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变压器风冷控制回路的改进河南煤化集团永煤公司：范付峰李国强摘要：主变压器在正常运行时，如果主变冷却系统停止工作，轻则造成主变温度过高、变压器绝缘老化；重则出现绕组烧毁，变压器爆炸等事故，因此主变风冷系统运行是否可靠，将直接影响到变压器的使用寿命，甚至威胁电网的安全稳定运行。
通过对风冷控制回路的改进，实现了风冷装置的自启动，为运行人员监视风冷状态提供了方便，确保了变压器的安全可靠运行。
关键词：变压器冷却控制回路自启动一、前言电力变压器是电力系统使用普遍而又十分重要的电气一次设备，一旦发生故障就会给系统的正常供电和安全运行带来严重的影响。
主变在正常运行时，如果主变冷却系统停止工作，轻则造成主变温度过高、变压器绝缘老化；重则出现绕组烧毁，变压器爆炸等事故。
因此风冷系统运行的可靠性，直接影响到变压器的使用寿命，甚至威胁电网的安全稳定运行。
二、现状分析我单位新桥110kV 变电站和城郊西风井110kV 变电站的变压器冷却系统均属于油浸风冷式。
对于油浸风冷变压器，《变电站运行导则》中规定：油浸风冷变压器失去全部风扇时，顶层油温不得超过65℃。
新桥2#、3#变压器以及西风井1#、2#变压器却不具备自动投切风冷装置的功能，只有手动投切功能（原风冷系统原理图如图1所示）。
如图所示，一旦外界环境温度升高，变压器负荷增大时，运行人员不能及时发现温度过高（2小时巡视一次），而进行手动投切变压器风冷装置。
这样不仅给运行人员增加劳动强度，也不能及时的投切变压器冷却系统，风冷系统不能满足变压器运行的需要，因此，需要对变压器风冷控制系统进行改进。
风扇电源手动控制风冷控制及保护回路原理图图1三、改进措施：1）通过温度控制器设定的温度接点自动启动和停止风冷系统图1中风冷系统只有手动功能，运行人员不能及时发现温度过高（2小时巡视一次），而且手动投切变压器风冷装置工作量大，这样不仅给运行人员增加劳动强度，也不能及时的投切变压器冷却系统，风冷系统不能满足变压器运行的需要。
变压器强油循环风冷却器的改造谢封生变压器强油循环风冷却器的改造根据我公司变压器现场运行情况以及上级文件要求，总结近几年对冷却器的现场改造经验，对变压器强油循环风冷却器的改造既要满足变压器的诸多技术要求，又要满足现场安全运行要求，以达到安全可靠、降耗节能、降低噪音、减少维护量、杜绝渗漏及提高变压器运行效率的目的。
强油循环从20世纪90年代开始，迎来了变压器大规模的改造工程，现根据我公司变压器运行情况及变压器冷却器行业最新产品发展趋势，借鉴同行相关专业的经验及理论学习，对本公司的变压器强油风冷却器的改造提出相关的经验，达到预期效果及相关文件的要求。
1.首先是现阶段变压器强油循环风冷却器在运行时存在的问题及改造后达到了什么标准1.1冷却管老化，传热导热性能降低，特别是原冷却管多为钢、铝或钢铝复合管，由于热胀冷缩和轧片及管径长时间户外运行，影响结合处的可靠性。
改造后将采用引进德国、加拿大技术生产的铝轧翅片管，克服了原复合管的问题，并且耐老化，抗腐蚀，重量轻，传热系数稳定。
1.2原复合管采用的是焊接结构，因焊接时易产生飞溅，飞溅物如在清理时没有清理干净，在变压器长期运行中容易随变压器油进入到变压器中，这是绝对不被允许的。
改造后将采用整体轧翅管、二次胀接技术及特别工艺方案，上下集油盒采用全封闭结构，可确保无渗漏且内部不产生焊渣等异物，可解决上述问题。
1.3旧的冷却为多回路（主要为三回路）。
改造后的冷却器是单回路，铝翅片管两端在端板上胀接，因两端板是钢板材料，两种材料在温度变化的情况下，它们的热胀冷缩系数不一样，易产生内应力，故在冷却器上安装自动调节装置。
1.4原冷却器由于采用三回路，冷却器油流大，油泵扬程高，选用的是4级泵（1500r/min）。
改造后将改为单回路后，采用6级泵（1000r/min以下）（电力行业规定要求6级及6级以上的泵方可使用），油泵转速降低，提高了油泵的寿命及安全性。
