摘要：主变冷却系统电源箱是变压器冷却系统的重要部分。整个冷却系统的结构和质量的好坏将直接影响变压器的整体散热性能。变压器在长期运行中，当多个风机及其控制器缺陷时，造成风机可投运数量减少，导致变压器限制负荷运行。为了确保变压器散热系统的安全运行，研制一套变压器冷却系统通风电源箱故障应急转电装置，以便于风机电源的快速恢复并保障变压器的连续运行。
关键词：冷却系统；通风电源箱；应急转电装置
引言
变压器是变电站运行中的核心部分,而冷却系统的可靠性将直接影响到变压器的安全运行。大型电力变压器常用的冷却方式一般分为3种油浸自冷式、油浸风冷式、强迫油循环。油浸自冷式就是以油的自然对流作用将热量带到油箱壁和散热管,然后依靠空气的对流传导将热量散发,它没有特制的冷却设备。而油浸风冷式是在油浸自冷式的基础上,在油箱壁或散热管上加装风扇,利用吹风机帮助冷却。加装风机后可使变压器的容量增加30%~35%。强迫油循环冷却方式,又分强油风冷和强油水冷2种,它是把变压器中的油,利用油泵打入油冷却器后再复回油箱,油冷却器做成容易散热的特殊形状,利用风扇吹风或循环水作冷却介质,把热量带走。这种方式若将油的循环速度比自然对流时提高3倍,则变压器可增加容量30%。风冷变压器又分为2种冷却方式,即冷却器冷却和片式散热器冷却,其原理基本相同。
东莞地处珠三角用电负荷中心，迎风度夏期间，主变4个月处于重载状态，供电负荷为主变90%以上，其主变风扇的正常运行对主变能否正常运行至关重要。东莞近300台110千伏及以上变压器中，带有冷却系统的非自冷变压器比例为42%，冷冷却系统对于变压器的正常运行非常重要。然而，当多个风机及其控制器缺陷时，造成风机可投运数量减少，导致变压器限制负荷运行，同时需值班员长时现场监守并采用现场浇水措施进行降温处理；最坏时通风电源箱的电源电缆或两路电源总开关及其切换开关缺陷故障，将直接导致整台变压器冷却系统全部风机停运，变压器将被逼限时（30分钟内）限载运行甚至停运，造成非计划停运事故，甚至影响电网的安全稳定运行。因此，亟需研制一套变压器冷却系统通风电源箱故障应急转电装置，以便于风机电源的快速恢复并保障变压器的连续运行。
1 技术原理
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图1 通风电源箱故障应急转电装置外观图
研发一种实用新型和可靠便捷的通风电源箱故障应急转电装置，替换存在电源性故障异常的变压器通风电源箱确保变压器及其风机的正常运行。如图1该装置由箱体、电源控制板块、线盘等构成。箱体要实现灵活可靠、安全稳固、快捷方便，采用不锈钢箱体（防水级别IP5，含快速接头）配合搬抬把手及底部转运车（或万向轮），前后箱门便于操作和检修维护；内部分两部分，上侧为电源控制板块，安装面板上集合电源开关及其显示和保护器件，控制板块与箱体右侧快速接头连接实现快速取电，控制板输出至箱体左侧快速接头便于与原故障电源箱连接。内部下侧为电源箱盘日常收纳电缆（三相四线），便于快速拉出两段电缆，一段50米用于接取电源使用（一端快速接头一端为接线鼻），另一段5米用于连接故障电源箱使用（两端为快速接头）。另外在运行的电源箱需要改造，在其提供各路风机电源出口需引接至箱体一侧快速电源箱上，便于与以上电源箱快速连接转电。主变应急电源箱面板布置有四个指示灯，分别为一二路工作、故障指示灯、相序指示灯，三个控制电源开关，分别总电源控制，一二路电源控制开关。两端配有快速接头的移动电缆的一端接入汇控柜的电源接头，而原通风电源箱的端子排需与快速接头实现内部连接，从而达到应急电源箱直接控制风机转动，
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图2 通风电源箱故障应急转电装置内部图
2安全、便捷性能
主变应急电源箱安全、便捷性能，箱体配备活动底盘，装有万象滚轮，顶部装有吊环，便移动搬抬；现场接线方便，只需将移动电缆盘两端的快速接头就快速接取电源；配两段三相四线的轻型电缆（3×25+1×16），满足全部风机运行载流；配安全启动和载流的空气开关（100A）及漏电开关，为电源提供控制和保护；外壳采用轻质的不锈钢板，同时配有箱门防止面板进水，顶板配有防雨挡板，两端输入输出电源快速接头配有防雨罩；应急电源箱配有外部接地保护。
3 创新点
解决了主变冷却系统电源箱故障时，主变需值班员现场浇水措施与降负荷带来的人身风险与电网风险；在主变风机电源箱故障时，实现风机的快速恢复运行与主变的连续运转。
4 结论
主变冷却系统电源箱故障应急转电装置, 在主变风机电源箱故障时，实现风机的快速恢复运行与主变的连续运转，对维护操作人员人身安全与电网安全具有重要意义。
参考文献
[1]王世阁，王延峰，姜学忠. 变压器冷却系统故障分析与改进措施[J]. 变压器，2007，02
[2]黄继雄，李清清，范耀登，尹敏，余本钢. 单相电源箱逆变单元散热系统的研究[J]. 武汉理工大学学报：信息与工程管理版，2015（02），140-141.
郭锦洪:1989—，男，本科，工程师,从事电气设备运行维护工作.
吴灼权:1962—，男，大专，技师,从事电气设备运行维护工作.
职创项目：主变冷却系统电源箱故障带电检修装置的研制；项目编号：031900KK52190016
论文作者:郭锦洪1,吴灼权2
论文发表刊物:《电力设备》2019年第19期
论文发表时间:2020/1/9
标签：电源论文; 变压器论文; 风机论文; 快速论文; 故障论文; 系统论文; 箱体论文; 《电力设备》2019年第19期论文;