三菱500kV聯(lián)變冷卻器控制回路設計缺陷及改進

　　1 引言

　　500 kV福州變#1聯(lián)變是保定天威變壓器廠與日本三菱公司合作生產(chǎn)的第一臺500 kV變壓器。冷卻系統(tǒng)采用NEFP—3型冷卻器，由風扇、潛油泵、散熱器、油流指示器及控制回路組成，是強迫油循環(huán)風冷(OFAF)型冷卻系統(tǒng)。一共有10臺冷卻器，按奇偶號數(shù)分為兩組(奇數(shù)組和偶數(shù)組)。每臺冷卻器由兩臺風扇和一臺潛油泵及散熱器片構(gòu)成。該冷卻系統(tǒng)控制系統(tǒng)設計原理較先進、功能較齊全，兩路交流工作電源之間、兩路直流控制電源之間、奇數(shù)組冷卻器(或偶數(shù)組冷卻器)之間分別互為備用。

　　奇數(shù)組和偶數(shù)組冷卻器互為備用。若置于第一組則奇數(shù)組處于為主運行狀態(tài)，其自動投退由#1聯(lián)變高壓側(cè)開關5011、5012分合閘控制，偶數(shù)組處于輔助狀態(tài)，其自動投退由繞組溫度達到65℃控制。置于第二組時相反。該冷卻控制回路基本保證了聯(lián)變冷卻系統(tǒng)在各種異常情況下，聯(lián)變保持有足夠的冷卻器持續(xù)運行，使聯(lián)變不發(fā)生過熱現(xiàn)象，確保聯(lián)變穩(wěn)定可靠運行。

　　2　冷卻器工作原理

　　2.1　冷卻器交流動力電源供電方式

　　#1聯(lián)變冷卻器采用交流動力電源獨立雙回方式供)，兩路獨立交流工作電源分別取自380\220 V所用電Ⅰ段413屏和Ⅱ段423屏，分別經(jīng)52M1和52M2向奇數(shù)組冷卻器和偶數(shù)組冷卻器供電。正常運行時，兩路交流工作電源同時投入工作。

　　43S—冷卻器交流電源切換開關; 52M1—冷卻器#1交流電源開關;52M2—冷卻器#2交流電源開關;52MN—冷卻器#1交流電源聯(lián)絡開關;52ME—冷卻器#2交流電源聯(lián)絡開關; T—52M1、52M2分閘線圈;27M1—Ⅰ段電源電壓繼電器;27M2—Ⅱ段電源電壓繼電器;27M3—聯(lián)絡段電壓繼電器

　　2.2　 雙回路電源備自投原理

　　兩路交流工作電源通過聯(lián)絡開關52MN和52ME互為備用，并受43S控制。當43S置“電源1”時52MN開關合，52ME開關斷開，這時交流Ⅰ段通過52MN向聯(lián)絡段供電。當43S置“電源2”時，52ME開關合，52MN開關斷開，交流Ⅱ段通過52ME向聯(lián)絡段供電。

　　(1)正常運行(以43S置“電源1”為例)

　　52ME分閘：DC220電源經(jīng)43S(電源1)開關、 27M1TX常閉接點 、27M2TX常閉接點，52ME分閘線圈通。

　　52MN合閘：DC220電源經(jīng)43S(電源1)開關、52MEX常開接點 、52MNX常開接點 → 52MN合閘線圈通。

　　(2) 自投過程

　　交流Ⅰ段失壓則：

　　52M1分閘：交流Ⅰ段失壓則27M1失磁，27M1T勵磁，經(jīng)延時后27M1TX勵磁。DC220電源經(jīng) 27M1TX常開接點 ，52M1分閘線圈T勵磁。

　　52ME合閘：DC220電源經(jīng)27M1TX常開接點、43S(電源1) → 52MEX常開接點 ，52ME合閘線圈勵磁。

　　52MN這時仍在合位，奇數(shù)組冷卻器由交流Ⅱ段供電繼續(xù)運行。

　　3　存在問題及改進方法

　　3.1 問題

　　交流工作電源失壓后再來電，影響1組冷卻器供電(以奇數(shù)組冷卻器為主運行為例)，表現(xiàn)為兩種情況：①所用電交流Ⅰ段因#1所用變故障而失壓，即使所用電備自投動作，至少也要經(jīng)3 s才能使交流Ⅰ段恢復為有壓，這是由于為防止兩段所用電并列，備自投動作時間設定為3 s。②所用電Ⅰ段倒至由Ⅱ段供電，引起所用電Ⅰ段短時失壓。