1.5原冷却器为120kW以下，风机转速为1500r/min，噪音高、寿命短。
变压器冷却器控制回路的改造前言变压器风扇是变压器的重要辅助设备之一。
它能降低变压器运行温度，确保正常出力，并延长变压器使用寿命，尤其是较大容量变压器在其冷却器风扇全停后，经延时后直接对主变开关跳闸。
因此，变压器冷却系统及其控制回路十分重要。
万州供电局目前共有110kV等级变压器十七台，其冷却方式是油自循环风冷，对冷却器风扇的正常运行提出了较高的要求。
以前我局风扇控制回路采用的工控方式具有多样化的特点，并且大多为集控方式，经过多年的运行发现其故障率较高、控制反馈的信号较少，风扇电机经常烧毁，控制元件也易出现故障，增加了设备检修维护工作量，对设备正常运行带来极大隐患。
为此，我们对冷控系统的控制回路进行了改造，重新配置了电机保护设备，确保变压器冷却系统处于良好的运行状态。
一、改造前主变风扇控制回路的缺陷1. 改造前的主变风扇控制回路见图1所示：图1 改造前主变风扇控制回路图在图1所示的控制回路中，存在以下缺陷：（1）当电路投入运行时风机电源是环形供电，每组风扇没有单独保护设施，由于起动电流是运行额定电流的5～6倍，至使总回路热继电器RJ必须选择很大。
总回路空气开关容量也相应提高增大与之配套，而每一台风扇电机本身运行线电流最大不过0.7Ａ（而主回路RJ、ZJ均为30～60Ａ）所以当其中一台风扇电机故障时，热继电器的作用不是很大，起不到保护作用。
（2）当控制回路的输入电源的交流接触器在运行中有损坏时，整个冷却系统必须停运，这对于大容量的主变来说，这是绝对不允许的。
运行实践发现改造成前的控制回路其故障率较高、反馈的控制信号较少，风扇电机经常烧毁，控制元件也易出现故障。
为此，我们对冷控系统的风扇电机控制回路进行了改造二、改造后的主变风扇控制回路1．改造后主变风扇控制回路的原理图（见图2所示）注：4SJ的动作时间必须大于1SJ的动作时间以免误发信号。
改进后的回路中辅助启动回路的空气断路器采用3VU型，它具有12倍启动冲动电流保护，故风扇电机启动时不会误跳闸。
浅谈变压器强迫油循环风冷却器的智能变频控制发表时间：2018-11-11T11:57:50.547Z 来源：《电力设备》2018年第17期作者：王伟行[导读] 摘要：主变压器是变电站内的最为关键电气设备。
（保定多田冷却设备有限公司河北保定 071051）摘要：主变压器是变电站内的最为关键电气设备。
深圳地区电压等级高的变电站一般采用强迫油风冷循环（OFAF）的冷却方式。
过去使用的继电式控制方式存在着很多缺点：比如说控制回路复杂、功能可靠性比较差、设备故障率较高、运行维护工作量大等等；基于PLC设计的变压器冷却控制系统具有可靠性高、抗干扰能力强、功能强大、智能化等优点。
关键词：主变压器；冷却器；变频智能控制；分析1 强迫油循环风冷却器的运行要求在电力网上运行的变压器冷却方式一般有三种形式：（1）油浸自冷式；（2）油浸风冷式；（3）强油风冷式（分导向式和非导向式）。
强油风冷式一般在220kV以上变压器使用，是用冷却器的潜油泵把变压器内部热油从油箱上部抽出进入冷却器吹风冷却，冷却后的油从油箱下部打入绕组间，形成一个强迫油循环冷却的过程，而带有导向循环的方式增加了变压器绕组内部导向油道，将冷却后的油直接导向绕组的线段内，线段的热量可以很快带走，使绕组最热点温度迅速下降，提高绕组的温升限值（5K）。
强油风冷却器的运行要求：（1）当变压器投入时，能自动投入相应数量的工作冷却器；在变压器停止运行时，能自动切除全部运行的冷却器。
（2）当运行的变压器顶层油温（或绕组温度）或负载电流达到规定值时，能自动启动辅助冷却器。
（3）在运行中的冷却器发生故障时，能自动启动备用冷却器。
（4）各冷却器可用控制开关手柄位置来选择冷却器的工作状态（工作、辅助或备用）。
（5）整个冷却系统需接入两个独立的电源，可任意选一个为工作电源，另一个为备用电源。
（6）油泵电机和风扇电机设有过负载、短路或断相的运行保护。
冷却器系统在运行中发生故障时，能发出事故信号。
