简述强油水冷变压器冷却器运行及启动方式

刘雅林,徐一旻,贾晶

国网上海市电力公司超高压分公司 上海 200063

摘要：强油水冷变压器冷却系统的运行状态会对主设备产生影响，对主设备的温度进行控制能够让变压器得到稳定运行，能够保证供电企业正常运作。基于此，本文对北京地区110KV以上高压变压器的冷却方式进行分析，对强油水冷变压器冷却器运行及启动方式进行研究，首先对强油水冷冷却方式进行整体概述，然后分三点对某供电企业强油水冷系统启动方式进行研究，以期为相关人员提供参考。

关键词：强油水冷变压器；冷却器；运行及启动方式

前言

强油水冷变压器冷却器能够降低变压器的运行温度，保证变压器的稳定运行。强油水冷变压器冷却器通过抑制变压器的温度升高，能够提高变压器的负载能力，当主绝缘运行温度降低1℃时，变压器的使用寿命能延长近10%。

1强油水冷冷却方式整体概述

1.1 强油水冷变压器冷却器构成

强油水冷却变压器冷却器由油水换热系统和水空气换热系统两部分组成。油/水系统的冷却回路通常布置在变压器内，包括油泵、水泵、油流剂、水流量计、油水交换器、滤油器等。水/空气换热系统电路布置在地表，设有风机流入装置。

1.2 冷却工作原理

强油水冷却变压器冷却器的工作流程为：利用油水系统将上部的热油抽出，油水交换器将热量释放到冷却水中，冷却水再回流到变压器中，从而继续冷却变压器。放热冷却水通过泵向地表水和空气系统回路提供压力，通过风扇排出冷却水。冷却水冷却后返回冷却器完成冷却循环。当冷却水因长时间运行而减少时，应采用再水装置补水，以保证强油水冷却的变压器冷却器的散热效果[1]。

1.3 运行维护管理规定

中国电网北京市电力公司《变电站现场运行通用规程》对强油水冷变压器规定：变压器上层油温不得超过80℃，到达80℃应发出警报并对油温进行上报，并采取倒路措施对油温进行控制。在对油温进行控制后仍不能降低油温，且温度再次升高时，应再次上报温度。在强油水冷变压器冷却器全部失效后，允许变压器带额定负载运行20分钟，在20分钟后仍未能解决故障，应关闭变压器[2]。

中国电网北京市电力公司还对强油水冷变压器做出规定：

在强油水冷变压器冷却器正常运行时，变压器负载系数达到0.8时应进行全方位监控，准备对变压器进行减压操作。当变压器负载系数达到1.0时且负载继续增长时，监控人员应立刻采取降压措施[3]。

在主变压器负载系数超过要求，且强油水冷变压器冷却器负载系数达到1.1时，应保证运行时间小于一小时，在超过一小时后应立刻对变压器进行拉路。

1.4 强油水冷冷却方式优点及缺点

强油水冷变压器散热器比强油风冷散热器的散热效率更高，强油水冷散热器和强油风冷散热器消耗同等电能，强油水冷散热器的温度控制更加明显。

2简述某变电站强油水冷系统启动方式

2.1 主变冷却系统简介

某供电站内表面下装有2台强油水冷却变压器，每台变压器内装有3台油泵、水泵和散热器，冷却水系统控制柜存在于地下主变电站内。水气交换系统控制柜安装在表面风机处。两个控制柜的交流电源由两个带变压器的工位控制，包括油泵、水泵和风扇。下面以该站1号变电所为例，介绍强油水冷却系统的启动方式。

2.2 交流双回路电源

交流电源回路主要元件包含电源总控开关、电源基础漆、电源监视器、电源扩展、电源监视控制开关[4]。

在正常运行时，电源转换器开关在主要电路工作，备用电路断开，常开地点闭合、常闭节点打开，让主要电源导通，备用电源不导通。在主要电源出现失电状况时，主要电源常闭节点常开接点闭合，让主要继电器不带电，备用电源常闭节点闭合，让备用继电器带电，让备用电源导通，主要电源不导通，让备用电源投入工作。

