一种新型变压器强油风冷控制方式

任保忠，王华玺，李建超

（国网山东省电力公司聊城供电公司，山东 聊城 252000）

一种新型变压器强油风冷控制方式

任保忠，王华玺，李建超

（国网山东省电力公司聊城供电公司，山东 聊城 252000）

介绍了传统强油风冷控制方式和新型风冷控制方式的工作原理，分析了前者易积污是冷却效率随运行时间而下降的原因，采用新型风冷控制方式进行改造，对改造前后的运行效果进行了分析比较，并通过试验取得最优参数。

变压器；冷却器；新型控制方式

0 引言

目前采用强油风冷方式的变压器在运行的220 kV主变压器中仍占有较大比例。在冷却器运行过程中，由于风机运转产生的吸附力，极易导致变压器后部散热管道内发生积污现象，使冷却效率降低。为了提高冷却效率，需要对主变压器冷却器进行带电水冲洗，而此项工作存在一定的安全隐患，多地曾发生由此而导致的主变压器跳闸事故。

1 传统和新型风冷控制方式介绍

1.1 传统控制方式原理

传统变压器冷却器的典型的控制方式如图1所示，其中1KK为手动/自动操作把手，3K，1HK为中间继电器，1KY为交流接触器，1FA，1FA1为热继电器，MY为油泵，MF为风机，HXD为冷却器工作指示灯。

其工作原理描述如下。图1中3K为PLC模块控制的中间继电器，若操作把手1KK置于自动状态，1KK的3-4导通。当PLC模块判断该组风机需要启动时，继电器3K带电，图1中3K 15-18触点组导通，使继电器1HK的A1-A2线圈带电，1HK的9-5触点组导通。此时若热继电器1FA，1FA1无异常，则交流接触器1KY的A1-A2线圈带电，油泵MY和风机MF带电，冷却器启动，同时指示灯HXD亮起指示。当操作把手1KK置于手动状态时，则无需PLC逻辑判断，冷却器直接制动。

图1 传统冷却器控制方式

该控制方式中，风机一直处于向外吹风的正向运转方式，这样导致散热管处始终承受较大的吸附力，容易将周围的柳絮、杨絮及其他脏污飞尘吸附至散热管道处。长期积累效应下导致脏污进入到散热管道内部，使冷却器散热性能下降，必须进行及时清理。

1.2 新型控制方式原理

对变压器冷却器的风机运转方式进行了改造，改变其长期向外吹风运行方式，在正向吹风T1时间后，逆向吹风T2时间。合理选择T1，T2时间，使T1时间内脏污只附在散热管道表层，这样在T2时间的逆向吹风便可轻易将绝大部分脏污吹出。

改造后冷却器的控制方式如图2所示。其中新增中间继电器4K，2HK；交流接触器1KY1，1KY2。对PLC模块进行程序升级，当冷却器处于自动运行状态时，PLC模块所控制中间继电器3K带电T1时间后，3K失电，转为中间继电器4K带电T2时间，依次循环。

其基本工作原理描述如下：若操作把手1KK置于自动状态，1KK的3-4和5-6这2组触点组均导通；当3K继电器带电时，继电器1HK的A1-A2线圈带电导通。此时若热继电器1FA，1FA1无异常，则交流接触器1KY和1KY1的A1-A2线圈带电，油泵MY和风机MF带正序交流电，冷却器正常启动。T1 时间后，3K继电器失电，4K继电器带电，则交流接触器1KY和1KY2的A1-A2线圈带电，油泵MY依然带正序交流电，正常运转；而风机MF带负序交流电，转为反向运转清污模式运行，依次循环。若操作把手1KK置于手动状态，则接触器1HK始终带电，冷却器始终处于运转状态。

图2 新型冷却器控制方式

图3 1号主变压器温度变化曲线

2 传统和新型控制方式运行效果比较

对同一变电站2台强油风冷变压器进行试验，分别称之为1号主变压器，2号主变压器。其中，1号主变压器为新型冷却器控制方式， 2号主变压器为传统冷却器控制方式。新型冷却器控制方式中选择正向吹风T1为60 min，逆向吹风T2为5 min。在2015年5-6月，以3天为1个基本单位，统计此3天内的主变压器最高温度，共20组数据，2台变压器的温度变化如图3，图4所示，最高、最低和平均温度如表1所示。

图4 2号主变压器温度变化曲线

表1 各台主变压器最高、最低和平均温度

对以上2台主变压器的冷却器进行现场观测，经过2个月的运行后，1号主变压器与2号主变压器相比，1号主变压器冷却器散热管道脏污程度轻微许多，不需要对其进行清理。

通过以上对比分析可以看出，采用新型冷却器控制方式后，1号主变压器的冷却器冷却效率随着运行时间的增加并无明显的降低。由此可见，改造后的设计可以有效地解决传统强油风冷控制方式中冷却器散热管道积污严重，从而需要定期水冲洗的难题。

3 时间参数优化选择

为了取得最佳效果，对新型冷却器控制方式中T1，T2参数进行了试验。对T1，T2分别取3组参数，第1组参数为60 min，5 min；第2组参数为120 min，5 min；第3组参数为120 min，10 min，下面对这3组参数运行情况进行测试。

选择3台负荷相当、所处地理位置相近的强油风冷主变压器，首先对其冷却器进行清理，使其散热管道处于清洁状态，然后分别按照以上3组参数运行，进行测试。试验同样是在2015年5-6月进行，数据获取和上述方式一致，3台主变压器的温度变化曲线如图5所示。

由图5可看出，3台主变压器温度随着时间均无明显变化，说明冷却器改造后运行效果较好，能够基本实现自清理的设计目标。相比较而言，第1组和第2组的冷却器自清理效果更为突出，但第2组冷却器温度稍有上升趋势，说明第2组数据的选择不太合理，不宜采用。比较第1组和第3组数据，每个循环周期分别为65 min和130 min，在效果相当的情况下优先选择周期较长的参数，这样可延长各器件和电动机的寿命，故最终选择第3组参数，即T1为120 min，T2为10 min。

图5 3台主变压器温度变化曲线

4 结束语

对传统强油风冷控制方式进行改造，使冷却器风机正向吹风T1时间后，逆向吹风T2时间。通过试验比较，发现该设计是可行的，进行改造后的冷却器具有优良的自清洁能力，可有效解决强油风冷变压器需定期清理的问题。同时，对时间T1和T2的选择进行试验，最终选择了T1为120 min，T2为10 min的最优组合。

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2015-07-27；

2016-03-05。

任保忠（1985-），男，工程师，主要从事变电检修工作，email：rbz-1985@163．com。

王华玺（1973-），男，工程师，主要从事变电检修工作。

李建超（1982-），男，工程师，主要从事变电检修工作。