关帝220KV变电站1、2号主变强油风冷却系统技术改造[摘要]主变是一个变电所的核心，而强迫油循环风冷变压器的冷却系统是保证变压器安全运行的重要条件。
在实际运行当中，由于气候、环境、设计回路的不完善造成主变冷却系统的安全隐患，本文根据实际运行情况，提出了一些整改措施。
【关键词】分析；对策；实施中卫供电局关帝220KV变电站1#、2#主变冷却系统采用XKFP—1强迫油循环风冷却装置，近几年由于设备老化、地处环境污染严重等因素的影响，曾多次发生1C、2C接触器下部电源故障，导致跳闸、高温等严重隐患，给安全运行带来很大的隐患。
本次技改，就是对1#、2#主变XKFP—1强油风冷却系统控制、信号回路接线进行改进，降低XKFP—1强油风冷却器电源失压故障次数，消灭XKFP—1强油风冷却器失压控制室无信号的现象，确保1#、2#主变安全运行。
一、问题的出现及技改思考1#、2#主变冷却系统接入两路独立电源。
两路独立电源来自所变低压不同的母线上，可任意选择一路为工作，一路为备用，当工作电源发生故障时，自动投入备用电源；当工作电源恢复时，备用电源自动退出，保证冷却器继续运行。
工作流程：当变压器投入电网前，先将SS转换开关手柄放在选定的工作位置上，例如：“I工作，II备用”的位置上。
当变压器投入电网时，主变三侧开关在合其合闸辅助接点断开，1ZJ中间继电器失磁其常闭接点闭合，此时SS电源方式选择开关投电源I段，SS开关1 2与5 6触点接通，1 2接通1C线圈通过1RD熔断器，2C常闭接点和1ZJ常闭接点起动1C接触器线圈，接触器线圈励磁，其常开接点闭合，母线通电，将电源I（L1、L2、L3）接通风机总电源。
当电源I段因某种原因失压时，1C接触器及1YJ电压中间继电器失磁，其常闭接点闭合起动2C接触器线圈，接触器线圈励磁，其常开接点闭合，将电源II（L01、L02、L03）接通风机总电源。
而当I电源的电压恢复时，由于1YJ电压线圈带电，其常开接点断开使2C接触器失电，2C接触器常闭接点闭合，使1C接触器线圈恢复励磁，1C接触器常开接点闭合，恢复了电源I供电。
强迫油循环风冷变压器冷却器全停故障的分析与处理摘要：本文对强迫油循环风冷变压器冷却器全停故障进行了分析，并提出了相应的处理方法。
全停故障是指冷却器系统完全失去运行或停止工作的情况，可能导致设备过热、功率降低、绝缘老化、安全风险等潜在影响。
针对这种故障，需要进行有效的故障诊断和修复措施，包括检查电源、控制回路和机械部件，确保系统恢复正常运行。
关键词：强迫油循环风冷变压器冷却器；全停故障；故障分析；一、引言强迫油循环风冷变压器冷却器的作用重要性在于通过循环系统将变压器内部油冷却剂与外界空气进行热交换，有效降低温度，控制设备温度、提高容量和可靠性，并减少能源消耗和环境污染。
若发生全停故障，可能导致设备过热、负载能力下降、绝缘老化、安全隐患等严重影响，因此需要及时处理修复以确保设备正常运行和安全操作【1】。
二、故障原因分析（一）设备故障可能原因的分析和排查：电源故障：电源故障可能包括电源供应不稳定、电压波动、断电等问题。
在排查电源故障时，可以检查电源线是否连接良好，测量电源输出电压是否正常，并确保供电系统的稳定性【2-3】。
控制回路故障：控制回路故障可能导致设备无法正常运行或产生错误的信号。
在排查控制回路故障时，可以检查控制器的连接、传感器和执行器的工作状态，以及控制回路的连线和电气元件是否有故障【4】。
冷却液泵故障：冷却液泵是用来循环冷却液体的设备，在故障时可能导致设备过热。
排查冷却液泵故障时，可以检查泵的电源供应和电机工作状态，还可以检查管道连接是否正常以及冷却系统中是否存在堵塞或泄漏的情况【5】。
温度探测器故障：温度探测器用于监测设备温度，如果出现故障可能导致无法准确监测温度变化。
在排查温度探测器故障时，可以检查连接线路是否正常、探测器的位置是否合适，并进行必要的校准或更换。
（二）环境因素可能导致的故障：高温环境下的散热问题：在高温环境下，设备的散热能力可能受限，导致设备内部温度升高。
