強油循環(huán)風(fēng)冷在220kV變電站主變中有著(zhù)廣泛的應用,其冷卻器全停跳閘回路是重要的二次回路之一。作者分析強油循環(huán)風(fēng)冷全停跳閘回路現狀,對其存在的問(wèn)題提出對應的建議。
強油循環(huán)風(fēng)冷是220kV主變較為普遍的一種冷卻方式。強油循環(huán)風(fēng)冷控制回路故障會(huì )導致主變冷卻器退出運行,進(jìn)而影響主變運行。因此,當強油循環(huán)風(fēng)冷故障發(fā)生時(shí),要求風(fēng)冷全停跳閘回路經(jīng)一定時(shí)限自動(dòng)切除變壓器。本文將就如何提高220kV主變強油循環(huán)風(fēng)冷全停延時(shí)啟動(dòng)跳閘回路的可靠性稍作探討。
1、主變壓器冷卻方式及風(fēng)冷控制回路的相關(guān)要求
變壓器的冷卻方式有自然冷卻(ONAN)、自然油循環(huán)冷卻(ONAF)、強迫油循環(huán)風(fēng)冷(OFAF)等方式。按照《廣東電網(wǎng)公司電力變壓器(含高抗)技術(shù)規范》規定:當冷卻裝置故障、自動(dòng)控制裝置故障、冷卻器退出運行時(shí), 保護裝置應能檢測出并發(fā)出報警信號。當冷卻系統電源消失時(shí), 應及時(shí)發(fā)出信號, 并按主變冷卻方式要求, 在必要時(shí)經(jīng)一定時(shí)限自動(dòng)切除變壓器。
對于強油風(fēng)冷的220kV主變壓器,根據有關(guān)規程和變壓器廠(chǎng)家說(shuō)明書(shū)要求:在冷卻器全停(即冷卻器交流I段、II段工作電源均失電)的情況下,若主變油溫未超過(guò)75℃,主變***長(cháng)允許運行時(shí)間不得超過(guò)60分鐘,超過(guò)60分鐘則主變本體冷卻器全停失電保護將主變三側開(kāi)關(guān)跳開(kāi);若失電時(shí)間超過(guò)20分鐘,且主變油面溫度超過(guò)75℃,則主變本體冷卻器全停失電保護將主變三側開(kāi)關(guān)跳開(kāi),造成主變非計劃停運。
2、強油循環(huán)風(fēng)冷全停跳閘回路現狀分析
強油循環(huán)風(fēng)冷主變的冷卻器全停跳閘回路是重要的二次回路之一,雖然近幾年220kV及以上大型主變壓器冷卻方式已多不再采用強油風(fēng)冷,但電力系統中仍有不少安裝有強油風(fēng)冷的220kV主變壓器在運行。
目前我局運行當中的220kV主變仍有不少主變冷卻方式是采用強油循環(huán)風(fēng)冷。下面是我局220kV豐順站#1主變強油循環(huán)風(fēng)冷控制回路以及冷卻器全停跳閘回路,大部分強油循環(huán)風(fēng)冷主變冷卻器全停跳閘回路都采用類(lèi)似設計:
如上圖示,正常運行時(shí),1S把手打在“正常投入”位置,1S的1-2、3-4接點(diǎn)接通。風(fēng)冷交流電源有兩路輸入,通過(guò)控制把手SA選擇第I組或第II組工作電源。通過(guò)接觸器KM1和KM2切換后為冷卻器提供工作電源。
正常狀態(tài)下,第I組和第II組電源都有電,當把手SA打在I組電源投入位置時(shí),SA的1-2、5-6接點(diǎn)接通,優(yōu)先選擇第I組電源向冷卻器供電。若此時(shí)第I組電源失電,接觸器KM1仍能啟動(dòng),冷卻器由第II組電源供電;當把手SA打在II組電源投入位置時(shí),SA的3-4、7-8接點(diǎn)接通,優(yōu)先選擇第II組電源向冷卻器供電。若此時(shí)第II組電源失電,接觸器KM2仍能啟動(dòng),冷卻器由第I組電源供電。
該主變冷卻器全停跳閘回路如下:
如圖2示,正常運行時(shí),2S把手打在“正常工作”位置,2S的1-2接點(diǎn)接通。當主變由檢修轉運行時(shí),三側開(kāi)關(guān)由分位變合位,三側開(kāi)關(guān)常閉接點(diǎn)DL1、DL2、DL3斷開(kāi),1KA未動(dòng)作,1KA常閉接點(diǎn)接通。此時(shí),無(wú)論工作電源選擇在第I組或第II組,當KM1和KM2都不動(dòng)作時(shí)(即冷卻器交流I段、II段工作電源均失電,風(fēng)冷全停),延時(shí)繼電器1KT和2KT經(jīng)整定的延時(shí)動(dòng)作。
