變壓器冷卻系統電源自動切換回路缺陷的改進

黃一民

（富陽市供電局，浙江 富陽 311400）

目前220 kV及以上變電站變壓器均采用強迫油循環風冷或自冷冷卻系統，如冷卻系統故障或工作不正常，將引起變壓器油溫過高，造成變壓器絕緣老化，影響變壓器安全運行。

一般變壓器冷卻器控制系統采用兩路交流電源供電，一路運行，一路備用。當一路電源故障或失電時，另一路電源自動投入運行，保證變壓器冷卻器正常運行。

某變電所因所用變C相高壓熔斷器熔斷，冷卻系統電源自動切換回路未進行自動切換，導致220 kV 1號主變冷卻器風扇全部停運。經模擬切換試驗，冷卻系統電源自動切換回路均能正常投切。核對圖紙發現電源自動切換回路存在設計缺陷，當C相電源單獨失電時，自動切換回路不能啟動。而平常的切換試驗均為試拉三相聯動空氣開關，三相同時失電，故不能發現該缺陷。因此，需要對冷卻系統電源自動切換回路進行改進。

1 冷卻系統電源自動切換工作原理

1.1 冷卻器交流電源供電原理

如圖1所示，正常情況下，轉換開關SA1在工作位置Ⅰ，SA1接點1與2，5與6導通；1號主變冷卻器采用交流380V雙回路供電，1號主變冷卻器切換在電源Ⅰ工作，電源Ⅱ備用。工作電源Ⅰ，Ⅱ都正常的情況下，主變冷卻器交流電源進線開關QF1，QF2在合閘位置時，低電壓繼電器KA1，KA2都勵磁，主變冷卻器Ⅰ，Ⅱ段工作電源切換開關SA1接通（1與2，5與6接通），KA1動合觸點閉合，KM2動斷觸點接通，1號主變冷卻器Ⅰ段工作電源交流接觸器KM1工作，KM1閉合，接通各組風機啟動回路，啟動風機運轉。

1.2 雙回路電源備自投原理

工作電源Ⅰ故障情況下的切換：KA1失磁、KA2勵磁。

1號主變冷卻器Ⅰ段工作電源故障KA1失磁，KM1失磁，KM1接點斷開Ⅰ段工作電源。1號主變冷卻器Ⅱ段工作電源經過切換開關SA1（5與6）接通，KA1動斷觸點接通，KA2動合觸點接通，KM1動斷觸點接通，1號主變冷卻器Ⅱ段工作電源交流接觸器KM2勵磁，KM2接點閉合，電源Ⅱ接通各組風機啟動回路，重新啟動冷卻器風機運轉。

圖1 冷卻器交流電源接線

2 存在問題及改進方法

2.1 問題

當A，B相缺相或AB，BC，AC任兩相缺相時，由于低電壓繼電器KA1，KA2接在AB相間，根據回路特點，電源備自投均能正確動作，冷卻器回路均能反映并切換至另一段工作電源，恢復冷卻器正常工作，并有相應信號上傳監控后臺。

當C相單獨失電，A，B相仍帶電時，由于接觸器KM1接C相電源，KM1失磁，KM1接點斷開，冷卻器風機回路失電，風機停運。由于A，B相仍帶電，低電壓繼電器KA1仍勵磁，Ⅱ段工作電源啟動回路中KA1動斷觸點處于斷開位置，不能接通接觸器KM2，因而不能接通Ⅱ段工作電源，冷卻器風機不能重新啟動。斷相信號由于串接KA節點，也不能正常發信。

2.2 改進方法

在啟動接觸器KM1回路內并聯一個低電壓繼電器KV1，在KM2回路并聯低電壓繼電器KV2，KV1動斷觸點串接在KM2回路，KV2動斷觸點串接在KM1回路；接觸器KM1回路用KA1接點閉合啟動，KM2回路用KA2接點閉合啟動，如圖2所示。

信號回路也要作相應的修改，在 “電源Ⅰ斷相”信號回路并接低電壓繼電器KV1動斷觸點，在“電源Ⅱ斷相”回路并接低電壓繼電器KV2動斷觸點，當三相交流電源任一相失電時，均能發斷相信號，如圖3所示。

圖2 冷卻器交流電源接線改進設計

圖3 信號回路改進設計

3 模擬自投試驗

為驗證改進后的效果，進行以下模擬試驗。

（1）手動斷開電源Ⅰ三相或單獨取下A，B相低壓熔絲時，KA1低電壓繼電器都將失磁，KA1接點打開，令KM1接觸器失磁，KM1接點打開，切斷冷卻器電源Ⅰ；同時KV1失磁，KV1動斷觸點閉合，接通KM2接觸器，KM2接點閉合，接通冷卻器電源Ⅱ，使冷卻器風機重新啟動，電源Ⅰ故障及斷相信號正常發信。

（2）當單獨取下C相熔絲使C相失電，此時A，B相仍有電，KA1低電壓繼電器勵磁，KA1接點閉合。但KM1失磁，KM1接點斷開電源Ⅰ，冷卻器風機停運；此時KV1也失磁，KV1動斷觸點接通KM2回路，KM2勵磁，KM2接點接通冷卻器電源Ⅱ，冷卻器風機重新啟動。電源Ⅰ斷相信號也能正常發信。

當轉換開關SA1切換至Ⅱ工作位置時，電源備自投回路同樣能正確啟動。

4 結語

針對某220 kV 1號主變冷卻器控制回路缺陷，本文提出控制回路改進方案并進行現場模擬試驗，結果表明交流電源任一相失電，都不再影響冷卻器風機的供電，其它方式投切功能均正常。同類控制回路的主變也可參考該方案改進。

[1]張全元.變電運行現場技術問答[M].北京：中國電力出版社，2007.