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IP屬地：天津 上傳時(shí)間：2022-07-29 格式：DOCX 頁數(shù)：4 大?。?8.43KB 積分：20 舉報(bào) 版權(quán)申訴

1、變壓器強(qiáng)油風(fēng)冷冷卻器控制系統(tǒng)啟?；芈犯脑熳髡撸何拈L生來源：科技資訊2011年第7期文長生(華電云南以禮河發(fā)電廠云南會(huì)澤654200)摘要:該文通過對(duì)以禮河發(fā)電廠設(shè)備整治改造五年規(guī)劃中對(duì)主變壓器冷卻器的現(xiàn)場(chǎng)改造調(diào)試經(jīng)驗(yàn),通過統(tǒng)計(jì)對(duì)比傳統(tǒng)設(shè)計(jì)變壓器強(qiáng)油風(fēng)冷冷卻器控制系統(tǒng)變壓器的多年運(yùn)行溫度。注重在設(shè)備改造中,既能滿足變壓器的技術(shù)要求和現(xiàn)場(chǎng)安全要求,又要達(dá)到科學(xué)合理、技術(shù)先進(jìn)、安全可靠,降耗節(jié)能,提高變壓器運(yùn)行效率為目的。提出了變壓器強(qiáng)油風(fēng)冷冷卻器控制系統(tǒng)啟停回路改造思路,并進(jìn)行了實(shí)施,取得了較好的效果,以供同行參考借鑒。關(guān)鍵詞:變壓器冷卻器強(qiáng)油循環(huán)風(fēng)冷參考借鑒中圖分類號(hào):TM5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編

2、號(hào)：1672-3791(2011)03(a)-0118-02主變壓器是水電廠三大設(shè)備之一,其主要功能是輸送交流電能。由于變壓器的銅損和鐵損消耗的能量絕大部分都轉(zhuǎn)化為熱量,造成了變壓器繞組及鐵芯溫度升高,而變壓器的運(yùn)行效率、絕緣壽命和溫度又有著密切相關(guān)，根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，變壓器繞組的絕緣在98C以下使用時(shí)，變壓器的正常壽命約為2030年。規(guī)定繞組的最高允許溫度為98C，則變壓器的負(fù)荷能力為得到充分利用，如不規(guī)定最高允許溫度，變壓器有可能達(dá)不到正常預(yù)期壽命。根據(jù)運(yùn)行要求，在一段時(shí)間內(nèi)容許變壓器繞組的溫度大于98C，在另一段時(shí)間里使繞組的溫度低于98C，只要使變壓器在高溫時(shí)多損耗的壽命與低溫時(shí)少損耗

3、的壽命相補(bǔ)償，則變壓器的預(yù)期壽命可以和恒溫98C運(yùn)行時(shí)等值。大型變壓器為了提高容量、減少體積、重量和材料消耗大多會(huì)采用強(qiáng)迫油循環(huán)導(dǎo)向風(fēng)冷方式，這種冷卻方式采用的是油泵導(dǎo)向強(qiáng)迫加速熱點(diǎn)油循環(huán)，經(jīng)風(fēng)冷散熱器使變壓器冷卻效果提高按照變壓器運(yùn)行規(guī)程的相關(guān)規(guī)定，為防止變壓器油劣化過速，上層油溫一般不宜經(jīng)常超過85C，多數(shù)變壓器因此設(shè)有過溫保護(hù)，當(dāng)溫度達(dá)到設(shè)定值就會(huì)跳閘。一旦變壓器因油溫過高導(dǎo)致絕緣損壞事故或過溫跳閘，就會(huì)給系統(tǒng)的正常供電和安全運(yùn)行帶來嚴(yán)重的影響，因此，變壓器冷卻裝置的可靠運(yùn)行對(duì)于變壓器的正常工作異常重要。為了增強(qiáng)冷卻系統(tǒng)的可靠性進(jìn)而提高變壓器的安全運(yùn)行性能，往往采用多組冷卻器分別控制的設(shè)

4、計(jì)方案，當(dāng)某一組冷卻器故障時(shí)不影響其他冷卻器的運(yùn)行，使得變壓器能夠最大程度上得到冷卻。分組的另外一個(gè)好處是運(yùn)行檢修靈活，冷卻器一般分成412組，可以根據(jù)負(fù)荷及油面溫度來確定投入的組數(shù)，在低溫及低負(fù)荷時(shí)投入較少冷卻器，以免導(dǎo)致能源及冷卻器壽命的浪費(fèi)，在高溫及高負(fù)荷時(shí)投入較多組冷卻器以及時(shí)降低主變溫度。目前，大型變壓器的冷卻一般采用強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻方式，并廣泛采用了強(qiáng)油循環(huán)強(qiáng)風(fēng)冷卻器這類變壓器的主要附件，雖經(jīng)各生產(chǎn)廠家多年來的多次改進(jìn)，但是在實(shí)際運(yùn)行維護(hù)過程中發(fā)現(xiàn)，冷卻器控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)仍存在著一些不足。若不及時(shí)對(duì)該控制系統(tǒng)進(jìn)行改造，就會(huì)影響變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，增大能耗，和國家節(jié)能減排的大政方針相左。

