最新強迫油循環(huán)風冷變壓器冷卻器啟動回路淺析-陳前昌

1、精品好文檔，推薦學(xué)習交流強迫油循環(huán)風冷變壓器冷卻器啟動回路淺析-陳前昌強迫油循環(huán)風冷變壓器冷卻器啟動回路淺析江蘇宿遷供電公司陳前昌【摘要】大型變壓器大多采用強油循環(huán)風冷(ODAF/OFAF)的冷卻方式，為 了增強冷卻系統(tǒng)的可靠性進而提高變壓器的安全運行性能，往往采用多組冷卻 器分組控制的設(shè)計方案，由于分組方案應(yīng)用較廣，且經(jīng)過多年使用，逐漸趨于 完善，但也存在一些未被重視的問題，本文以某公司生產(chǎn)的OSFPS-750000/500 變壓器的的冷卻回路為例，剖析冷卻器的啟動回路并提出了改進意見?！娟P(guān)鍵詞】變壓器，冷卻器，啟動回路【正文】變壓器的銅損和鐵損消耗的能量絕大部分都轉(zhuǎn)化為熱量，造成了變壓器繞

2、 組及鐵芯溫度升高，而變壓器的絕緣壽命和溫度乂密切相關(guān)，根據(jù)試驗得出， 當平均溫度每升高10攝氏度時，油的劣化速度就會增加1.52倍。根據(jù)冷卻方 式分類。目前電力系統(tǒng)運行中的變壓器以油浸自冷式、油浸風冷式及強迫油循 環(huán)式三類為主。同樣環(huán)境下強迫油循環(huán)冷卻效果優(yōu)于油浸風冷，油浸風冷冷卻 效果優(yōu)于油浸自冷。大型變壓器為了提高容量、減少體積、重量和材料消耗大多會采用強迫油 循環(huán)導(dǎo)向風冷方式，這種冷卻方式采用的是油泵導(dǎo)向強迫加速熱點油循環(huán)，經(jīng) 風冷散熱器使變壓器冷卻效果提高。按照變壓器運行規(guī)程的相關(guān)規(guī)定，為 防止變壓器油劣化過速，上層油溫一般度，不宜經(jīng)常超過85攝氏，多數(shù)變壓器 因此設(shè)有過溫保護，當溫

3、度達到設(shè)定值就會跳閘。一旦變壓器因油溫過高導(dǎo)致 絕緣損壞事故或過溫跳閘，就會給系統(tǒng)的正常供電和安全運行帶來嚴重的影 響，因此根據(jù)變壓器的容量及其重要程度，必須裝設(shè)良好且可靠的冷卻系統(tǒng)。為了增強冷卻系統(tǒng)的可靠性進而提高變壓器的安全運行性能，往往采用多 組冷卻器分別控制的設(shè)計方案，當某一組冷卻器故障時不影響其他冷卻器的運 行，使得變壓器能夠最大程度上得到冷卻。分組的另外一個好處是運行檢修靈 活，冷卻器一般分成4-12組，可以根據(jù)負荷即溫度來確定投入的組數(shù)，及低溫 及低負荷時投入較少冷卻器，以免導(dǎo)致能源及冷卻器壽命的浪費，高溫及高負 荷時投入較多組冷卻器及時降低主變溫度。究竟需要投入多少臺冷卻器才能

4、既滿足散熱需求乂不至于造成能源浪費及 冷卻器壽命減少，這要根據(jù)不同的廠家散熱器的性能而定，本文以某公司生產(chǎn) 的OSFPS-750000/500變壓器為例，進行計算。根據(jù)廠家說明書要求，低負荷運 行時可以停用部分冷卻器，在保持各繞組及油溫升不變的條件下，開啟冷卻器 組數(shù)與允許負荷的關(guān)系有下列算式：開啟n只冷卻器時變壓器允許的容量Sn'計算公式Sn'=Snxpk'/pkSn變壓器的額定容量（kVA）Pk' 一開啟n只冷卻器允許的負載損耗，Pk' =nP-P0Pk -變壓器75 時額定負載損耗P -變壓器滿載運行時每只冷卻器的熱負荷，P= （P0+Pk） /N

5、P0 變壓器的空載損耗N-冷卻器總數(shù)（不包括備用冷卻器）根據(jù)變壓器的參數(shù)（N=7-l, P0=173. 4kW, Pk=根據(jù).6kW, Sn=750000kVA）可以得到開啟冷卻器組數(shù)和對應(yīng)允許容量的關(guān)系如下表啟動冷卻器臺數(shù)n變壓器允許的容量Sn'k = Sn' /Sn1163970 kVA0.2192366070 kVA0.4883491050 kVA0. 6554590130 kVA0. 7875674810 kVA0. 9006750000 kVA1. 000冷卻器的控制方式有手動和自動兩種，其中自動控制的冷卻回路乂可分為 電氣回路控制和可編程控制，目前在系統(tǒng)中運行的以電

