主变冷却器控制回路故障引起停机事件分析

王飞

摘要：现阶段主变冷却器通常包括2路动力电源以及1路不间断电源，主要作用是报警以及控制，一般使用传统电磁式的继电器构建控制回路，也会使用PLC自动控制冷却器。通常是2个主接触器将2路工作电源引入控制系统，或者是应用ATS自动开关。双电源切换可以由PLC自动轮换投入，切换周期设定为一个月，也可以使用转换开关进行工作选择，转换开关选择工作后，不会定期进行轮换工作。由于主变冷却器在运行中会受到各种因素影响出现控制回路故障，严重时会引起停机事件，本文将对主变冷却器控制回路故障所引发的停机事件进行分析，以供参考。

关键词：主变冷却器;控制回路;故障;停机

当前国内经济发展速度较快，用户对于供电服务质量以及电网运行的安全性、稳定性以及经济性有更高的要求。在电网中投入大量的高电压以及大容量变压器，其主要功能是交换和输送电力能源，能够在一定程度上保障电网运行的安全性、稳定性以及经济性。变压器运行中会产生较多热量，这是因为变压器负载损耗会影响到其运行温度，为了保证变压器能安全稳定运行需采用冷却器，但是在主变冷却器使用过程中容易出现控制回路故障，并且会引发停机问题，为了解决这一问题，应对主变冷却器有所了解，分析其容易引发停机情况的故障，并进行相应措施来优化，保证主变冷却器能够充分发挥自身的作用。

一、主变冷却器原理

主变压器冷却器冷却方式为强迫油循环风冷。冷却器主要的结构组成是冷却器本体、潜油泵、油流继电器、冷却器控制柜以及接线盒等。其主要作用是将变压器绝缘油温度降低，以此来降低变压器的铁芯温度和绕组温度，保证主变压器能够正常运行。当两路动力电源消失或者冷却器故障后，风冷全停信号输出，风冷全停跳闸回路，是风冷全停20min后，如果出现75℃报警油温信号，则风冷全停跳闸信号输出，如果没有出现75℃报警油温信号，风冷全停60min后，仍然输出风冷全停跳闸信号。

二、主变冷却器控制电源说明

主变压器中冷却器的控制柜作用是提供控制电源以及冷却装置动力电源。冷却器控制柜动力电源共有Ⅰ、Ⅱ两路，一般Ⅱ路向控制回路提供电源。冷却器控制系统主要有以下几种功能：（1）在变压器运行有三种工作状态“自动”、“手动”“停止”，控制柜自动投入数量相符的工作冷却器，冷却器半月进行循环工作，当变压器停机时可将全部冷却器自动切除。（2）如果变压器运行中其顶层油温或者是负载达到设定值时，可自动投入辅助冷却器。如果冷却器运行中出现故障时，可以切除故障冷却器，并投入备用冷却器。（3）冷却器通过对转换开关选择电源或者PLC控制双电源切换明确冷却器工作状态。（4）冷却器控制回路具备逻辑保护功能。在实际运行中冷却器系统出现故障，将会发出报警信号（下图1为冷却器运行回路图）。

三、主变冷却器的控制回路故障

分析主变冷却器控制回路出现的故障，尤其是导致停机事件的故障可知，在实际设计和维护主变冷却器的控制回路时会出现很多问题，主要表现为以下几方面。（1）检查设计图纸，主变冷却器的输出报警存在直流电源（直流110V）故障、Ⅰ路以及Ⅱ路工作电源故障、冷却器风机、油泵运行，风冷全停，风冷全停跳闸等故障，故障信号通过DCS上传反馈到运行人员。（2）主变冷却器控制回路电源为双电源（DC110V控制电源和自供AC220V电源）分别经过电源开关PW1、PW2后在通过二极管模块D输出直流24V供给PLC，一旦二极管模块出现故障，将会使冷却器的控制回路电源消失（见图2）。（3）主变冷却器受到设计的影响，即使控制回路电源一切正常，PLC在运行中有可能会出现死机现象，厂家虽然设计有PLC停运延时启动所有冷却器回路，但是一旦中间继电器7KC（见图3）和中间继电器KT1-KT8出现问题（见图1、4），也会造成变压器冷却器整体或部分无法启动的故障。

四、改进主变冷却器控制回路的措施

根据上述主变冷却器存在控制回路故障，应该全面参考厂家设计图纸以及电厂实际使用经验，采取合理措施有效优化主变冷却器的控制回路，其措施为以下几点：（1）当控制回路总电源发生故障后，通过DCS远传信号报警，可使运行人员及时发现问题，运行人员可通过降低机组发电负荷等措施，并且对主变油温上升状态加以监视，在油温没有明显上升的情况下，通知维护人员尽快检查处理。（2）为了有效的避免PLC在运行中出现死机、断电后中间继电器7KC和中间继电器KT1-KT8出现问题造成变压器冷却器整体或部分无法启动的故障，电厂维护人员通过就地检修箱新增一路交流220V应急电源，电源开关出线串入应急中间继电器YDKA，继电器常闭接点串接在原主回路零线，新增控制回路由二级开关QF1控制（见图5）。

当控制电源消失后中间继电器7KC或中间继电器KT1-KT8出现问题后，短时间内暂时无法排除故障的前提下，可以由维护人员检查新增电源回路以及冷却器运行回路电源正常的情况下，合上开关QF，YDKA线圈得电，YDKA常闭接点与原主回路零线断开，再合上QF1，新增回路电源为冷却器运行控制回路使KM1——KM7线圈得电，接触器吸合，启动所有冷却器，确保维护人员有时间去发现和消除原先控制回路的问题，保证主变压器安全可靠运行。

结束语

电网运行中，在电力系統中变压器属于重要组成部分，为保障变压器运行的安全性以及稳定性，需要主变冷却器在其中发挥作用。如果在运行中出现控制回路故障，导致冷却器停机事故，将会对生产工作产生严重影响。因此应注重主变冷却器的运行情况，掌握其控制回路会出现的故障及原因，基于此制定合理措施加以改进，保证冷却器正常运行，以此支撑变压器与电力系统安全运行。

参考文献：

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