强迫油循环风冷变压器冷却系统控制回路的改进:变压器风冷控制回路
[摘要]通过对四川超高压达州500kV站两台主变压器冷却系统控制回路进行分析,发现在在运行、维护上存在的三个问题,提出具体的改进方法。 [关键词]变压器冷却系统控制回路改进
中图分类号:TM4文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)1110037-01
大型变压器在超高压电网运行中发挥着重要的作用,大多采用强迫导向油循环风冷(ODAF)方式,结构上,冷却方式单一,与当前节约型社会不符。对冷却系统的接线建议进行改造采用分段母线的方式代替原有的接线方式,增强运行方式灵活性,降低故障发生的几率。作为运行单位,日常运行、维护管理工作应加强。已投入运行的这类变压器,在运行、维护上不同程度的还存在一些问题。对这些问题有必要加以分析并改进。对电网安全运行有着特别重要的意义。以达州500kV站两台特变电工衡阳生产,型号均为ODFPS-250000/500,冷却方式为强迫油循环风冷(ODAF)方式的主变,陈述如下:
一、冷却方式单一问题分析及建议
(一)单一方式工作冷却器数量
1.在额定负载的75%及以下时投入工作冷却器,其数量由下式得出:
2.在额定负载的75%以上时再投入辅助冷却器,其数量由下式得出:
式中:
-工作冷却器数量(取整);
-变压器的冷却器总数量(本站单台为4组);
-备用冷却器数量(通常取1台);
-变压器的空载损耗(约70kW);
-变压器额定负载时的负载损耗(高-低压时125kW,高-中压时335kW);
-变压器额定负载时的总损耗(即70+125=195kW);。
综上所述,可知达州500kV主变冷却器(本站单相总数为4台)三种运行状态分配情况:工作=2台;辅助=1台;备用=1台,是变压器长期安全运行的冷却条件。
(二)单一方式工作冷却器(工作 =2台)月耗电量
每组冷却器配置及主辅电路如下图:
功率参数:单台油泵P1=2.5(KW),配两组风机P2=2*1.3=2.6(KW),
=5.1(KW),则主变运行时3相2台正常工作冷却器每月耗电量为:
万千瓦时。这相当于一个110kV变电站一年的站用电。
我站1#主变2008年12月29日投运后,由于220kV配套工程未跟上,近半年空载运行。
造成2台工作冷却器不工作,变压器不能运行,即便是空载运行。否则,就违反了厂家的规定和要求。这不但浪费厂用电,而且常常使油中潮气凝结成水析出,影响变压器的安全。
(三)建议如下
厂家设计时采取自然冷却+强迫风冷+强迫油循环冷却的混合式冷却方式,国外变压器已有采用。因其冷却方式灵活、省电,运行可靠,集中了各种冷却方式的优点。例如:自然冷却60%容量,风冷80%容量,强油循环风冷100%容量。
二、冷却器全停保护回路二次接线缺陷处理
验收主变非电量保护时,主变压器冷却器全停延时跳闸回路,未串接75℃温度接点使变压器跳闸停运。不符合技术规程规定。
经运行、设计和施工三方沟通,已更改二次接线,满足1#主变冷控失电经延时后需串接75℃温度接点接入跳闸回路。如下图所示:
主变冷却器全停回路功能分三种情况:1.冷却器全停后,瞬时动作于发信号;2.冷却器全停经75°油温高接点闭锁,20分钟后作用于跳闸;3.冷却器全停60分钟后,作用于跳闸。
三、风冷控制箱接线问题分析和改造方法
(一)现运行设计接线分析
风冷控制箱内现运行设计接线如附图1:
两路独立电源(工作及备用)取自不同的35kV站用变。所示正常1QF、2QF刀闸及接触器1KM合入2KM断开联动备用所有油泵和风扇电机均接在一条小母线上,工作电源故障时接触器1KM断开2KM自动合入投入2电源。此种接线运行中存在以下问题:
1.电源小母线短路时(如图1的D点)则所有冷却器均被迫停运直接影响变压器的正常运行。
2.处理电源接触器1KM或2KM的缺陷时需要将工作电源和备用电源同时停电以保证工作人员的安全。此时,如不给油泵电动机外接临时电源,变压器也要停止运行。
(二)建议改造方法
借鉴一次系统接线方式中的单母线分段运行方式,将控制箱内一条母线改成分段运行并设置分段刀闸DK,改进设计线路接线如图2,正常合入。两个分段母线上各结油泵电动机总数的一半,则上述缺点就可以避免。当母线上D点故障或1KM检修,只要拉开1QF及DK,就可以保证另一半油泵电动机的运行,而不影响变压器的使用。事故处理及正常维护均较方便。
四、结束语
从硬件上改造设备,只是保证运行安全的一方面,而运行管理和维护工作也是相当重要的一方面。作为运行单位,应做好以下工作:
1.为避免冷却系统故障影响变压器的运行应对电源和冷却器的运行方式进行定期切换实验。
2.对冷却系统进行全面检查和试验并冲洗冷却器提高冷却器的散热效果。
3.对控制箱内裸母线应加装绝缘护套可以有效的降低发生母线短路的几率。
参考文献:
[1]国家电网公司发布,《110(66)kV～500kV油浸式电力变压器(电抗器)管理规范》,中国电力出版社,2006年1月第一版.
[2]特变电工衡阳变压器有限公司,《产品出厂文件》,2008年5月.
[3]上海超高压输变电公司,《超高压输变电操作技能培训教材-变电运行》,中国电力出版社,2005年4月第一版.
[4]钱振华,《强油循环变压器运行中的异常问题及对策》,华北电力技术,1986年第7期.
作者简介:
赵虎(1971-),男,大学本科,电气工程师,现就职于四川超高压运检公司达州500kV变电站,长期从事变电运行维护工作。
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