分析变压器风冷控制系统的原理

分析变压器风冷控制系统的原理

尹春浩

尹春浩

（江苏省电力公司检修分公司苏州运维分部江苏苏州215131）

摘要：变压器结构复杂，是电力系统的核心，其运行状态关系着整个电力系统能否平稳运行。而变压器风冷控制系统在运行当中，影响着电力系统的功能和实际运行效果。文章重点分析了变压器风冷控制系统的原理，发现变压器风冷系统在原理方面实现了智能化的控制，并且在实际的应用当中创造了较大的经济效益和社会效益。

关键词：变压器；风冷控制系统；运行方式；原理

变压器是电力传输过程中重要的电力设备，其承载能力大，噪音小，结构简单等优点在电力系统中被广泛应用。变压器常见的冷却方式有油浸自冷，油浸风冷，强迫油循环风冷，强迫油循环导向风冷4种。强迫油循环冷却方式，它是把变压器中的油，利用潜油泵打入油做成容易散热的特殊形状散热器，启动风扇吹风，将高速流动的风作冷却介质，把热量带走。大型变压器容量不同，冷却器组数一般从四组到十二组不等。各组冷却器有工作、辅助、备用、停用四种方式，可根据变压器负荷及油温情况投入冷却器组数，其余冷却器可置辅助或备用位置。电力系统220kV及以上电压等级的变压器普遍采用强油风冷，目前绝大多数的风冷控制系统都是由继电器加接触器等电器元件构成逻辑控制电路，实现风冷系统的电气控制。电磁元件控制的主变强油风冷通风控制系统在运行中存在诸多问题，例如运行人员要经常去切换冷却器组，改变冷却器运行方式，而且电磁元器件也易发生问题，固有系统在经过多年的使用以后，已经出现了不适应当下情况、工作效率低下、操作繁琐等问题，影响了日常工作。文章主要对变压器风冷控制系统的原理进行讨论与分析。

一、变压器冷却器运行方式分析

根据变压器的负荷情况，以及不同的工作环境温度，总结出变压器冷却器的运行方式，大体上分为3种情况：第一种是工作、第二种是辅助、第三种是备用。工作方式主要指转换开关把手放在工作位置时，接通投入运行的冷却器，这种运行方式比较常见，属于传统意义上的运行方式，并且占据多数的运行时间。辅助方式主要是变压器的油温超过一定的温度时，或者是在变压器发生过流的情况时，投入运行冷却器。这种运行方式也比较常见，但由于现下的设备和技术比较成熟，因此上述情况不经常发生。备用方式主要指的是其他冷却器在发生故障的时候，投入运行的冷却器。综合而言，现下普遍应用的是基于电磁元器件的逻辑接点控制的变压器风冷系统，此种系统虽然服务了很长一段时间，但与目前的发展情况格格不入，主要表现出了以下问题：首先，控制方式单一。在实际工作中，一旦出现突发情况，基于电磁元器件的逻辑接点的变压器风冷系统，无法完成对实际情况的有效控制，导致经济损失提升，甚至是威胁到操作人员的安全。其次，此种系统缺乏运行当中的灵活性及可靠性。由于城市用电不断增加，各项工作也在不断提升，变压器风冷控制系统需要满足多方需求，并且还要将性能提升到一个新的高度，固有系统无法实现如此多的要求，导致在实际工作中，增添了很多不便，甚至是阻碍。

二、变压器风冷控制系统原理及组成

（1）系统原理

根据以往的经验分析，变压器风冷系统控制原理如果得不到优化，后续工作也无法实现预期效果。结合当下的工作方式和各项矛盾、冲突，制定了全新的原理。首先，由PLC控制的变压器风冷控制系统，采用PLC作为中央控制元件。这样一来，就在根本上解决了不必要的问题，而且在实际的运行当中，原理完全可以作为指导得到落实。其次，通过采集两段不同所编的三相交流电源、两段主电源的投入方式、每台冷却器的工作方式等等，将这些信号通过广电隔离器输入到PLC，PLC通过软件上的逻辑分析判断，进行相应的控制，发出相应的指令控制元件，投入工作电源、工作、备用冷却组，发出相应的就地和远方信号。从系统原理来看，全新设计的变压器风冷控制系统，告别了以往的恶性循环，实现了良性循环。此系统不仅能够在较短的时间内，完成较多的工作，还可以降低经济上的成本，创造更多的效益，是一种比较理想的选择。

