主變壓器風冷短時全停整改方案的探究

何曉偉

中圖分類號：TU145 文獻標識碼：A 文章編號：2095-3178（2018）20-0358-01

1 方案背景

某750千伏變電站1、2、3號主變風冷電機的運行電壓為380V±5%，即最低運行電壓為361V，電壓監視繼電器的欠壓整定值與該值對應，為360V。2018年3月31日，750千伏某線路故障跳閘時該變電站主變冷卻器電源電壓受系統四次沖擊最低值在351至365伏之間，考慮到繼電器自身存在一定誤差（5%以內），因此電壓監視繼電器動作正確。該變電站前期曾多次發生系統沖擊時風冷短時全停的情況，雖然電壓監視繼電器動作正確，但由此帶來的風冷短時全停卻給安全運行帶來隱患。為了解決該問題，考慮方案如下：

2 整改方案

方案一：

調低電壓監視繼電器的欠壓定值，從360V調整為340V，但電機的運行電壓為380V±5%，即允許的最低運行電壓為361V，調整后雖然可以躲過系統沖擊帶來的短時電壓降低，但當電壓長時間低于361V時也不能切除電源，會導致電機的電流長時間大于額定值而燒毀電機。因此該方法不可行。

方案二：

調整電壓監視繼電器的延遲設置，目前該延遲設置對應的撥碼1為OFF狀態，即復位延遲，當電壓恢復正常后經延遲時間節點才動作。延遲時間整定值為0。如下圖：

通過查看該變電站監控系統歷史報文，系統沖擊曾多次導致站內主變壓器風冷控制系統短時全停，但影響時間均不超過2S，因此建議將延遲設置對應的撥碼1調整為為ON狀態，即響應延遲，當電壓異常時經延遲時間節點才動作，延遲時間整定值調整為3S。如下圖：

調整后，當系統沖擊導致站內電壓降低時，因為沖擊時間比電壓監視繼電器的動作延遲時間短，因此電壓監視繼電器不會動作，冷卻器可以正常運行。

3 方案計算

根據公式P=1.732UIcosφ，當三相交流電機的電源電壓降低時，由于輸出功率不變，將導致電流增加。為防止電流增大到燒毀電機的程度，設置了兩個保護：電壓監視繼電器的欠壓保護和過載繼電器繼電器的過流保護，兩者互補，共同保護電機。當我們允許電壓在3S內低于電壓監視繼電器的欠壓整定值時，需考慮電流不能超過過載繼電器繼電器的動作值，這樣既可以避免風冷短時全停，也能防止電機過流。

對電壓降低時的電流進行計算：電機額定功率為2.2kW，額定電壓380V，額定電流5.7A，計算得功率因數為0.586。根據公式：P=1.732UIcosφ計算得：當電壓降低到360V時，電流為6.02A；當電壓降低到350V時，電流為6.19A；當電壓降低到340V時，電流為6.38A。均低于過載繼電器整定值6.5A， 再考慮到系統沖擊時站內電壓最低降到351V，因此當系統沖擊導致電壓降低時，電流不會導致過載繼電器動作。也就是說該電流在電機的允許范圍內，不會達到損害電機的程度。另外，還需要考慮若在這3S時間內，電壓降低嚴重導致電流增幅很大，如何來切除風冷，根據計算，當電壓降低到330V時，電流為6.57A，超過過載繼電器整定定值，過載繼電器動作切除風機，故方案二可以實施。

參考文獻

[1]馬旭斌，鄭巴特，劉巖娟.變電站風冷變壓器冷卻器全停故障分析[J].內蒙古電力技術，2010（02：27-28）.

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