（云南电网公司文山供电局 云南省文山市 663000）
摘要：本文通过对某500kV变电站发生的一起主变冷却器全停保护误动作的事件进行分析，并针对其误动作的原因提出了较为合理的改进方案，完善冷却器全停跳闸回路，有效的避免保护误动作。
关键词：冷却器全停；误动；分析；改造
一、引言
冷却器全停是冷却系统中极为少见且严重的故障，根据《云南电网变压器非电量保护管理规定》（以下简称规定）规定：220kV及以上电压等级强迫油循环变压器的冷却器全停保护在冷却器全停时应瞬时发信号，若上层油温超过75℃，则应延时20分钟跳开变压器各侧断路器；若上层油温未超过75℃，应尽快转移负荷，并宜延时60 分钟跳开变压器各侧断路器。本文详细分析了冷却器全停误动的原因及其二次回路存在的问题，并根据现行规定制定出合理的改造方案。
二、故障简况及分析
2013年5月19日18时01分，500kV某变电站#2主变非电量保护动作，造成三侧开关跳闸。跳闸后，对保护的动作报告和故障录波数据进行分析：保护仅有冷控失电保护出口跳闸，而两套电气量保护均未动作出口，初步判断是主变非电量保护在收到冷却器全停跳闸的开入后才出口跳闸。
从当时跳闸后现场主变记录的温度情况看，本体温度计显示为78℃，而PLC装置采集到温度为115℃，虽存在较大的误差，但PLC显示的绕温已达到动作出口跳开主变三侧（定值115℃）。待PLC控制器厂家技术人员到现场，从厂家提供的图纸资料可以看出：PLC内部控制器油绕温高跳闸和冷却器全停跳闸共用一个跳闸出口中间继电器所致。
若根据厂家的资料，出口中间继电器动作的内部逻辑是只要油、绕温高或冷却器全停之一满足条件即可动作，其辅助触点闭合作为非电量保护中冷控失电延时跳闸的开入，再不经任何延时的情况就执行跳闸。为验证三者的关系，分别模拟绕组温度高、油温高达到定值及冷却器全停经油温和不经油温均满足动作条件，当PLC控制器发出绕组油温高或油温高跳闸时，出口中间继电器不经延时动作；当冷却器全停经油温或不经油温条件满足时，其延时20分钟或60分钟动作。
综合上述，PLC控制器厂家在设计的非电量保护动作逻辑程序上存在问题，错误的将变压器油温高、绕组温度高和冷却器全停三种非电量保护的出口设计为启动同一只出口中间继电器，而设计的初衷是只将变压器PLC控制器中冷却器全停的出口接点引入变压器的非电量保护装置实现跳闸。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此，设计为了实现冷却器全停跳闸，误将其原有逻辑里油温高、绕组温度高跳闸开入间接的引入到变压器非电量保护冷控失电延时跳闸的开入中去，造成油温高和绕组温度高跳闸。
三、技术改造方案
为了保障电网安全稳定运行，及时恢复送电。由于油面温度计、现场条件受限等因素的影响下，现场采用了过渡方案和最终方案的方式来实现。
（一）过渡方案
由于现场PLC冷却器控制无法开出一副无延时接点，现场采用更改PLC的内部逻辑接线实现冷却器全停功能。拆除油、绕温高内部逻辑接线，将其接于告警中间继电器，满足告警要求。通过改接线使得冷却器全停功能完整，不存在任何的寄生回路；当发生冷却器全停时，PLC控制系统能根据内设逻辑进行上层油温的判断后执行跳闸。
（二）最终方案
更换PLC冷却器控制器，严格按照现行规定执行：冷却器全停保护应经油温高、冷却器控制系统失电等相关回路接点做为开入量接入，由非电量保护装置内形成判据，时间元件采用其内延时元件实现。将其油温高发信接点温度由85℃变为75℃作为油温判别开入，PLC内部无延时开出一副冷却器全停接点作为冷却器全停判别开入。当冷却器控制系统由于某种原因两路交流电源都失去时，PLC控制系统应能瞬时发出冷却器全停开入至非电量保护，根据规定执行跳闸。
（三）方案选取
过渡方案能够让主变在有限的条件快速的恢复冷却系统，使其基本满足运行所需的技术要求，缩小停电时间、减小电网运行风险。但是，该方案与最终方案相比存在以下不可弥补的缺陷：首先是PLC内部逻辑由多个分支组成，怎样实现跳闸的都是无法获知的只能通过专门的软件和接口获取，存在诸多的不可预见性；最后是PLC时间继电器在主变压器场地上易受强电磁场、震动等外界干扰导致误差的存在。多个误差的存在及内部逻辑的不可预见性使得现场无法对其开展校验，从而增添了冷却器系统误动、拒动的风险。
最终方案需要更换PLC冷却器才能实施，与过渡方案相比不能快速的恢复送电、需更换PLC冷却器投资成本高。但是，该方案符合现行规定要求，且存在以下优点：冷却器全停的逻辑判断能通过非电量保护装置的说明书清晰可见，其组成及关系一目了然，校验有章可循；所采用的时间继电器远离强电磁场，在一个较为安静、稳定的环境中运行，免受外界的干扰。
综合两个方案来看，每一个方案的设置都是根据现场运行情况而定，虽各有各的特点，但从安全运行的角度上考虑，在设计和技改上严格并参照规定执行，所以应采用最终方案来设计和实施。
四、结语
由冷却器控制系统设备原因引起的500kV主变非电量保护跳闸事故，在运行过程中极为少见。但是，此次事故却充分的暴露出以下几个问题：首先，设计单位在非电量保护二次回路设计时，并没有理解和掌握PLC控制器的控制原理和逻辑，只是简单地将PLC控制器的开出接点设计引入到非电量保护装置冷控失电延时跳闸的开入端，为此次事故埋下了隐患；其次，在现场安装调试、投产验收及预试定检过程中，均没有对PLC控制器的动作逻辑及时间继电器进行相关的校验，仅通过短接出口接点的方法验证二次回路的正确性；最后，在现行的校验规程中并没有明确冷却器全停的校验项目，给校验带来许多不确定的因素。
所以，在电网设计、安装调试过程中需掌握冷却器全停的逻辑组成及判断条件，严把设计关将可能成为隐患的遏制在源头；在相关规定和厂家的资料指引下开展与其相关的校验工作，将可能引起误动的因素降到最低。对已投入运行的冷却器控制系统利用大修、技改、消缺等停电机会健全冷却器全停功能，保证变压器非电量保护功能完善、可靠，保障大型变压器的安全稳定运行。
参考文献：
[1]RCS-974FG型变压器非电量及辅助保护装置技术说明书，南瑞继保
[2]变压器冷却器控制系统电气原理图，卓越科技
[3]云南电网变压器（高压电抗器）非电量保护管理规定（修编）
[4]云南电网电气设备装备技术原则
[5]南方电网500kV变电站二次接线标准
论文作者:王国忠,申娟平
论文发表刊物:《电力设备》第03期供稿
论文发表时间:2015/11/2
标签：冷却器论文; 电量论文; 变压器论文; 方案论文; 逻辑论文; 接点论文; 动作论文; 《电力设备》第03期供稿论文;