主變冷卻裝置的運行方式及非電量保護運行管理

一、變壓器冷卻裝置的作用及運行方式

當變壓器上層油溫與下層油溫產生溫差時，通過冷卻器形成油溫對流，經冷去器冷卻后流回油箱，起到降低變壓器溫度的作用，這樣有利于保護變壓器的絕緣強度及延長變壓器的使用壽命。所有說，冷卻裝置對變壓器是非常重要的。一般情況冷卻裝置電源最少要有兩回，一回供電，另外一回作為備用，盡量確保冷卻裝置不會斷電。變壓器冷卻裝置的運行方式主要有幾種方式：油浸式自然空氣冷卻方式、油浸風冷卻、強迫油循環水冷卻、強迫油循環風冷卻、強迫油循環導向冷卻。目前本局用的基本上是強迫油循環風冷卻和油浸風冷卻及自然風冷卻三種方式。

強迫油循環風冷及強油循環水冷的變壓器一般配置5或6臺冷卻器。冷卻器主要有“輔助”狀態、“備用”狀態、“運行狀態”及“停用”狀態。設為“輔助”的冷卻器在變壓器負荷增加時，當繞組溫度增加到70℃或者當變壓器頂層油溫達到50℃時，輔助冷卻器自動投入運行：設為“備用”的冷卻器，正常油泵和風扇不投入運行；在工作冷卻器或輔助冷卻器發生故障時，備用冷卻器的油泵和風扇自動投入運行；設為“停用狀態”的冷卻器，一般由于冷卻器出現故障不能繼續運行的時，就應當把故障冷卻器設為停止運行(即停用“狀態”)。

油浸風冷變壓器在風扇停止工作時，允許的負載和運行時問，應按照制造廠的規定。油浸風冷變壓器當冷系統故障停風扇后，頂層油溫不超過657c時，允許帶額定負載運行。比如220kV揭陽站#3主變冷卻風扇動作、跳閘整定(如下表)。

油浸自冷變壓器運行時，由于電阻和磁阻的存在，鐵心、線圈和鋼結構構件中均要產生損耗。其中線圈中的損耗要占總損耗的80％左右，為了使變壓器各部分的溫度都不超過規定的限值，必須保證熱量能有效的散出去。導向冷卻結構變壓器中的油在內外溫差所產生的浮升力的推動下，從油箱底部進入，經過繞組加熱流向油箱頂部，然后流經冷卻器循環冷卻。片式散熱器是中小型變壓器普遍選用的散熱器型式，其工質變壓器汕再自然循環狀態下運行，無需能動部件。片式散熱器結構(如圖1所示)片式散熱器一般是多組并排安裝在變壓器兩側，每一組散熱器由一定數量的散熱片與上下集油管連通構成。每個散熱片由兩片鐵板壓焊而成，形成若干豎直油道。來自變壓器的熱變壓器油通過集汕管分配到各散熱片，經豎直油道自上而下流動，將熱量不斷從片外側借助對流空氣帶走。冷卻后的變壓器油匯集于下集油管流回變壓器強油循環冷卻的變壓器在冷卻器電源中斷停止工作時，溫度上升很快，特別是在無人值班的情況下，可能因處理不及時而損壞變壓器。因此，應采取防止變壓器超過溫度限值的措施。主要措施有以下幾點：

變壓器冷卻器運行方式應該隨著變壓器狀態的改變而改變，冷卻器電源的控制方式有“試驗”及“工作”兩種方式。在“工作”方式時，變壓器只要合上任何一側斷路器便能啟動冷卻器運行，當變壓器各側斷路器全部斷開后，冷卻器就馬上停止運行；在“試驗”位置時，主要冷卻器電源正常，不管各側開關是在斷開還是在合上都能啟動冷卻器。當變壓器由運行轉檢修時，由于變壓器此時的溫度可能比較高，停電前應先改變冷卻器電源的控制方式，應先將冷卻器的控制方式切換到“試驗”方式，等變壓器的溫度降低后，再切換原來的“工作”方式。

二、變壓器非電量保護的運行管理

變壓器是現代電力系統中的主要電氣設備之一，按照現在制造的電力變壓器的結構，變壓器運行的可靠性很高。由于變壓器發生故障時造成的影響很大，為提高電力系統的安全運行水平，電力變壓器保護的配置得到了很大的加強，除配置雙重電量保護外，也重視反應變壓器本體內部故障的非電量保護，如變壓器瓦斯保護、壓力釋放、變壓器油溫、油位等，作為變壓器故障或異常報警的非電量保護。變壓器：怍電量保護一般包括本體氣體保護、調壓開關氣體保護、冷卻器故障、本體壓力釋放、調壓開關壓力釋放、主變繞組溫度高等。非電量保護的基本原理是從主變本體來的非電量信號經過裝置重動后給出中央信號、遠方信號、事件記錄等接點，同時裝置本身的CPU也可記錄非電量動作情況。對于需要延時跳閘反而非電量信號，由裝置經過定值設定的延時起動裝置的跳閘繼電器，而直接跳閘的非電量信號起動裝置的跳閘繼電器(其原理如圖所示)。

變壓器非電量保護可以反映電氣量反映不到的故障，以便在出現變壓器在不正常時能夠及時發出信號，在出現故障以后快速切除，更進一步的保障電力系統的安全運行和供電可靠性(變壓器非電量保護的作用如下表)。

變壓器非電量保護由于接線也比較簡單，保護受外界環境、保護裝置、二次回路等因素影響，容易發生誤動或拒動。從變壓器保護誤動作的記錄來看，非電量保護誤動作占了很大的比率。比如下面幾種情況：

1.當變壓器投入時，油中的氣體或水分受熱會上升，可能引起輕瓦斯誤動，投入前應該不斷地進行放氣，變壓器投入后應將輕瓦斯投入跳閘壓板退出，而改投信號，但重瓦斯是不會出現這種情況。

2.以前也出現過變壓器壓力釋放閥保護誤動跳閘，比如變壓器本體壓力釋放繼電器的接線盒內有積水，使得壓力保護的跳閘回路之間的絕緣擊穿，造成壓力保護動作。

3.變壓器繞組油溫高主要是取決于主變繞組的溫度，如果由于溫度計出現故障，使得采樣到的繞組溫度不正確或者保護裝置出現異常，誤發變壓器繞組油溫高告警信號，這時如果達到變壓器繞組油溫高保護的動作定值的話，保護就會誤動作。

為了加強變壓器設備非電量保護的管理，提高保護裝置的可靠性，防止誤動或拒動，要求各變電站主變壓器的非電量保護現場壓板投退按以下要求執行：

1.變壓器本體、有載調壓分接開關重瓦斯保護應投跳閘出口壓板。

2.為防止壓力釋放閥誤動導致變壓器跳閘停電，要求壓力釋放閥的動作接點只接入信號回路，即跳閘出口壓板退出。

3.為防止溫度計誤出口跳閘導致變壓器停電，要求線圈溫度計和頂層溫度計的動作接點不得直接或不加閉鎖直接串接中間繼電器出口跳閘，變壓器溫度高只投報警信號。