（1.内蒙古电力（集团）有限公司阿拉善电业局；2.北京四方继保自动化股份有限公司；
3.上海泽鑫电力科技股份有限公司；）
摘要：本文针对变压器冷却器控制，提出了一种针对变压器冷却器控制的全新的解决方案，该方案在全面采集变压器冷却器控制回路信号的基础上，采用微机保护及备自投实现保护和控制，全面解决常规继电器保护所存在的问题。
关键词：冷却器控制；全景化；变压器；继电器
Abstraction：Aiming at the control of transformer cooler，this paper presents a new solution for the control of transformer cooler. Based on collecting the control loop signals of transformer cooler，the protection and control of transformer cooler are realized by means of computer protection and standby self-switching，and the existing problems of conventional relay protection are solved comprehensively.
Keywords：Cooler control，overall view，Transformer，Relay
1 ?引言
在输变电系统中，变压器是最基本、最重要的设备。为了保证变压器安全、稳定、经济的运行，要随时检测变压器的油温并由冷却器控制系统控制冷却器的运行来调节变压器油温的变化，使其维持在一个固定的范围内。而变压器冷却器控制系统高度的可靠性、智能化程度是电网安全稳定运行的重要因素。
基于全景化的变压器冷却器智能控制系统的研究，是根据智能电网的建设要求，开展了二次回路微机化、保护控制自动化、故障自动隔离、远方操控等技术研究，解决变压器冷却系统远方监视、自动化控制、故障预测处理、智能化保护的难题，对提高变压器冷却系统运行质量和设备健康水平提供了可靠的技术手段。
2?变压器冷却器控制系统简介
1.1 变压器冷却器控制系统图
变压器冷却器控制系统包含电源、多组油泵及电机，常见的一次主接线图如下：
图1 变压器冷却器控制一次系统图
Fig. 1 Primary System Diagram of Transformer Cooler Control
由图1可见，变压器冷却器控制一次系统由一个单母线系统构成，由两路进线作为电源，一主一备关系，而冷却器系统一般由6-8组电机子系统构成，每个电机子系统一般包含一个油泵和若干（通常是3~4个）风机。油泵电流通过穿心式电流互感器CT1输出，而若干个个风机则并联后通过穿心式电流互感器CT2输出，整个电机子系统由一个断路器CB1控制其运行或退出。
1.2 变压器冷却器控制二次系统
根据变压器冷却器控制一次系统图构建的二次保护控制系统架构如下：
（1）用于进线电源控制的电源备自投模块；
（2）用于6-8组电机保护控制的6-8个电机保护模块；
（3）用于根据主变油温、绕组温度、温度节点、负荷电流等确定6-8组电机投退的冷却系统控制模块。
通常控制回路都是采用继电器搭接的回路，回路复杂，由于风沙、电压不稳等情况，经常发生变压器冷却器全停故障，引起主变停电甚至全站停电的事故，给电力系统造成极大损失。
3.?在变压器冷却器控制系统中的改进
微机保护已经广泛应用于电力系统，并且经过长期的考验和验证，已经非常成熟可靠，采用微机保护及控制实现对变压器冷却器系统的全面改进，实现全景化的保护控制。
3.1备自投模块
采用微机备自投插件替代常规继电器回路，可以实现进线备投及分段备投相互配合，使备自投的可靠性及准确性更高。
3.2 电机保护模块
采用微机电机保护模块替代常规继电器回路，实现电机保护，同传统继电器保护相比，动作更灵敏可靠。
具备定时限过流保护、启动时间过长保护、速断保护、反时限保护、负序过流保护、转子堵转保护、油流过慢保护、不平衡保护、CT断线告警、CT反序告警等全面的保护措施。
3.2 智能投切模块
采用冷却器多维边界条件的防震荡投切算法，确保冷却器可靠投切和均衡工作。
具备手动/自动两种控制模式，能够根据顶层油温、绕组温度、负荷电流、油温高节点信号等条件进行综合智能投切，通过对各投切条件综合互校，避免冷却器投切异常。采用分时投入策略，避免同时投入多组冷却器，造成变压器油流带电现象。能够根据冷却器的累计运行时间、当前运行时间动态调整冷却器工作状态，实现均衡运行。
4基于全景化的变压器冷却器智能控制系统
4.1 全景化的变压器冷却器智能控制系统的需求
与常规冷却器控制系统相比，全景化的变压器冷却器控制系统具有许多优势。
首先全景化的变压器冷却器控制系统可以全面监测各个回路的电压电流，同时也可以监测各个开入开出信号。
同时系统还具有事故追忆功能，可以形成comtrrde格式的文件，供事后进行故障分析，为处理故障消除事故隐患提供有力的技术支撑。
4.2 基于全景化的变压器冷却器智能控制系统设计
全景化的变压器冷却器智能控制系统采用在冷却器电流电压回路加装电流及电压互感器，同时采用微机保护原理实现对冷却器系统的全面监测、保护及控制。
基于全景化的变压器冷却器智能控制系统具备完备的通讯接口，可以接入任何系统，为冷却器控制系统的数据存储及分析提供了条件。
4.3 基于全景化的变压器冷却器智能控制系统检测
搭建全景化的变压器冷却器智能控制系统，同时搭建相应的测试环境。
用保护测试仪验证系统的电机保护功能，经测试各种保护功能正常，录波文件完好。
加相应的模拟量和开关量验证系统的控制功能，满足设计需求。
最终验证系统整体性能满总需求。
5、结束语
本文依据变压器冷却器控制系统的现状，参考国内外变压器冷却器研究经验，在以下方面进行了研究：
（1）结合变压器冷却器控制系统的现状及面临的问题，利用微机保护原理，对冷却器控制回路进行了改造，能够大大提供冷却器器控制系统的稳定性和可靠性，有效减少运维时间，有利于推广应用。
（2）基于全景化的变压器冷却器控制系统，对原一次控制回路中的高故障率器件进行了替换，为变压器稳定运行提供更可靠保证。
（3）由于常规的变压器冷却器控制系统，集成度低、故障率高、同时缺少智能化运维的手段，因此采用基于全景化的变压器冷却器智能控制系统，可以克服上述缺陷，同时还满足国网加强对一次设备加强监测的需求，因此本系统有非常广泛的市场需求。
论文作者:周应庆1,华芬2,罗朝伟3,吕德刚1,其木格1
论文发表刊物:《河南电力》2018年21期
论文发表时间:2019/5/22
标签：冷却器论文; 变压器论文; 控制系统论文; 全景论文; 回路论文; 系统论文; 智能论文; 《河南电力》2018年21期论文;