卻器，拉掉故障

11、冷卻器的電源。用萬用表量熱繼電器主回路通斷，熱繼電器主回路通，用改錐撥動風(fēng)機葉片，風(fēng)機葉片轉(zhuǎn)動困難或不轉(zhuǎn)，說明風(fēng)機電機燒壞。如果風(fēng)機葉片轉(zhuǎn)動靈活，拆下風(fēng)機電機的引線，分別測量相間電阻,檢查風(fēng)機是否正常。把冷卻器控制把手打到工作位置，風(fēng)機不轉(zhuǎn)，熱繼電器在自動復(fù)歸位置，交流接觸器頻繁動作復(fù)歸，把冷卻器退出，斷開冷卻器工作電源，用萬用表測量風(fēng)機電機、潛油泵電機電阻，電阻均正常，甩開潛油泵的電機引線，只恢復(fù)風(fēng)機電機引線，送電風(fēng)機正常運轉(zhuǎn)，拆掉風(fēng)機引線，恢復(fù)潛油泵電機引線，送電潛油泵有異常聲音，油流繼電器無指示說明潛油泵內(nèi)部有機械故障，需更換潛油泵。冷卻器能正常工作，只是工作指示燈不亮，用萬用表測量燈兩

12、接線柱間電壓，冷卻器能正常工作，只是工作指示燈不亮，用萬用表測量燈兩接線柱間電壓，如為如為220V220V左右，說明指示燈壞，需更換指示燈，如果電壓為零，則檢查燈回路左右，說明指示燈壞，需更換指示燈，如果電壓為零，則檢查燈回路串聯(lián)接點，串聯(lián)接點，(1)(1)交流接觸器常開接點，油流繼電器常開接點串聯(lián)起來接入燈回路，交流接觸器常開接點，油流繼電器常開接點串聯(lián)起來接入燈回路，檢查接點是否都導(dǎo)通。檢查接點是否都導(dǎo)通。(2)(2)風(fēng)機潛油泵熱繼電器常開接點并聯(lián)起來接入指示燈回風(fēng)機潛油泵熱繼電器常開接點并聯(lián)起來接入指示燈回路，檢查接點是否都導(dǎo)通。路，檢查接點是否都導(dǎo)通。工作電源投入接觸器損壞，原因有：線

13、圈燒壞，工作電源無法投入，需更換接工作電源投入接觸器損壞，原因有：線圈燒壞，工作電源無法投入，需更換接觸器觸器; ;工作電源已投入，接觸器主導(dǎo)電回路接線螺栓不緊，電纜線鼻子未壓接良工作電源已投入，接觸器主導(dǎo)電回路接線螺栓不緊，電纜線鼻子未壓接良好，回路電阻大導(dǎo)致發(fā)熱，燒壞接觸器絕緣外殼和電纜絕緣皮，需更換接觸器，好，回路電阻大導(dǎo)致發(fā)熱，燒壞接觸器絕緣外殼和電纜絕緣皮，需更換接觸器，電纜重新做電纜頭，壓接線鼻子。電纜重新做電纜頭，壓接線鼻子。比較分析 常規(guī)變壓器的冷卻一般采用強迫油循環(huán)風(fēng)冷卻方式。其傳統(tǒng)冷卻系統(tǒng)主要由熱交換器、循環(huán)油泵、風(fēng)扇，及產(chǎn)生控制信號的負(fù)荷電流互感器、油溫度計、線圈溫度計、