5、華電云南以禮河發(fā)電廠220kV主變冷卻器自動(dòng)控制系統(tǒng)沈陽沈變變壓器組件制造廠設(shè)計(jì)、生產(chǎn)，采用西門子公司PLC（可編程序控制器）作為冷卻器的控制核心。其任務(wù)是根據(jù)要求設(shè)定冷卻器的工作狀態(tài),自動(dòng)控制冷卻器的投入、運(yùn)行或停機(jī),防止風(fēng)機(jī)及油泵的燒損,當(dāng)風(fēng)機(jī)或油泵發(fā)生故障，變壓器頂層油溫升高或過高以及電源故障時(shí)，冷卻器發(fā)出告警信號(hào)，并與變壓器非電量保護(hù)裝置DGT801F配合以便切除變壓器。通過2010年我廠對(duì)220kV主變強(qiáng)油循環(huán)風(fēng)冷冷卻器控制系統(tǒng)XKPLCFP-5/N的啟?；芈愤M(jìn)行改造，經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試及一年來的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)與理論學(xué)習(xí)，總結(jié)出一些經(jīng)驗(yàn)，以供同行參考借鑒。系統(tǒng)功能按照強(qiáng)油循環(huán)風(fēng)冷變壓器風(fēng)冷系統(tǒng)運(yùn)

6、行要求，裝置具有以下功能。能夠完成原冷卻控制裝置的所有功能。以變壓器負(fù)荷電流、頂層油溫為依據(jù)，實(shí)現(xiàn)變壓器冷卻器組分組投切，確保主變運(yùn)行中的油溫控制。根據(jù)每組冷卻器的累積運(yùn)行時(shí)間由PLC程序控制，均衡分配運(yùn)行時(shí)間，使冷卻器組循環(huán)運(yùn)行變壓器超溫、冷卻器全停與主變DGT801F保護(hù)相配合出口，并發(fā)出報(bào)警信號(hào)。冷卻器的控制部分冷卻器的控制方式有手動(dòng)和自動(dòng)兩種，自動(dòng)控制為可編程控制。冷卻器的油泵電機(jī)和風(fēng)扇電機(jī)設(shè)有過負(fù)荷、短路及斷相保護(hù)，以保證電動(dòng)機(jī)的安全運(yùn)行;通過SC轉(zhuǎn)換開關(guān)的選擇實(shí)現(xiàn)冷卻器的自動(dòng)或手動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)。（1）工作冷卻器的投退，當(dāng)變壓器投入或退出運(yùn)行時(shí)，在自動(dòng)狀態(tài)下設(shè)定為“工作”的冷卻器組依靠P

7、LC的運(yùn)行程序（梯形圖）實(shí)現(xiàn)周期輪換制工作，一般設(shè)定15天為一個(gè)周期。在每一個(gè)運(yùn)行周期內(nèi)都有兩組冷卻器正常工作及一組輔助和一組備用。（2）輔助冷卻器是依靠主變過負(fù)荷及油溫情況通過PLC的運(yùn)行程序（梯形圖）自動(dòng)投入運(yùn)行。當(dāng)變壓器上層油溫達(dá)到溫度設(shè)定值或變壓器負(fù)荷電流達(dá)到額定值的2/3以上時(shí)，在自動(dòng)狀態(tài)下設(shè)定為“輔助”的冷卻器組自動(dòng)投入運(yùn)行，當(dāng)變壓器上層油溫低于溫度設(shè)定值或變壓器負(fù)荷電流低于額定值的2/3以下時(shí)，在自動(dòng)狀態(tài)下設(shè)定為“輔助”的冷卻器組自動(dòng)停止運(yùn)行。（3）備用冷卻器是根據(jù)工作、輔助冷卻器故障情況通過PLC的運(yùn)行程序（梯形圖）自動(dòng)投入運(yùn)行，并發(fā)出冷卻器故障信號(hào)。每輪換一次周期時(shí)發(fā)出一個(gè)信