2.3 油/水冷却系统电机回路原理

油/水冷却系统回路主要元件包含冷却器空开2号，冷却器接触器1号，两个油泵保护开关各一。正常运行时当对应带电接点闭合时冷却器就能够开始工作[5]。

2.4 油/水冷却系统控制回路原理图

图1 油/水冷却系统控制回路

油/水冷却系统控制回路如图1所示，主要元件包括直流电源空开、三侧开关中间继电器两号、冷却器控制电源6组、为启动辅助冷却器、启动备用冷却器、备用冷却器投入故障辅助启动器、冷却器控制转换开关3组、冷却器延时启动开关三套、冷却器接触器3组。F5为直流电源风口；KZJ1为三面开关中间继电器1;KZJ2为三面开关中间继电器2;F8为一号冷却器控制功率；F9为二号冷却器控制电源；F10为三号冷却器控制电源；F7控制电源；KWJ为启动辅助冷却器；K3为启动备用冷却器；K3为备用冷却器投入故障辅助启动装置；SA2为群冷却器控制转换开关；SA3为二号冷却器控制开关；SA4为三号冷却器控制开关；KBT1为第一号冷却器延迟启动；KBT2为第二号冷却器的延迟启动；KBT3：第三号冷却器延迟启动装置；KM1为第一号冷却器继电器；KM2为第二号继电器；KM3为第三号继电器；KT1为第一号失效延时装置；KT2为第二号失效延时装置；KT3为第三号失效延时装置。在供电接触器正常运行时，由于主变压器220kV侧和主变压器110kV侧的开关闭合，因此KZJ1和KZJ2的接触器没有电流，KZJ1和KZJ2的常闭触点断开。三号冷却器对应三个转换开关，SA2处于工作中，SA3、SA4不处于运行之中，F7-F10空开、空关。当一号冷却器正常运行时，KBT1继电器中不经过电流，KBT1常闭触点关闭，转换器正常工作，①②触点有电流经过，KM1继电器存在电流，一号冷却器运行，二号、三号冷却器未运行。当变压器上层冷却油温达到60℃时，OT2触点关闭，KWJ继电器存在电流，KWJ常开触点关闭，第三号冷却器③④触点连接，故KM3继电器经过电流，三号冷却器运行。当油温降至60℃以下时，由于KWJ的常开触点已关闭，因此三号的冷却器继续运行。在油温低于45℃时，第三号冷却器才能返回

[6]。

在主冷却器1号无法正常运行时，KBT1继电器流经电流，KBT1常闭触点断开，KBT1常开触点关闭，KM1继电器断电，1号冷却器不工作。K3继电器充电，K3常开触点闭合，连接第二号备用冷却器⑤⑥触点。此时2号冷却器启动。

在三组冷却器均失效时，应该允许变电器继续运行20分钟，运维人员应趁机对突发状况进行检查并处理，并对冷却器进行修复使用，在修复过后对主变压器油温和负荷进行实时关注。

结束语

有效利用强油水冷却系统，可以提高地下变电站变压器的散热性能，促进变电站安全稳定运行。不仅如此，运维人员要掌握冷却系统的工作原理，对变电所冷却系统进行定期维护，对异常情况及时处理。

参考文献；

[1] 陈宇翔, 韩婉娇. 简述强油水冷变压器冷却器运行及启动方式[J]. 农村电气化, 2021(12):25-29.

[2] 蒋贵斌， 吴胜利. 浅析变压器冷却器控制系统直流电源改造与PLC程序升级[J].  2021(2014-23):168-168.

[3] 蒋贵斌, 邢诗强, 王立凯,等. 变压器冷却系统PLC逻辑缺陷分析及处理[J]. 电力工程技术创新, 2022, 4(2):58-60.

[4] 毛业栋, 张春辉, 徐铬,等. 某500kV大型变压器冷却器改造的计算与分析[J]. 水电与新能源, 2021(010):035.

[5] 曾王杰, 莫莎莎, 刘相如,等. 一起特高压变压器冷却器全停事件分析[J]. 电力安全技术, 2021, 23(9):4.

[6] 陈振江, 何政宇, 周影,等. 强迫油循环风冷电力变压器冷却系统改造分析[J]. 电力设备管理, 2022(17):3.