最新強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷變壓器冷卻器啟動(dòng)回路淺析-陳前昌

1、精品好文檔，推薦學(xué)習(xí)交流強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷變壓器冷卻器啟動(dòng)回路淺析-陳前昌強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷變壓器冷卻器啟動(dòng)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(qiáng)油循環(huán)風(fēng)冷(ODAF/OFAF)的冷卻方式，為 了增強(qiáng)冷卻系統(tǒng)的可靠性進(jìn)而提高變壓器的安全運(yùn)行性能，往往采用多組冷卻 器分組控制的設(shè)計(jì)方案，由于分組方案應(yīng)用較廣，且經(jīng)過(guò)多年使用，逐漸趨于 完善，但也存在一些未被重視的問(wèn)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(dòng)回路并提出了改進(jìn)意見(jiàn)?！娟P(guān)鍵詞】變壓器，冷卻器，啟動(dòng)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(yàn)得出， 當(dāng)平均溫度每升高10攝氏度時(shí)，油的劣化速度就會(huì)增加1.52倍。根據(jù)冷卻方 式分類(lèi)。目前電力系統(tǒng)運(yùn)行中的變壓器以油浸自冷式、油浸風(fēng)冷式及強(qiáng)迫油循 環(huán)式三類(lèi)為主。同樣環(huán)境下強(qiáng)迫油循環(huán)冷卻效果優(yōu)于油浸風(fēng)冷，油浸風(fēng)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(huì)采用強(qiáng)迫油 循環(huán)導(dǎo)向風(fēng)冷方式，這種冷卻方式采用的是油泵導(dǎo)向強(qiáng)迫加速熱點(diǎn)油循環(huán)，經(jīng) 風(fēng)冷散熱器使變壓器冷卻效果提高。按照變壓器運(yùn)行規(guī)程的相關(guān)規(guī)定，為 防止變壓器油劣化過(guò)速，上層油溫一般度，不宜經(jīng)常超過(guò)85攝氏，多數(shù)變壓器 因此設(shè)有過(guò)溫保護(hù)，當(dāng)溫

3、度達(dá)到設(shè)定值就會(huì)跳閘。一旦變壓器因油溫過(guò)高導(dǎo)致 絕緣損壞事故或過(guò)溫跳閘，就會(huì)給系統(tǒng)的正常供電和安全運(yùn)行帶來(lái)嚴(yán)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(qiáng)冷卻系統(tǒng)的可靠性進(jìn)而提高變壓器的安全運(yùn)行性能，往往采用多 組冷卻器分別控制的設(shè)計(jì)方案，當(dāng)某一組冷卻器故障時(shí)不影響其他冷卻器的運(yùn) 行，使得變壓器能夠最大程度上得到冷卻。分組的另外一個(gè)好處是運(yùn)行檢修靈 活，冷卻器一般分成4-12組，可以根據(jù)負(fù)荷即溫度來(lái)確定投入的組數(shù)，及低溫 及低負(fù)荷時(shí)投入較少冷卻器，以免導(dǎo)致能源及冷卻器壽命的浪費(fèi)，高溫及高負(fù) 荷時(shí)投入較多組冷卻器及時(shí)降低主變溫度。究竟需要投入多少臺(tái)冷卻器才能

4、既滿(mǎn)足散熱需求乂不至于造成能源浪費(fèi)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(jìn)行計(jì)算。根據(jù)廠家說(shuō)明書(shū)要求，低負(fù)荷運(yùn) 行時(shí)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(kāi)啟冷卻器 組數(shù)與允許負(fù)荷的關(guān)系有下列算式：開(kāi)啟n只冷卻器時(shí)變壓器允許的容量Sn'計(jì)算公式Sn'=Snxpk'/pkSn變壓器的額定容量（kVA）Pk' 一開(kāi)啟n只冷卻器允許的負(fù)載損耗，Pk' =nP-P0Pk -變壓器75 時(shí)額定負(fù)載損耗P -變壓器滿(mǎn)載運(yùn)行時(shí)每只冷卻器的熱負(fù)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(kāi)啟冷卻器組數(shù)和對(duì)應(yīng)允許容量的關(guān)系如下表啟動(dòng)冷卻器臺(tái)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(dòng)和自動(dòng)兩種，其中自動(dòng)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(yùn)行的以電

6、氣回路控制為主，但可 編程控制的冷卻器會(huì)象微機(jī)保護(hù)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(dòng)回路并提出了改進(jìn)意 見(jiàn)。僅供學(xué)習(xí)與交流，如有侵權(quán)請(qǐng)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(guó) 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(dòng)回路，信號(hào)回路，冷卻器自動(dòng)啟動(dòng)及冷卻器全停跳閘啟動(dòng)回路構(gòu)成。 1、冷卻器的分組，為了運(yùn)行檢修靈活，冷卻系統(tǒng)配置7組冷卻器，可以根據(jù)負(fù)荷即溫度來(lái)確定投入的組數(shù)，及低溫及低負(fù)荷時(shí)投入較少冷卻 器，高溫及高負(fù)荷時(shí)投入較多組冷卻器。2、 冷卻器的工作方式，由于變壓器的負(fù)荷及溫度是不斷變化的，故當(dāng)需要投入或停止冷卻器時(shí)應(yīng)該自動(dòng)進(jìn)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(shí)導(dǎo)致主變溫度過(guò)高，或人為 退出不及時(shí)導(dǎo)致能源及冷卻器壽命的浪費(fèi)。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(fù)荷啟動(dòng)。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(dāng)任一工作中的冷卻器故障停用，都自動(dòng)啟動(dòng)備用冷卻器，來(lái)代替原有冷卻 器的運(yùn)行。二、冷卻器的幾種工作模式1、冷卻器工作方式切換開(kāi)關(guān)SC的接點(diǎn)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(shí)，冷卻器工作方式切換開(kāi)關(guān)SC所有接點(diǎn)均斷開(kāi)，該組冷卻器退 出運(yùn)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(diǎn) 1-2、3-4 接通,KM1 及 KM11、KM12、KM1

