一起强迫油循环变压器冷却器电源故障的分析与改进

一起强迫油循环变压器冷却器电源故障的分析与改进

张昔剑

广东粤电大埔发电有限公司，广东梅州514200

【摘要】由一起未遂事故引申到对强迫油循环变压器冷却器控制回路的分析，推导这种典型的冷却器两路电源控制回路的实现情况，从中发现这种控制回路存在的安全隐患，并提出了一整套的改进措施。

【关键词】强迫油循环变压器；冷却器控制回路；安全隐患；改进措施

1问题的提出

变压器强迫油循环冷却方式，因其突出的冷却效果在大容量变压器的配置上被广泛采用。但此类变压器的弱点也同样明显——因变压器自身的散热条件差，当运行中冷却装置出现故障停运时，变压器温度将会急促上升，迫使变压器乃至单元接线的机组停运，从而危及设备的可靠运行。为了确保冷却装置的运行可靠性，通常冷却装置都专门设置了两路电源且互为备用、自动投入。运行中当工作电源出现缺相、三相失压等故障时，会自动跳开工作电源、投入备用电源运行。如果冷却器被迫全停，全停保护将会延时动作退出变压器运行，避免变压器因过热而损坏。

某日，厂运行机组一主变运行中突然发出“变压器温度高”信号报警（70℃报警），主变温度表显示70.2℃并有上升趋势。现场检查发现该主变4组冷却器全部停止运行，冷却器的两路电源主接触器均在失磁断开位置，但两个回路电源仍正常。手动启动另一路电源后，备用路电源投入，主变冷却器恢复运行。避免了一起主变冷却器全停保护动作跳机或者主变发热严重的设备损坏事故发生。

2隐患的查找及分析

事后我们对这起未遂事故进行了分析，发现造成这起主变冷却器全停的原因是冷却器工作电源接触器线圈烧坏跳闸后，备用电源未能自动投入所引起。对该控制回路做进一步分析，我们发现该回路在设计时，是按工作电源出现缺相、三相失压故障时备用电源将自动投入的功能而设计的，未考虑到当两路电源均正常的情况下，工作电源控制回路出现接线开路、接点接触不良或接触器线圈烧坏等非电源性故障时，备用电源自动投入的控制功能。另外我们还发现当冷却器控制回路发生这种非电源性故障时，除备用路电源不会自动投入外，控制回路还将无任何冷却器全停的报警信号发出，并同时会启动冷却器全停保护的延时跳闸回路。

具体分析如下（图1所示）：

（1）运行中如果冷却器工作电源接触器线圈烧坏（以电源Ⅰ工作、电源Ⅱ备用为例），这时1JC接触器跳闸其主触头断开，冷却器电源消失。但这时由于两路电源仍正常，故两路电源的1ZJ、2ZJ继电器及工作电源断相控制6ZJ继电器均正常未动作，电源Ⅱ自动控制回路则因1ZJ、6ZJ接点未闭合而不能自动投入，从而造成冷却器电源消失，冷却器一直处于停运状态。

（2）“Ⅰ、Ⅱ工作电源故障”、“两路工作电源全停”光字牌信号均是由Ⅰ、Ⅱ路电源的1ZJ、2ZJ电源监测继电器的常闭接点来发信的，而这时Ⅰ、Ⅱ路电源仍正常，故1ZJ、2ZJ继电器还在励磁状态，所以不会发出任何报警信号。以致直到油温高报警后，到现场才发现主变冷却器已经全停。

（3）运行中只要两路电源的接触器1JC、2JC同时在失磁断开状态，其常闭辅助接点1JC、2JC就将闭合，这时就会启动冷却器全停跳闸回路，使BSJ继电器励磁。BSJ1、BSJ2接点将开始延时闭合，直至保护动作跳闸。

由上述分析可知，该冷却器电源控制回路存在安全隐患，继而才会发生前述工作电源接触器线圈烧坏跳闸后，备用路电源未能自动投入，且无任何报警信号发出的未遂事故。

3改进措施

针对上述分析，我们对冷却器控制回路在原来保护控制功能的基础上进行了改进。

由图2所示：在两路电源的接触器负荷侧增加一个具有延时动作功能的时间继电器1BSJ，并取其两对延时断开的常开接点分别并接在电源Ⅰ、Ⅱ自动控制回路的1ZJ、6ZJ上。从而实现两路电源正常情况下，工作电源控制回路出现非电源故障时备用电源亦能自动投入的功能，另外用1BSJ的一对延时常闭接点增加“冷却器电源消失”的报警信号。

冷却器控制回路改进后的动作效果检查（图2所示）：

（1）主变冷却器启动前电源接触器负荷侧无电，1BSJ线圈在失磁状态，其两对1BSJ常开接点在断开状态，主变冷却器电源Ⅰ、Ⅱ的启动回路未受影响，仍能实现正常启动。

（2）当选择电源Ⅰ工作、电源Ⅱ备用时，1JC接触器闭合，1BSJ线圈受电，1BSJ常开接点闭合，这时电源Ⅱ自动控制回路由于1JC常闭接点在断开位置，故电源Ⅱ自动控制回路不会启动。假如运行中电源Ⅰ控制回路出现接线开路、1ZJ常开接点、6ZJ常闭接点接触不良或1JC接触器线圈烧坏等非电源故障时，1JC接触器将失磁跳开，这时由于1BSJ是延时断开的，则电源Ⅱ将在1JC常闭接点闭合后，1BSJ延时常开接点断开前自动投入运行。同理选择电源Ⅱ工作、电源Ⅰ备用时一样能实现该功能。从而实现在原控制功能基础上增加非电源故障引起工作电源接触器跳开启动备用电源投入的功能。

（3）由于1BSJ继电器接在两路电源的接触器负荷侧，运行中冷却器电源不管出现何种故障，只要电源接触器负荷侧失电，1BSJ常闭接点就会延时闭合发出“冷却器电源消失”报警信号，及时提醒运行值班人员进行处理。就可避免前述的接触器线圈烧坏跳开后无任何报警信号发出的隐患。

4结束语

任何典型设置都有其一定的局限性，只有通过对实际运用中暴露问题的分析和改进，才能不断提高这些典型设置的科学性和合理性。

附件：

图1：原强迫油循环冷却器控制回路示意图

图2：改进后的强迫油循环冷却器控制回路示意图