强油风冷变压器冷却控制方式改造

任保忠，赵全新，孔　鹏，李宗杰

（国网山东省电力公司聊城供电公司，山东　聊城　252000）

强油风冷变压器冷却控制方式改造

任保忠，赵全新，孔鹏，李宗杰

（国网山东省电力公司聊城供电公司，山东聊城252000）

针对强油风冷变压器冷却器散热管道积污严重问题展开研究，设计一种新型冷却器控制方式，将冷却器风机改造为正向运转和反向运转相结合的方式。介绍传统控制方式和新型控制方式原理，并结合现场运行实际情况，对此两种控制方式下冷却器运行情况进行比较。

变压器；冷却器；控制方式

0　引言

当前在运行的220 kV主变，常见冷却方式有强油风冷、辅助风冷、自冷等。相较于自冷和辅助风冷，强油循环风冷方式最大的缺点是在春夏杨絮、柳絮飞扬之际或麦收时，由于风机运行的吸力，冷却管道之间容易吸附大量的杂物［1-2］，导致冷却器散热效率降低。若此时气温较高，变压器容易出现温度过高的问题，严重时会影响变压器运行寿命，威胁电网的安全可靠运行。一般对冷却器采取带电水冲洗的方式，但带电水冲洗存在一定的安全隐患，曾多次发生因水冲洗而导致的主变跳闸事故，同时该方式工作量大，工作强度高［3］。

1　传统和新型控制方式原理

1.1传统控制方式原理

传统冷却器的一种控制方式如图1所示［4］，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。

图1中3K为由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，图一中3K的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。

该控制方式中，一旦冷却器工作，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，长期积累效应导致脏污进入到散热管道内部［5］，使冷却器散热性能下降，必须及时进行清理。

1.2新型控制方式原理

对冷却器的风机运转方式进行改造，改变其长期向外吹风运行方式，在正向吹风60min后，逆向吹风5min，此时可将正向吹风期间积累的脏污吹出散热管道。由于在60min内，脏污只附在散热管道表层，此时只需要一段时间的逆向吹风便可将绝大部分脏污吹出。

图1　传统冷却器控制方式

图2　新型冷却器控制方式

此时冷却器控制方式如图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60min后，3K失电，转为中间继电器4K带电5min，依次循环。

其基本工作原理，简单描述如下。若操作把手1KK置于自动状态，1KK的3-4和5-6两组触点组均导通。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。60min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，冷却器始终处于正常运转状态。

2　运行效果比较

对3台负荷相当同的220 kV强油风冷变压器分别编号为1、2、3号，对其进行试验。其中，1号主变为新型冷却器控制方式，2、3号主变为传统冷却器控制方式，2号主变于2015-04-12进行带电水冲洗，而3号主变2015年内一直未进行冷却器清理工作。自2015-04-15至2015-06-14，以3天为1个基本单位，统计此3天内的主变最高温度，共20组数据，依次编号N为1～20，每台变压器的温度变化曲线和平均温度分别如图3（a）、（b）、（c）所示。

对每台变压器在此期间的最高、最低和平均温度进行统计，如表1所示。1号主变的温度浮动最小，约为±5℃，2、3号主变温度浮动均约为±9℃。同时由图3可以清晰地看出，2、3号主变温度在2个月内均有明显的上升趋势，其中3号主变温度最高，最高温度达65℃，已经接近主变高温报警温度，需要在近期对其冷却器进行清理。1号主变的温度曲线略有上升趋势，但考虑到4—6月期间的环境温度也呈逐渐上升趋势，可认为此主变冷却器的冷却效率并无明显变化。

对以上3台主变的冷却器进行现场观测，经过2个月的运行后，2、3号主变相比，1号主变冷却器散热管道脏污程度轻微许多，具体情况如图4所示。不需要对其进行清理。

图3　各台主变温度

表1　各台主变最高、最低和平均温度　℃

图4　各台主变冷却器

通过以上分析可以看出，采用新型冷却器控制方式后，1号主变的冷却器冷却效率随着运行时间并无明显降低，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，需要定期水冲洗的难题。

3　结语

针对强油风冷变压器，设计了一种新型冷却器控制方式，该控制方式改变传统风机只能正向运转的模式，改成60min正向运转加5min反向运转循环的方式。通过运行效果比较，可以看出使用此新型控制方式，可以有效解决冷却器运行中散热管道易积污，需定期清理的难题，具有很好的现场应用价值和推广意义。

［1］杨理，李林川，李俊元.强油循环风冷变压器冷却系统自控装置的研制［J］.电力系统及其自动化学报，2004，16（5）：52-55.

［2］任保忠，陈鹏，孔鹏，等.变压器冷却器新型防尘降温方式研究［J］.变压器，2013，50（4）：50-51.

［3］赵剑波，肖承仟，王予生，等.220 kV主变风冷装置全停故障原因分析及其二次回路改造［J］.高压电器，2011，47（5）：96-99.

［4］张晓丽，肖刚，刘青丽.500 kV自然油循环变压器冷却回路的改进［J］.四川电力技术.2006，29（4）：17-18.

［5］李晓斌，贾义，盖国权，等.主变压器强油风冷信号回路改进［J］.电子设计工程.2014，22（4）：117-119.

Control M ode Upgrading in Cooling System of Forced-oil Air-cooling Transformer

REN Baozhong，ZHAO Quanxin，KONG Peng，LIZongjie
（State Grid Liaocheng Power Supply Company，Liaocheng 252000，China）

Aiming at the severe pollution in cooler pipes of forced-oil air-cooling transformer，a new controlmode for coolers is designed，in which the blower runs in forward and reverse directions.Both the tradition controlmode and the new one are introduced and operation results of the two are compared.

transformer；cooler；controlmode

TM41

B

1007-9904（2016）03-0075-03

2015-10-24

任保忠（1985），男，工程师，从事变电检修工作。