浅析变压器风冷控制改进措施陈国栋

浅析变压器风冷控制改进措施陈国栋

陈国栋

（广东电网有限责任公司惠州供电局广东惠州516001）

摘要：变压器运行中产生铜损、铁损，会引起绕组、铁芯及附件发热，其温升程度直接影响变压器的使用寿命。为了保障变压器安全经济运行，避免绝缘材料过热老化损坏，220kV变压器均配置自冷或风冷式冷却装置。在强油循环冷却器和交流电源正常运行情况下，结合两起220kV变压器误跳闸案例，分析了继电器故障、接触器老化、运行环境变化等造成变压器非电量保护误动的成因，并提出防止误动跳闸的管控对策及改进措施。

关键词：变压器；风冷控制；冷却器

冷却器全停跳闸作为强迫油循环变压器安全稳定运行的重要保护功能，主要是为了防止380V交流I、II段电源消失或冷却器故障停运，导致变压器运行温度高于温升上限值。其功能是在冷却器两段380V交流电源同时失压的情况下，短延时经过负荷闭锁、长延时不经任何闭锁联切变压器三侧开关。受时间继电器故障、中间接触器老化、外部环境异常变化等因素影响，可能引起非电量保护误动，对变压器可靠运行造成安全隐患。

1误动跳闸事件情况

1.1误动事件一

2009年3月某220kV变电站#1变压器冷却器全停跳闸动作，联切变压器三侧开关。经运维继保人员检查发现冷却器380V交流I、II段电源均正常，风机、油泵运转正常、切换回路完好，由于长延时继电器（2BSJ）故障、继电器接点导通引起变压器非电量动作跳闸。

1.2误动事件二

2010年7月某220kV变电站#2变压器非电量保护装置动作出口，跳开变压器三侧开关。经运维继保人员检查发现冷却器380V交流I、II段电源均正常，风机、油泵能正常运转，I段电源交流接触器动作吸合，但辅助常闭触点（1JC）故障，导致冷却器全停跳闸回路动作出口。

2原因分析及防范措施

2.1原因分析

冷却器全停跳闸误动原因：

（1）误动事件一是由于长延时继电器（2BSJ）故障，其延时接点导通冷却器全停跳闸延时启动回路引起。分析事件得知，长延时继电器一旦出现故障，存在导致变压器冷却器全停跳闸误动的安全隐患；虽然短延时继电器（1BSJ）经过负荷闭锁，但随着变压器承载负荷的不断加重，其故障导致变压器非电量保护误动跳闸的风险愈发突出。

（2）误动事件二是由于交流接触器（1JC）动作吸合后，其辅助常闭触点故障导通冷却器全停跳闸控制回路引起。分析事件得知，冷却器380V交流I、II段电源方式切换，经选择开关（KK）、交流接触器（1JC、2JC）、电压监视继电器（1YJ—4YJ）、控制继电器（1ZJ）及辅助触点组成工作电源控制回路；交流接触器（1JC、2JC）辅助触点出现故障，将会导致冷却器全停跳闸延时启动回路动作。

（3）变压器冷却器电源控制、全停启动跳闸回路设计不合理，冷却器全停、启动跳闸等重要信号未启动事故音响，以至于运维人员无法及时做出判断评估，导致误动跳闸事件的发生。

（4）外部运行环境复杂多变，户外安装的变压器风冷控制箱内元器件，受高温潮气影响极易老化故障。

2.2防范措施

为防范类似事件的发生，有效提升冷却器控制跳闸回路的可靠性、安全性，对220kV强迫油循环变压器风冷控制回路实施改进措施：

（1）380V交流电源I、II段切换后，在冷却器电源回路中加装电压监视继电器（虚线框5YJ），同时，在冷却器全停跳闸启动回路中串接其常闭接点；通过监测380V交流切换电源，增加对跳闸启动回路的电压闭锁功能，起到防止延时继电器故障、交流接触器辅助触点损坏而导致误动跳闸的事件。

（2）完善冷却器全停、启动跳闸等重要信号启动事故音响功能（虚线框表示增设冷却器全停信号回路），由于冷却器全停启动跳闸短延时30分钟（1BSJ设置）、长延时60分钟（2BSJ设置），当调度、运维人员发现此类重要信号、事故音响时，能够有充足的时间进行设备检查、异常判断、方式调整及负荷转移。

（3）强迫油循环变压器对风冷控制要求严格，通过将户外风冷控制箱迁改至户内保护室，新建空间大、通风散热性好的风冷控制屏，并对重要元器件定期检测更换等措施，大大改善了风冷控制装置的运行环境，大幅度提升了风冷元器件的使用寿命及可靠性能。

（4）修缮现场运行规程，当监控系统报送变压器冷却器全停信号时，运维人员应立即检查风机、油泵运转情况，如果冷却装置运行正常，应向当值调度申请退出冷却器全停跳闸功能，并及时通知检修班组现场处理，期间关注变压器负荷、油温变化趋势。

3结束语

冷却器全停非电量保护动作灵敏，能够很好的反映强迫油循环变压器冷却系统的运行工况，保证风机、油泵正常运转，确保运行中变压器热量的有效传导，避免因温升超上限而使绝缘材料损坏；但其存在容易误动的不足，通过对冷却器全停误动案例的分析，将原因归结为元器件老化故障、回路设计不合理、运行环境高温潮湿三个方面，结合现场实际提出了防范误动跳闸四项措施。近年来，通过风冷控制箱改造、风冷控制回路电压闭锁及信号回路启动音响功能完善等改进措施的落实，元器件定期更换、运行规程修编等管控对策的实施，有效提高了变压器的供电可靠性，有力保障了电网的安全稳定运行。

参考文献

[1]许艳阳，变电设备现场故障与处理典型实例[J].中国电力出版社，2010，（12）：199.

[2]国家电力调度通信中心.电力系统继电保护规定汇编[G].2版.北京：中国电力出版社出版，1997.

[3]张金元，变电运行现场技术问答[M].北京：中国电力出版社，2003.