圖2中虛線(xiàn)框內為主控室變壓器非電量保護裝置內部回路,1SJ、2SJ為時(shí)間繼電器。按照前面規程要求所述,應將圖中2BT的溫度設為75℃,1KT延時(shí)整定為20min,2KT延時(shí)整定為60min。同時(shí)應特別注意,主控室變壓器非電量保護裝置內部1SJ、2SJ的延時(shí)應整定至***小值。
3、強油循環(huán)風(fēng)冷全停跳閘回路存在的問(wèn)題及改善
結合運行維護的經(jīng)驗,上面所分析的風(fēng)冷全停跳閘回路存在以下問(wèn)題:
1、回路所在的主變風(fēng)冷控制箱處于戶(hù)外,運行條件相對惡劣;
2、回路中時(shí)間繼電器1KT、2KT及其他繼電器因長(cháng)期運行在戶(hù)外端子箱容易損壞,可能導致跳閘回路不能接通;
3、時(shí)間繼電器1KT、2KT可能因時(shí)間整定錯誤或者整定存在的誤差導致風(fēng)冷全停跳閘不能準確的實(shí)現。
4、對于距離較遠且無(wú)人值班的220kV變電站,當發(fā)生主變風(fēng)冷全停時(shí),若該主變負荷較輕未達到75℃,而運行人員未能在60分鐘內趕到現場(chǎng)處理,則會(huì )造成主變非計劃停運。
對于以上問(wèn)題,提出以下幾點(diǎn)建議:
1、對于運行時(shí)間較長(cháng)的強油循環(huán)風(fēng)冷主變,建議更換油路甚至更換主變,采用自適應控制的風(fēng)冷方式(根據油溫或負荷電流自動(dòng)啟動(dòng)和自動(dòng)停止);
2、對于處于高溫、潮濕等條件下的風(fēng)冷控制箱,建議改造風(fēng)冷控制箱,例如在風(fēng)冷控制箱加裝空調,保持適當的溫度和濕度;
3、對于距離較遠且無(wú)人值班的220kV變電站,當發(fā)生主變風(fēng)冷全停時(shí),若該主變負荷較輕未達到75℃,而運行人員未能在60分鐘內趕到現場(chǎng)處理的情況,建議風(fēng)冷全停跳閘回路設置遙控退出接點(diǎn)。通過(guò)調度機構遙控切斷風(fēng)冷全停跳閘回路,保證主變的繼續運行。
4、對于主變非電量保護裝置中設有“組合延時(shí)類(lèi)非電量保護”的,跳閘回路可作如下改動(dòng):
如下圖3所示:將上文中圖2中的回路中時(shí)間繼電器1KT和2KT改為圖3中的中間繼電器ZJ,并將1KT和2KT在冷卻器全停跳閘回路中的接點(diǎn)取消,改為中間繼電器ZJ的常開(kāi)接點(diǎn)。(見(jiàn)圖2、圖3中的橢圓標注部分)
以北京四方的非電量保護CSC-336C為例,其“組合延時(shí)類(lèi)非電量保護”邏輯如圖4:
非電量保護裝置有“冷卻器全?!奔啊坝蜏馗撸?5℃)”這兩個(gè)非電量開(kāi)入量。根據運行規程的要求,結合以上邏輯圖,可將T1整定為60min,T2整定為20min,T3整定為0min。通過(guò)這樣的回路改動(dòng)以及定值設置,也可以實(shí)現冷卻器全停延時(shí)跳閘。
將圖2中冷卻器全停啟動(dòng)跳閘回路按圖3所示進(jìn)行改動(dòng)后,可以進(jìn)一步的提高回路的可靠性和準確性,同時(shí)也方便二次人員結合主變保護定檢工作進(jìn)行核對及檢驗。
4、結束語(yǔ)
通過(guò)對220kV強油循環(huán)主變風(fēng)冷全停延時(shí)啟動(dòng)跳閘回路提出建議和改進(jìn),降低了主變風(fēng)冷全停跳閘回路誤動(dòng)、拒動(dòng)的風(fēng)險,提高了可靠性。
由于強油風(fēng)冷主變壓器風(fēng)冷控制回路元件在運行中會(huì )經(jīng)常出現一些異常,如工作電源進(jìn)行切換試驗時(shí)不能正常切換、繼電器線(xiàn)圈斷線(xiàn)、接觸器接觸不良等,應定期檢查其控制回路和試驗切換回路是否完好,以便及時(shí)發(fā)現問(wèn)題、及時(shí)處理。同時(shí)應加強對強油風(fēng)冷主變風(fēng)冷控制箱的巡視檢查,檢查繼電器有無(wú)發(fā)熱,觸點(diǎn)接觸不良、抖動(dòng),接線(xiàn)松動(dòng),端子排發(fā)熱等現象,確保主變壓器正常運行。
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