这可能导致设备过热故障或引起其他组件老化、膨胀等问题。
换流变压器冷却系统控制回路改进措施发布时间：2021-03-03T03:34:54.335Z 来源：《福光技术》2020年23期作者：王志文[导读] 目前南方电网各高压直流输电工程中，换流变均采用强迫油循环风冷冷却方式，每相配备 12 台风扇，分组分层控制，每组冷却器均由1 台油泵和 3 台或 4 台风扇组成，采用的供电模式、控制模式大同小异。
国网山西省电力公司检修分公司摘要：在高压直流输电系统中，换流变压器（一下简称换流变）是最核心的设备之一，它与换流阀一起实现了交流电与直流电之间的相互变换。
换流变一般采用强迫油循环风冷方式冷却，若冷却系统工作异常或故障，将会引起油温过高，加快绝缘老化速度，降低绝缘寿命，还会造成直流极状态不稳定，影响直流过负荷能力。
本文通过实例分析了换流变压器冷却系统的常见故障，针对交流电源自动切换回路、回检告警回路、电源电压监视继电器和控制柜设计的薄弱环节和存在问题，提出了改进措施。
关键词：换流变压器；冷却系统；交流电源自动切换1.换流变压器冷却系统目前南方电网各高压直流输电工程中，换流变均采用强迫油循环风冷冷却方式，每相配备 12 台风扇，分组分层控制，每组冷却器均由1 台油泵和 3 台或 4 台风扇组成，采用的供电模式、控制模式大同小异。
以 ±500kV 宝安换流站为例，换流变冷却器的自动投切控制由可编程控制器 SIMATIC S7 实现，油泵、风扇投切条件如表 1 所示。
为保证供电可靠性，每台换流变冷却器均采用 2 路独立的电源供电，一主一备，2 路电源均正常时由主电源供电，主电源故障时能自动切换至备用电源，主电源恢复后将自动切回主电源供电。
两路电源供电优先级可手动进行切换，通过切换把手S1 可实现两路电源的定期轮换，S1 置于Ⅰ位代表第 1 路电源优先。
冷却器交流电源自动切换回路如图 1 所示。
其中，Q1 和 Q2 为两路电源的断路器；K1 和 K2 为两路电源的接触器；K3 和 K4 为延时继电器作用于接触器触点卡涩不动作的情况；K5 和 K6 为继电器励磁，表示当前运行在第 1 路或第 2 路电源；K7 和K8 为两路电源的电压监视继电器；K9 为第 2 路电源优先且故障时投入第 1 路电源的延时继电器；K10 为第 1 路电源优先且故障时投入第 2 路电源的延时继电器。
主变压器强迫油循环风冷控制回路改进
华北油田任东220kV变电所1#、2#主变压器采用强迫油循环风冷方式，因原风机控制设备元器件老化严重、故障频发，所以对这两台主变压器的冷却控制设备进行升级改造，采用XKWFP-15型控制系统替换原设备。
安装完毕，在进行调试、传动试验时，我们发现该型产品电源的自动控制回路存在一个很大的缺陷：冷却系统采用双路电源供电，通过转换开关SAM1可任选一路为工作或备用，不论将转换开关置Ⅰ工作或Ⅱ工作位置，当备用电源出现断相或失电，工作电源奇怪的被切断，致使冷却器失去电源而全部停止运行。
各位同行都知道，当主变压器冷却器全停时，若不及时发现处理，变压器各侧断路器就会延时跳闸。
可见这个缺陷影响冷却系统的可靠性，甚至威胁电网的安全稳定运行，必须分析原因并加以完善。
1、工作原理简述及缺陷原因分析
图1为电源自动控制回路部分，若两路电源都正常，接触器K1、K2线圈带电吸合，断相保护继电器KX1和KX2不动作，接触器K7不动作。
当将转换开关SAM1置I位，即电源I工作电源Ⅱ备用，电源ISAM1③～④触点K1动合触点K7动断触点KMM2动断触点K5动断触点(因其线圈与本文无关，未画出)KMM1线圈带电吸合，投入电源I。
如果电源I出现故障，电源Ⅱ正常，断相保护继电器KX1动作，K7动作，KMM1线圈失电，切断电源I。
同时，电源IISAM1⑤～⑥触点K7动合触点或K1动断触点KMM1动断触点K5动断触点KMM2线圈带电吸合，投入电源II。
但如果电源I工作过程中，备用电源II出现断相或失电，断相保护继电器KX2动作，K7动作，致使KMM1线圈失电，切断电源I，造成主变冷却器全。
