摘要：分析了500kV厦门变电站3号主变压器冷却器控制原理及其出现的冷却器全停异常情况。冷却器电源切换回路分为主回路和备用回路，该冷却器备用回路串入主回路的闭锁节点而主回路未串入备用回路的闭锁节点，当进行全所备用自动投入装置切换试验时，造成两段电源回路同时接通的短时并列情况，引起两段电源同时跳开，继电器烧损，出现冷却器全停现象。文章就该事件形成原因及改进措施进行深入分析，从根本上彻底解决此类问题，以避免此类事件的再次发生，对于新扩建变压器的验收具有一定的实践意义。
关键词：500kV；自耦变；冷却器；电源切换，全停
0 引言
冷却器是电力变压器的重要组件之一，它对电力变压器产生的热量进行散热冷却，保证变压器连续正常运行[1]。大容量变压器一般都会设计完善的冷却器电源回路，并配置一主一备两套电源，保证一路电源停电时另一路电源可靠供电[2]。
500kV厦门变3号主变压器为西安西电公司生产的三相一体的自耦变压器，为2017年9月正式投入运行。此类变压器为特殊制作，由于其三相合一的特性，对其散热性和冷却系统的要求更为苛刻。厦门变总共3台三相一体变压器，有0号、1号、2号所用变为站内低压系统供电，其中1号和2号所用变分别为380V Ⅰ段和Ⅱ段母线供电，0号所用变为备用电源。变电站会定期进行所用变备用电源自动投入装置试验，1号所用变失压时，联络开关会自动合上，0号所用变为380V Ⅰ段母线供电。
1 #3主变压器冷却器介绍
厦门变3号主变冷却器采用强迫油循环风冷控制，由风扇、散热器、潜油泵、控制回路等部分组成，总共6组风扇。冷却器交流电源采用双回路供电方式，分别由中央Ⅰ、Ⅱ段低压配电屏接至联变冷控柜。变压器正常运行中两段工作电源均应投入，一段电源故障，另一段电源自动切换投入。
图1 冷却器电源回路 图2 风冷控制器照明加热器、控制回路电源
图1中，左路为第一段交流电源接入，图1中ST1为电压监视继电器，L1接入图2“电源1交流接触器”KMS1；右路为第二段交流电源接入，图1中ST2为电压监视继电器，L01接入图2“电源2交流接触器”KMS2；又图2可以发现，“电源2交流接触器”KMS2回路接入KMS1的一副常闭接点，而“电源1交流接触器”KMS1回路并未接入KMS2的常闭接点。
从运行层面看，风冷控制器照明加热器、控制回路使用第一路电源为主电源，第二路为备用电源。
2 冷却器全停故障
厦门变开展#1所用变备自投投切试验，当断开#1所用变35kV侧331开关时，备自投动作，#1所用变380V侧401开关断开，380V母联410开关合上，此时监控系统报：“#3联变风机风冷全停动作”。
现场查看#3联变冷却器风机全部停止运转，检查#3联变冷控柜发现柜内“第一组交流进线电源”QF1已处于脱扣位置，接入“电源1交流接触器”KMS1的ST1端子A相脱落并有烧焦痕迹，QF1与KMS1的A相接线有熏黑迹象。此外，汇控柜内“电源Ⅱ交流接触器”2KM已烧焦至部分变形，端子已熏黑，低压配电室#3联变冷却器交流电源（一）、（二）也已跳开。
观察#3联变油温情况为31度左右，呈缓慢上升趋势。由于#3联变冷却器为强油风冷模式，冷却器全停情况下会严重影响联变的安全运行，密切关注#3联变油温情况为31度左右，呈缓慢上升趋势紧急情况下。现场运维人员经过分析，携带工具和雨具，将脱落的ST1端子重新接入并紧固后，试送#3联变冷却器电源（一），#3联变4组风机运转，第一组冷却器电源恢复，联变温度恢复正常。
3 原因分析
经查找图纸，脱落的ST1线为电源1断相保护器上端接线，由于断相导致“第一组交流进线电源”QF1断开。断线原因怀疑是A相铜鼻子与导线接触不良，长期运行导致温度过高，加上短时并列冲击电流过大导致线内金属线丝熔断，致使电源1断相保护动作，“第一组交流进线电源”QF1脱扣。
经查找图纸与现场比对，现场“电源2交流接触器”KMS2回路接入KMS1的一副常闭接点，而“电源1交流接触器”KMS1回路并未接入KMS2的常闭接点。
（1）正常情况下，由于2KM存在闭锁回路，1KM得电，2KM失电，L1~L3通过小母线为加热器、照明及PLC控制回路供电；
（2）#1所用变35kV侧331开关断开时，#3联变第一组冷却器电源失压，1KM失电，2KM得电，L01~L03为通过小母线加热器、照明及PLC控制回路供电
（3）备自投动作时，#3联变第一组冷却器电源重新得到电源，1KM得到而使得L1~L3导通，从而导致为加热器、照明及PLC控制回路供电的小母线短时并列，电流激增而导致2KM继电器烧毁，ST1上端A相导线熔断而脱落。
4 处理过程
随后，西电厂家进站，对存在问题的1KM，2KM继电器以及相关导线接头进行更换，可确保两路电源都可以正常运行。
为防止备自投试验时继电器再次烧毁的情况发生，运维人员经过查找图纸，并和厂家沟通，研究出改进方案为：
1、将端子箱、油色谱负荷及柜内加热照明回路转接到主回路母排上，降低1KM，2KM处负荷；
2、增加机械互锁元件，安装于1KM与2KM之间，机械上确保1KM与2KM不会同时吸合；
3、1KM线圈前增加2KM常闭接点，使1KM与2KM电气互锁，电气上确保1KM与2KM不会同时吸合。
厂家按照上述方案进行改进（图4），并重新进行#1、#2备自投切换试验，试验结果正常。经过上述处理，彻底改进设计上可能存在的缺陷，消除了#3联变冷却器电源切换时的隐患。
图3 改造前冷控柜负荷图 图4 改造后冷控柜负荷图
5 结语
变电站是电力输送的枢纽，也是电网的主要环节，而变压器是变电站的核心部分，变压器冷却系统是变压器安全运行的重要保障[3]。在今后变压器扩建过程中，变电站负责人需对变压器图纸进行认真审阅，现场接线需加强验收，及时发现并改进存在的问题，才能有效防范变压器异常情况的发生。
参考文献：
[1]卢洪锋，郑平，孟宪华.500kV自耦变压器冷却器异常情况的探讨 [J]浙江电力，2012，09（1）：24-26
[2]DL/T 572-2010 电力变压器运行规程 [S]北京：中国电力出版社，2010
[3]豆朋，王红斌，杜双育.变压器生产厂家产品质量评价模型[J].广东电力，2016，29（1）：119-123，130.
[4]庄洪波，黄立新.对于变压器冷却器控制系统的几点思考 [J]湖南电力，2006，26（2）：49-51
[5]郑立娟.强迫油循环变压器冷却器控制系统改造 [J]安徽电力，2007，24（1）：21-22
作者简介：
杨彪（1987.7），男，湖北咸宁人，武汉大学电气工程学院硕士，单位：国网福建检修公司，研究方向：电力系统及其自动化
论文作者:杨彪,汤国文,游松涛
论文发表刊物:《电力设备》2018年第19期
论文发表时间:2018/10/17
标签：冷却器论文; 电源论文; 回路论文; 变压器论文; 接触器论文; 变电站论文; 母线论文; 《电力设备》2018年第19期论文;