　　所用電Ⅰ段短時失壓時，各開關動作情況如下：

　　52M1分閘：交流Ⅰ段失壓則27M1失磁，27M1T勵磁，經(jīng)延時后27M1TX勵磁。DC220電源經(jīng) 27M1TX常開接點 ，使52M1分閘線圈T勵磁。

　　52ME合閘：DC220電源經(jīng)27M1TX常開接點、43S(電源1) → 52MEX常開接點 ，52ME合閘線圈勵磁。

　　52MN這時仍在合位，奇數(shù)組冷卻器由交流Ⅱ段供電繼續(xù)運行。

　　當交流Ⅰ段再來電時(27M1返回)�！�52ME分閘：DC220電源 經(jīng)43S(電源1)開關、 27M1TX常閉接點 、27M2TX常閉接點，52ME分閘線圈通。

　　由于52M1仍在分閘位置，因此，在手動合上52M1之前，奇數(shù)組冷卻器、聯(lián)絡段暫時失壓，奇數(shù)組冷卻器失電。且奇數(shù)組冷卻器為主運行，偶數(shù)組冷卻器在聯(lián)變繞組溫度達到65℃之前不會投入運行，因此在聯(lián)變繞組溫度達到65℃之前聯(lián)變無冷卻器運行，如果時間較長，容易引起聯(lián)變內(nèi)部局部過熱，對聯(lián)變的安全運行造成影響。同樣，所用電交流Ⅱ段短時失壓也會出現(xiàn)這種情況。

　　這種情況下恢復奇數(shù)組冷卻器電源應注意：已分閘的開關52M1不能直接手動合上。原因是：當交流Ⅰ段再來電時52ME分閘，52M1仍在分閘位置，此時聯(lián)絡段處于失壓狀態(tài)，27M3失磁，27M3T勵磁，經(jīng)延時后27M3TX勵磁。根據(jù)52M1分閘回路：DC220電源經(jīng)43S(電源1) 、 27M3TX常開接點、52MNX延時閉合瞬時斷開常閉接點，52M1分閘線圈一直處于勵磁狀態(tài) ， 52M1手動合上又分開。正確處理方法是：先將43S切至“電源2”，再合上52M1開關，或手動斷開52MN開關，再合上52M1。

　　3.2 改進方法

　　(1)對于所用變故障備自投動作引起的情況

　　調(diào)整輔助時間繼電器27M1T、27M2T、27M3T延時接點動作時間。27M1T、27M2T、27M3T延時接點動作時間應大于所用電備自投動作時間加上備自投開關固有合閘時間。使得52M1(52M2)分閘能躲過所用電備自投動作，避免交流動力電源失壓后再來電，影響1組冷卻器供電。原27M1T、27M2T、27M3T延時接點動作時間設定為1 s，無法躲過備自投動作時間(3 s)，將27M1T、27M2T、27M3T延時接點動作時間調(diào)整為5 s后，該問題解決。

　　(2)倒所用電引起的情況

　　可在倒所用電之前，將冷卻器運行方式由奇數(shù)月倒至偶數(shù)月運行方式(奇數(shù)組和偶數(shù)組規(guī)定每月輪換一次)，雖然倒所用電過程52M1仍會自動分開。但這時冷卻器為偶數(shù)組冷卻器主運行，52M1分開不影響冷卻器運行，只需倒完所用電后再將52M1手動合上。

　　也可以將偶數(shù)組冷卻器手動投入4臺運行。即使因倒所用電引起交流Ⅰ段短時失壓，奇數(shù)組冷卻器、聯(lián)絡段暫時失壓。也能保證聯(lián)變有冷卻器在運行，倒完所用電后再恢復冷卻器原來運行方式。

　　建議：今后在倒所用電時，不必將所用電