变压器强油循环风冷却器的改造谢封生变压器强油循环风冷却器的改造根据我公司变压器现场运行情况以及上级文件要求，总结近几年对冷却器的现场改造经验，对变压器强油循环风冷却器的改造既要满足变压器的诸多技术要求，又要满足现场安全运行要求，以达到安全可靠、降耗节能、降低噪音、减少维护量、杜绝渗漏及提高变压器运行效率的目的。
强油循环从20世纪90年代开始，迎来了变压器大规模的改造工程，现根据我公司变压器运行情况及变压器冷却器行业最新产品发展趋势，借鉴同行相关专业的经验及理论学习，对本公司的变压器强油风冷却器的改造提出相关的经验，达到预期效果及相关文件的要求。
1.首先是现阶段变压器强油循环风冷却器在运行时存在的问题及改造后达到了什么标准1.1冷却管老化，传热导热性能降低，特别是原冷却管多为钢、铝或钢铝复合管，由于热胀冷缩和轧片及管径长时间户外运行，影响结合处的可靠性。
改造后将采用引进德国、加拿大技术生产的铝轧翅片管，克服了原复合管的问题，并且耐老化，抗腐蚀，重量轻，传热系数稳定。
1.2原复合管采用的是焊接结构，因焊接时易产生飞溅，飞溅物如在清理时没有清理干净，在变压器长期运行中容易随变压器油进入到变压器中，这是绝对不被允许的。
改造后将采用整体轧翅管、二次胀接技术及特别工艺方案，上下集油盒采用全封闭结构，可确保无渗漏且内部不产生焊渣等异物，可解决上述问题。
1.3旧的冷却为多回路（主要为三回路）。
改造后的冷却器是单回路，铝翅片管两端在端板上胀接，因两端板是钢板材料，两种材料在温度变化的情况下，它们的热胀冷缩系数不一样，易产生内应力，故在冷却器上安装自动调节装置。
1.4原冷却器由于采用三回路，冷却器油流大，油泵扬程高，选用的是4级泵（1500r/min）。
改造后将改为单回路后，采用6级泵（1000r/min以下）（电力行业规定要求6级及6级以上的泵方可使用），油泵转速降低，提高了油泵的寿命及安全性。
1.5原冷却器为120kW以下，风机转速为1500r/min，噪音高、寿命短。
强迫油循环风冷变压器冷却系统控制回路优化发表时间：2016-06-19T15:27:57.870Z 来源：《电力设备》2016年第6期作者：张俊霞[导读] 通过对大唐韩城第二发电有限责任公司二期2×600MW机组强迫油循环风冷变压器冷却系统控制回路运行情况分析。
（大唐韩城第二发电有限责任公司）摘要：通过对大唐韩城第二发电有限责任公司二期2×600MW机组强迫油循环风冷变压器冷却系统控制回路运行情况分析，找出了冷却系统中冷却器电源自动投入控制回路存在的问题及按变压器油温、负荷启动误报冷却器故障的问题。
创新性地改进了按变压器油温、负荷启动风机回路，解决了运行过程中冷却器故障误报信号问题；分析了冷却系统中冷却器电源自动投入控制回路存在的问题，提出了强迫油循环风冷变压器在事故或正常停机时回路改造及运行建议，降低变压器油的劣化速度延长变压器使用寿命。
1、大唐韩城第二发电有限责任公司二期强迫油循环风冷变压器冷却系统控制回路简介大唐韩城第二发电有限责任公司二期2×600MW机组机组主变压器变压器为常州东芝变压器有限公司生产的户外型、油浸单相单体式、强油风冷变压器，容量为240MVA高压侧电压等级330KV，其冷却系统控制回路为常州东芝变压器有限公司配套生产的强油风冷却器控制系统。
改造前变压器冷却系统控制回路如下。
图1：冷却器电源自动投入控制回路1图2：冷却器电源自动投入控制回路2 2、存在问题及原因分析2.1存在问题2.1.1冷却器电源自动投入控制回路存在问题如上图1、2冷却器电源自动投入控制回路：冷却器电源自动投入开关投入，330KV开关合闸时（发电机变压器组出口开关），其常闭接点打开，继电器K线圈失磁。
继电器K常闭接点沟通主变压器冷却系统电源I、II回路，，主变压器冷却系统电源依据电源投入开关投入情况自动为冷却风机、油泵及控制回路供电，该回路正确，工作正常。
但当330KV开关因事故或正常停机断开时，其常闭接点闭合继电器K线圈励磁，，其常闭接打开，断开主变压器冷却系统电源I、II回路，风机、油泵、控制回路失电。