14、油流信號器和繼電邏輯控制裝置等組成。 1）冷卻器的投、退基本由硬布線的繼電邏輯實現(xiàn)。 2）冷卻器人工切換。 3）敷設(shè)大量電纜來傳送，工程量大，自動化程 度低。 為此, 對主變壓器冷卻器的控制系統(tǒng)進行改造, 采用可編程邏輯控制器PLC（Program Logic Controller）作為主控制器冷卻器的控制。其具備優(yōu)點為： 1）一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)。 2）其信息采集功能強大。 3）將各種工況信息通過網(wǎng)絡(luò)傳送至中控室計算機顯示屏顯示。備用電源自動投入功能按溫度和負(fù)荷起停冷卻器1.雙電源供電互為備用。 2.兩路電源任一路消失，另外一路自動投入，發(fā)報警信號。1.雙電源供電互為備用。 2.兩路電

15、源任一路消失，另外一路 自動投入，發(fā)報警信號。3.增加自動手動切換把手。4.動力電源定時切換（30天）。1.據(jù)變壓器頂層油溫（55 c）或負(fù)荷電流（70%）起動“等待” 狀態(tài)冷卻器。 2.根據(jù)冷卻器故障起 動“備用”狀態(tài)冷卻 器，發(fā)報警信號。1.據(jù)變壓器頂層油溫（55 c）或負(fù) 荷電流（70%）起動“等待”狀態(tài) 冷卻器。 2.根據(jù)冷卻器故障起動“備用”狀態(tài) 冷卻器，發(fā)報警信號。3.冷卻器“工作”、“等待”、“備用” 模式定時切換（15天）。冷卻器全停延時跳閘故障記錄與信息查詢變壓器兩路工作電源消失或所有冷卻器退出運行，啟動20min（頂層油溫80 c 以上）或60min （頂層油溫80 c 以

16、下）延時跳閘。變壓器兩路工作電源消失或所有冷卻器退出運行時，啟動20min（頂層油溫80 c 以上）或60min （頂層油溫80 c 以下）延時跳閘。該延時功能由PLC完成，而不是主變保護。傳統(tǒng)冷卻器控制無故障記錄與查詢功能。觸摸屏完成了參數(shù)設(shè)置功能外還可以記錄故障發(fā)生的具體內(nèi)容：故障發(fā)生時間、故障恢復(fù)時間、故障內(nèi)容以及故障內(nèi)容分析。1. PLC用軟件代替大量的中間繼電器和時間繼電器，僅剩下與輸出有關(guān) 的少量硬件元件，因觸點不良造成的故障大為減少，與功能相同的繼 電器相比，具有很高的性能價格比。2. 傳統(tǒng)的冷卻控制系統(tǒng)中大量中間繼電器、時間繼電器的安裝、接線工 作量非常大，配線時由于觸點多容易

17、出錯，調(diào)試時使用AC380V 電源。 PLC 的安裝、接線很方便，用接線端子連接外部接線，減少安裝、 配線工時。PLC 的程序調(diào)試，輸入信號用小開關(guān)來模擬，通過PLC 的發(fā)光二極管觀察輸出信號的狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)問題一般通過修改程序就 可以解決，系統(tǒng)的調(diào)試時間比繼電器系統(tǒng)少得多。3. PLC 在大型變壓器冷卻控制系統(tǒng)的應(yīng)用，可以減少大量的中間繼電 器和時間繼電器，S7-200 系列的體積僅相當(dāng)于幾個繼電器的大小， 可將控制箱的體積縮小到原來的1/21/10。PLC 配線少，可以省下大 量的配線和附件，節(jié)省大量的費用。課程回顧課程回顧 變一繼保變一繼保課程測試課程測試 下圖冷控箱自動控制回路中帶延時打開的節(jié)點SJ的作用（）1 1、單選題、單選題正確答案正確答案：A 延時打開，防止輔助組頻繁起停B 瞬時打開，斷開輔助組啟動繼電器。C課程回顧課程回顧 變一繼保變一繼保課程測試課程測試 2 2、單選題單選題正確答案正確答案： A 10B 15C 20D 30冷控回路人工切換時，兩路電源切換一般（）天冷控回路人工切換時，兩路電源切換一般（）天 ，工作、備用、輔助組切，工作、備用、輔助組切換一般（）天換一