（2）变压器风控控制系统原理的实现———系统硬件

从客观的角度来说，原理虽然包含了一定的实践内容，但是缺乏体现原理的客观因素。在文章当中，将对系统硬件进行阐述，便于对原理的理解。一般来说，变压器风冷控制系统的原理比较强调低功耗、高效能，在选择硬件的时候，也要遵循这个原则，因此，文章选择

PLC控制作为硬件的核心元件，一方面可以实现原理的理论效益，另一方面可以了解到实践工作的不足，优化原理。除此之外，在控制方式当中，主要是根据用户的意愿自行设定，判断依据集中在交流电压输入电路、油泵、风机运行状态输入电路等方面。图1为风冷系统硬件组成框图，从图中可以清晰的看到，当变压器风冷控制系统的原理和相应的硬件结合以后，瞬间形成了一种默契的循环，实现了真正意义上的良性工作。

图1风冷系统硬件组成框图

（3）变压器风冷控制系统原理的实现流程

原理作为一个非常重要的研究部分，对变压器风冷控制系统，具有非常重要的影响。文章认为，要想将原理彻底落实，可以尝试按照以下方式来执行：首先，通过PLC提供不同的逻辑控制指令，利用梯形图编制逻辑执行序列及程序。这种工作方式的好处在于，不仅减少了之前的繁琐步骤，还加强的原理执行过程中的灵活性及可靠性。就PLC控制本身来说，无论是技术、设备，还是原理、学术成果，都相当成熟，应用PLC控制，无疑为变压器风冷控制系统原理的执行，提供了较强的保障。其次，要完成变压器风冷控制系统电源、工作、备用冷却器的自动投入以及退出运行工作。由于变压器风冷控制系统的原理在理论上占有的成

分较多，因此需要加强实践。实现自动投入运行、自动退出运行，是智能化控制的要点，也是原理发展的必然趋势，今后要进一步努力。

三、变压器风冷控制系统原理的实现

（1）冷却器组投入原则及电源的自动控制

变压器风冷控制系统的原理已经成熟，将原理应用到具体的工作当中，才可以创造出理想的经济效益和社会效益。根据实际需求和工作上的发展趋势，文章总结出了冷却器组的投入原则和电源的自动控制方式。主要分为以下几个步骤来实现：首先，在变压器投入电网工作之前，需要结合变压器的数量、容量、负荷等要求，投入相应的冷却器组，多数情况是按照冷却器的分布将主变压器对角投入两组或者不等的冷却器组，剩余冷却器为备用状态，值得注意的是，此时不设定辅助状态。其次，通过实际运行，实现互为备用目的，电源投入也实现了自动控制的目的，以此来提高冷却器的电源供电可靠性。

（2）工作冷却器组的投入

就目前的情况来看，冷却器组的运行状态，可以由运行人员任意选择，也可以根据实际需求来进行设定，并没有太大的限制条件。投入工作并不复杂，主要是根据之前的一些工作规范或者是工作要求来进行。一般来讲，工作冷却器组的投入，要注意一些比较特殊的问题，例如设备冲突或者是技术上的问题等等，变压器风冷控制系统的原理是健全的，但在实际应用当中，难免发生一些问题，这就需要工作人员在将工作冷却器投入的时候，仔细观察和记录，结合以往的工作经验进行判定，减少经济损失。另外，由于工作冷却器组在投入的时候，要考虑到很多的方面，所以要定时监测，防止在发生安全事故的时候无人解决。

四、结束语

变压器是变电运行中的核心部分，而风冷系统的可靠性直接影响到变压器的安全运行，加强风冷系统对维护对保障变压器安全运行有着重要的意义。综上所述，主要讨论与分析了变压器风冷控制系统的原理，就原理本身来说，并没有太多的问题，在实际应用当中，也取得了预期成果。相信在今后的工作中，变压器风冷控制系统的原理会得到进一步的优化，创造出更大的经济效益和社会效益。

参考文献

[1]张继兰,王中强,田卫东.大型变压器风冷智能控制柜的设计[J].电气制造,2010.10:36-38.

[2]贺娟.变频恒压供水系统设计，变频恒压供水根据实际水压调整水泵电动机转速，提高供水质量[J].电气应用，2013(24).

[3]电力变压器选用导则，GB/T17468-2008.

[4]周泽存，高电压技术.2007，中国电力出版社.

[5]电力变压器运行规程，DL/T572-2010.

[6]继电保护及安全自动装置技术规程（部颁DL400-91）.