6、氣回路控制為主，但可 編程控制的冷卻器會象微機保護一樣逐漸普及。下面，以該公司生產(chǎn)的OSFPS- 750000/500變壓器配套冷卻器控制回路為例，分析其啟動回路并提出了改進意 見。僅供學(xué)習與交流，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除謝謝11冷卻器控制回路如下QF7P0P(45-巨照4143| K3P0P(55O 4549K4 73V-'K3o-K03n-K4n-PDPfe5 0KT2 K5-MKT3 K6L-SF-P怛KH7_KI71 KH71國 72 KH72即 2 KH73».ffkH71KN72KH72 年SC7MDKN7KN71KN72KN73SC7R (o-冷卻器控制回路圖（局

7、部）一、 冷卻系統(tǒng)配置介紹：該冷卻系統(tǒng)配置7組冷卻器，由電源切換回路，工作冷卻器輔助及備用冷 卻器啟動回路，信號回路，冷卻器自動啟動及冷卻器全停跳閘啟動回路構(gòu)成。 1、冷卻器的分組，為了運行檢修靈活，冷卻系統(tǒng)配置7組冷卻器，可以根據(jù)負荷即溫度來確定投入的組數(shù)，及低溫及低負荷時投入較少冷卻 器，高溫及高負荷時投入較多組冷卻器。2、 冷卻器的工作方式，由于變壓器的負荷及溫度是不斷變化的，故當需要投入或停止冷卻器時應(yīng)該自動進行，不需人為干預(yù)，這樣既減少了 人員工作壓力，乂避免了人為投入不及時導(dǎo)致主變溫度過高，或人為 退出不及時導(dǎo)致能源及冷卻器壽命的浪費。故除了設(shè)置工作模式外， 還設(shè)置了輔助1、輔助2

8、工作模式，可以根據(jù)溫度及負荷啟動。3、 為了防止工作冷卻器因各種故障停用，設(shè)置了備用工作模式，當任一工作中的冷卻器故障停用，都自動啟動備用冷卻器，來代替原有冷卻 器的運行。二、冷卻器的幾種工作模式1、冷卻器工作方式切換開關(guān)SC的接點位置表如下：工作狀態(tài)停M工作W»A2OS皴頭T一1-2X3-4X5-6X7-8/9-10X13-14X15-16X2、“停止0”模式停止模式時，冷卻器工作方式切換開關(guān)SC所有接點均斷開，該組冷卻器退 出運行。3、“工作W”模式如下圖所示，設(shè)置方式為“工作”的冷卻器（以第一組為例），其SCI接 點 1-2、3-4 接通,KM1 及 KM11、KM12、KM1

9、3 經(jīng) QI、QC1、SCI 的接點 3-4 及其 自身的熱繼電器常閉接點啟動，其中KM1為第一組冷卻器的潛油泵的接觸器， KM11、12、13為第一組冷卻器的三只風扇的接觸器，第一組冷卻器工作。工作指示紅燈H1經(jīng)QF8、KM1及KM11. KM12、KM13的常開接點，K01 （油 流繼電器）的常開接點、SCI接點3-4啟動，指示第一組工作正常。4、“輔助A1”模式ABC娥蚊N如圖所示，設(shè)置方式為“輔助A1”的冷卻器（以第七組為例），其SC7接 點5-6、7-8接通，KM7及KM71、KM72、KM73經(jīng)其自身的熱繼電器常閉接點及 Q7、QC7、SC7的接點7-8及K3啟動，其中KM7為第七

10、組冷卻器的潛油泵的接 觸器，KM71、72、73為第七組冷卻器的三只風扇的接觸器，當K3動作時， “輔助A1”冷卻器工作。工作指示紅燈H7經(jīng)QF8、KM7及KM71、KM72、KM73的常開接點,K07 （油 流繼電器）的常開接點、SC7接點7-8啟動，指示第七組冷卻器工作正常。5、“輔助A2”模式設(shè)置方式為“輔助A2”的冷卻器（仍以第七組為例），其SC7接點9-10、 11-12接通，KM7及KM71、KM72、KM73經(jīng)其自身的熱繼電器常閉接點及Q7、 QC7、SC7的接點H-12及K4啟動，當K4動作時，“輔助A2”冷卻器工作。 6、“備用S”模式如圖所示，設(shè)置方式為“備用S”的冷卻器（