8、號(hào)（該信號(hào)時(shí)間為1min）,通知運(yùn)行人員以進(jìn)入下一個(gè)運(yùn)行周期。這樣可以充分發(fā)揮冷卻器的使用壽命。輪換周期的時(shí)間一般為15天（輪換周期的時(shí)間也可按要求自行設(shè)定）。（4）冷卻器在手動(dòng)狀態(tài)下，沒有輔助、備用冷卻器。冷卻器的電氣原理圖如圖1所示。di巴昌丄ifa-ih3存在的不足及改進(jìn)方案對(duì)于工作冷卻器，當(dāng)變壓器投入或退出運(yùn)行時(shí),在自動(dòng)狀態(tài)下設(shè)定為“工作”的冷卻器組依靠PLC的運(yùn)行程序(梯形圖)實(shí)現(xiàn)周期輪換制工作，一般設(shè)定15天為一個(gè)周期。在每一個(gè)運(yùn)行周期內(nèi)都有兩組冷卻器正常工作及一組輔助和一組備用。以廠變壓器工作在年平均氣溫20C以下，經(jīng)過多年的統(tǒng)計(jì)，這樣的運(yùn)行方式，以廠220kV主變壓器的上層油溫

9、一般在25C30C左右，即使在夏季高溫時(shí)，也就在55C左右，冬季在18C左右，從運(yùn)行溫度我們可以看出，影響變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，增大能耗,和國家節(jié)能減排的大政方針相左。新的啟停回路對(duì)油泵電機(jī)和風(fēng)扇電機(jī)分別控制，當(dāng)變壓器投入運(yùn)行時(shí),在自動(dòng)狀態(tài)下設(shè)定為“工作”的冷卻器組自動(dòng)投入油泵運(yùn)行，將變壓器油循環(huán)起來，以防止變壓器內(nèi)部局部過熱。當(dāng)變壓器上層油溫達(dá)到溫度設(shè)定值(60C)或變壓器負(fù)荷電流達(dá)到額定值的2/3以上時(shí)，在自動(dòng)狀態(tài)下設(shè)定為“工作”的冷卻器組自動(dòng)投入風(fēng)機(jī)運(yùn)行，當(dāng)變壓器上層油溫低于溫度設(shè)定值(55C)或變壓器負(fù)荷電流低于額定值的2/3以下時(shí)，在自動(dòng)狀態(tài)下設(shè)定為“工作”的冷卻器組風(fēng)機(jī)自動(dòng)停止運(yùn)行。對(duì)

10、于輔助輔助冷卻器，當(dāng)變壓器上層油溫達(dá)到溫度設(shè)定值或變壓器負(fù)荷電流達(dá)到額定值的2/3以上時(shí)，在自動(dòng)狀態(tài)下設(shè)定為“輔助”的冷卻器組自動(dòng)投入運(yùn)行，當(dāng)變壓器上層油溫低于溫度設(shè)定值或變壓器負(fù)荷電流低于額定值的2/3以下時(shí)，在自動(dòng)狀態(tài)下設(shè)定為“輔助”的冷卻器組自動(dòng)停止運(yùn)行。以廠220kV變壓器冷卻器組的啟動(dòng)溫度是60C停止溫度是55C，從工作冷卻器組的投入我們可以看出，由溫度啟動(dòng)的輔助冷卻器組是不會(huì)啟動(dòng)的，因?yàn)槠溥\(yùn)行溫度在45C以下。而當(dāng)變壓器負(fù)荷電流達(dá)到額定值的2/3以上時(shí)，在自動(dòng)狀態(tài)下設(shè)定為“輔助”的冷卻器組又自動(dòng)投入運(yùn)行，此時(shí)投入的輔助冷卻器,對(duì)主變壓器的油溫的影響已經(jīng)是很小的了。反而卻增加了能耗，

11、降低了設(shè)備的使用壽命。新啟?；芈凡捎卯?dāng)變壓器上層油溫達(dá)到溫度設(shè)定值(65C)時(shí)，在自動(dòng)狀態(tài)下設(shè)定為“輔助”的冷卻器組自動(dòng)投入油泵及風(fēng)機(jī)運(yùn)行，當(dāng)變壓器上層油溫低于溫度設(shè)定值(60C)時(shí)，在自動(dòng)狀態(tài)下設(shè)定為“輔助”的冷卻器組自動(dòng)投入退出運(yùn)行。對(duì)于備用冷卻器依是根據(jù)工作、輔助冷卻器故障情況通過PLC的運(yùn)行程序(梯形圖)自動(dòng)投入運(yùn)行，并發(fā)出冷卻器故障信號(hào)。改進(jìn)后的冷卻器電氣原理圖如圖2所示。從改造后的接線圖我們可以看出，每組冷卻器怎加了一只接觸器和一根電纜，改造成本低，接線簡單。而PLC程序?yàn)樘菪螆D編程，簡單易學(xué)，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試方便。4結(jié)語對(duì)沈陽沈變變壓器組件制造廠設(shè)計(jì)、生產(chǎn)的XKPLCFP-5/N型冷卻器總控制箱在以廠現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行中所存在的不足進(jìn)行了分析，并提出了改造方案，其改造原理簡單，投資較