9、3 經(jīng) QI、QC1、SCI 的接點(diǎn) 3-4 及其 自身的熱繼電器常閉接點(diǎn)啟動(dòng)，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(fēng)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(kāi)接點(diǎn)，K01 （油 流繼電器）的常開(kāi)接點(diǎn)、SCI接點(diǎn)3-4啟動(dòng)，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(diǎn)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(diǎn)及 Q7、QC7、SC7的接點(diǎn)7-8及K3啟動(dòng)，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(fēng)扇的接觸器，當(dāng)K3動(dòng)作時(shí)， “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(kāi)接點(diǎn),K07 （油 流繼電器）的常開(kāi)接點(diǎn)、SC7接點(diǎn)7-8啟動(dòng)，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(diǎn)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(diǎn)及Q7、 QC7、SC7的接點(diǎn)H-12及K4啟動(dòng)，當(dāng)K4動(dòng)作時(shí)，“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(diǎn)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(diǎn)及Q7、QC7、SC7的接點(diǎn)15-16及K5啟動(dòng)，當(dāng)K5動(dòng)作時(shí)，“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(kāi)接點(diǎn)，K07 （油流 繼電器）的常開(kāi)接點(diǎn)啟動(dòng)，指示第七組冷卻器工作正常。三、輔助冷卻器的啟動(dòng)過(guò)程分析：溫度45度無(wú)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(dòng)過(guò)程分析:當(dāng)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(dòng)作，斷開(kāi)接觸器KM1啟動(dòng)回路，接觸器KM1返回，其常 閉接點(diǎn)接通，交流220V電源經(jīng)QF7、KT2、K5、SCI的2接點(diǎn)、KM1常閉接 點(diǎn)、SCI的3-4接點(diǎn)構(gòu)成回路，K5延時(shí)3秒動(dòng)作，K5動(dòng)作后啟動(dòng)相應(yīng)設(shè)置為 “備用S”模式的冷卻器。風(fēng)扇回路和油流繼電器的常閉接點(diǎn)均和該接點(diǎn)并 聯(lián)，若油流繼電器或風(fēng)扇接觸器返回，均同樣判斷為故障，啟動(dòng)繼電器K5,進(jìn) 而啟動(dòng)備用冷卻器。故障冷卻器故障啟動(dòng)備用冷卻器圖當(dāng)油溫或負(fù)荷啟動(dòng)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(dòng)作，斷開(kāi)接觸器KM1啟動(dòng)回路，接觸器KM1返回，其常閉接點(diǎn)接通，交流220V電源經(jīng)QF7、KT2、K5、SCI的5-6接點(diǎn)、KM1常閉接點(diǎn)、SCI的7-8接點(diǎn)構(gòu)成回路，K5延時(shí)3秒動(dòng) 作，K5動(dòng)作后啟動(dòng)相應(yīng)設(shè)置為“備用S”模式的冷卻器。風(fēng)扇回路和油流繼電 器的常閉接點(diǎn)均和該接點(diǎn)并聯(lián)，若油流繼電器或風(fēng)扇接觸器返回，均同樣判斷 為故障，啟動(dòng)繼電器K5,進(jìn)而啟動(dòng)備用冷卻器。ABC瞬蟾NK5動(dòng)作后一組接點(diǎn)發(fā)“工作冷卻器故障”信號(hào)，以提醒值班人員注意。當(dāng)備用冷卻器出現(xiàn)故障時(shí),交流220V電源經(jīng)QF7、KT3、K6、SCI的13-14 接點(diǎn)、KM1常閉

14、接點(diǎn)、SCI的15-16. K5接點(diǎn)構(gòu)成回路，K6延時(shí)3秒動(dòng)作，發(fā) 出“備用冷卻器故障”信號(hào)。五、輔助冷卻器的啟動(dòng)回路不足與改進(jìn)：輔助冷卻器的按負(fù)荷啟動(dòng)的繼電器KC1、KC2 一般由保護(hù)屏提供，經(jīng)過(guò)壓板 控制后接入冷卻器控制箱，由于其為交流220V控制，對(duì)人員操作時(shí)的安全構(gòu)成 了嚴(yán)重威脅、同時(shí)由于交直流不能共用電纜，故需單獨(dú)敷設(shè)一根電纜造成了浪 費(fèi)，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(shí)由于KC

15、1KC2 均經(jīng)過(guò)KH/KT01的延時(shí)，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(jìn)行改進(jìn)。即將延時(shí)繼電器的啟動(dòng)回路接入直流控制，由時(shí)間繼電器的延時(shí)觸 點(diǎn)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(shí)由于直流的時(shí) 間繼電器可以選擇數(shù)字型時(shí)間繼電器，計(jì)時(shí)精度也較交流型高得多。改進(jìn)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(shí)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