11、仍以第七組為例），其SC7 接點13-14、15-16接通，KM7及KM71、KM72、KM73經(jīng)其自身的熱繼電器常閉 接點及Q7、QC7、SC7的接點15-16及K5啟動，當K5動作時，“備用S”冷卻器工作。ABC嬸后它豫工作指示紅燈H7經(jīng)QF8 KM7及KM71、KM72、KM73的常開接點，K07 （油流 繼電器）的常開接點啟動，指示第七組冷卻器工作正常。三、輔助冷卻器的啟動過程分析：溫度45度無K03K4、 K0345度溫度55度K03K03、 K3K4、 K03、 K355度溫度65度K03、 K3K03、 K3K4、 K03、 K3溫度65度K4、 K03K4、 K03、 K3K4

12、、 K03、 K3四、備用冷卻器的啟動過程分析:當工作中的冷卻器（以第一組冷卻器為例）出現(xiàn)故障，如油泵回路缺相或 短路，熱繼電器KH1動作，斷開接觸器KM1啟動回路，接觸器KM1返回，其常 閉接點接通，交流220V電源經(jīng)QF7、KT2、K5、SCI的2接點、KM1常閉接 點、SCI的3-4接點構(gòu)成回路，K5延時3秒動作，K5動作后啟動相應(yīng)設(shè)置為 “備用S”模式的冷卻器。風扇回路和油流繼電器的常閉接點均和該接點并 聯(lián)，若油流繼電器或風扇接觸器返回，均同樣判斷為故障，啟動繼電器K5,進 而啟動備用冷卻器。故障冷卻器故障啟動備用冷卻器圖當油溫或負荷啟動了輔助冷卻器（仍以笫一組冷卻器設(shè)置為“輔助A1”

13、為例）出現(xiàn)故障，如油泵回路缺相或短路，熱繼電器KH1動作，斷開接觸器KM1啟動回路，接觸器KM1返回，其常閉接點接通，交流220V電源經(jīng)QF7、KT2、K5、SCI的5-6接點、KM1常閉接點、SCI的7-8接點構(gòu)成回路，K5延時3秒動 作，K5動作后啟動相應(yīng)設(shè)置為“備用S”模式的冷卻器。風扇回路和油流繼電 器的常閉接點均和該接點并聯(lián)，若油流繼電器或風扇接觸器返回，均同樣判斷 為故障，啟動繼電器K5,進而啟動備用冷卻器。ABC瞬蟾NK5動作后一組接點發(fā)“工作冷卻器故障”信號，以提醒值班人員注意。當備用冷卻器出現(xiàn)故障時,交流220V電源經(jīng)QF7、KT3、K6、SCI的13-14 接點、KM1常閉

14、接點、SCI的15-16. K5接點構(gòu)成回路，K6延時3秒動作，發(fā) 出“備用冷卻器故障”信號。五、輔助冷卻器的啟動回路不足與改進：輔助冷卻器的按負荷啟動的繼電器KC1、KC2 一般由保護屏提供，經(jīng)過壓板 控制后接入冷卻器控制箱，由于其為交流220V控制，對人員操作時的安全構(gòu)成 了嚴重威脅、同時由于交直流不能共用電纜，故需單獨敷設(shè)一根電纜造成了浪 費，也擠占了通道。ADC懶后檎NQF7PEFU54) 4】PEP55。)K03IC：4549K4 73K:一一KI一一K- _干 PCP<654)mAKTl-KT3跳的醐3陟KN K5由于冷卻器具備直流控制電源，故直流的取用非常方便，同時由于KC

15、1KC2 均經(jīng)過KH/KT01的延時，完全可以在不增加回路的復(fù)雜性及原件數(shù)量的條件下 進行改進。即將延時繼電器的啟動回路接入直流控制，由時間繼電器的延時觸 點接通交流控制回路，這樣就完成了從交流到直流的改造。同時由于直流的時 間繼電器可以選擇數(shù)字型時間繼電器，計時精度也較交流型高得多。改進后的 圖如下：A B C臉螭41PDP(55OJK03PDP(45")434549ySJK65 冷K4 73yK3D-KO36K46PDP<650SJ0L<85X)交流部分KC(65Z)-E3KC2<85X>SJOl0-直流部分原KT1/KT01改為直流時間繼電器后用SJ1、SJ01表示，以示區(qū)分。LC+、 LC-、QF11均為原有設(shè)備。六、 各組冷卻器的工作模式設(shè)置：根據(jù)廠家的要求，其中一組設(shè)置為“備用S”，另外輔助A1”、“輔