主变压器风冷短时全停整改方案的探究

何晓伟

中图分类号：TU145 文献标识码：A 文章编号：2095-3178（2018）20-0358-01

1 方案背景

某750千伏变电站1、2、3号主变风冷电机的运行电压为380V±5%，即最低运行电压为361V，电压监视继电器的欠压整定值与该值对应，为360V。2018年3月31日，750千伏某线路故障跳闸时该变电站主变冷却器电源电压受系统四次冲击最低值在351至365伏之间，考虑到继电器自身存在一定误差（5%以内），因此电压监视继电器动作正确。该变电站前期曾多次发生系统冲击时风冷短时全停的情况，虽然电压监视继电器动作正确，但由此带来的风冷短时全停却给安全运行带来隐患。为了解决该问题，考虑方案如下：

2 整改方案

方案一：

调低电压监视继电器的欠压定值，从360V调整为340V，但电机的运行电压为380V±5%，即允许的最低运行电压为361V，调整后虽然可以躲过系统冲击带来的短时电压降低，但当电压长时间低于361V时也不能切除电源，会导致电机的电流长时间大于额定值而烧毁电机。因此该方法不可行。

方案二：

调整电壓监视继电器的延迟设置，目前该延迟设置对应的拨码1为OFF状态，即复位延迟，当电压恢复正常后经延迟时间节点才动作。延迟时间整定值为0。如下图：

通过查看该变电站监控系统历史报文，系统冲击曾多次导致站内主变压器风冷控制系统短时全停，但影响时间均不超过2S，因此建议将延迟设置对应的拨码1调整为为ON状态，即响应延迟，当电压异常时经延迟时间节点才动作，延迟时间整定值调整为3S。如下图：

调整后，当系统冲击导致站内电压降低时，因为冲击时间比电压监视继电器的动作延迟时间短，因此电压监视继电器不会动作，冷却器可以正常运行。

3 方案计算

根据公式P=1.732UIcosφ，当三相交流电机的电源电压降低时，由于输出功率不变，将导致电流增加。为防止电流增大到烧毁电机的程度，设置了两个保护：电压监视继电器的欠压保护和过载继电器继电器的过流保护，两者互补，共同保护电机。当我们允许电压在3S内低于电压监视继电器的欠压整定值时，需考虑电流不能超过过载继电器继电器的动作值，这样既可以避免风冷短时全停，也能防止电机过流。

对电压降低时的电流进行计算：电机额定功率为2.2kW，额定电压380V，额定电流5.7A，计算得功率因数为0.586。根据公式：P=1.732UIcosφ计算得：当电压降低到360V时，电流为6.02A；当电压降低到350V时，电流为6.19A；当电压降低到340V时，电流为6.38A。均低于过载继电器整定值6.5A， 再考虑到系统冲击时站内电压最低降到351V，因此当系统冲击导致电压降低时，电流不会导致过载继电器动作。也就是说该电流在电机的允许范围内，不会达到损害电机的程度。另外，还需要考虑若在这3S时间内，电压降低严重导致电流增幅很大，如何来切除风冷，根据计算，当电压降低到330V时，电流为6.57A，超过过载继电器整定定值，过载继电器动作切除风机，故方案二可以实施。

参考文献

[1]马旭斌，郑巴特，刘岩娟.变电站风冷变压器冷却器全停故障分析[J].内蒙古电力技术，2010（02：27-28）.

[2]李冬梅.大型变压器强迫油循环风冷自动控制系统设计[D].河北工业大学，2011.