蔣貴斌 吳勝利

摘 要：文章介紹了變壓器強迫油循環(huán)風(fēng)冷卻器控制系統(tǒng)直流電源改造及風(fēng)冷PLC程序升級在實際中的應(yīng)用，對冷卻器控制系統(tǒng)直流電源與PLC程序控制冷卻器運行方式進行了分析，論述了冷卻器控制系統(tǒng)在運行中存在的安全隱患及其產(chǎn)生的后果。根據(jù)冷卻器控制系統(tǒng)在運行中的客觀實際問題，結(jié)合長期以來的運行經(jīng)驗，提出了冷卻器控制系統(tǒng)直流電源的改造方案及風(fēng)冷PLC程序的升級方案。

關(guān)鍵詞：變壓器；冷卻器控制系統(tǒng)；控制箱；端子箱；PLC；直流電源

引言

大型電力變壓器的冷卻器控制系統(tǒng)中，控制箱內(nèi)的雙路直流電源一般經(jīng)過同一個電源轉(zhuǎn)換模塊進行供電至PLC及直流信號回路，端子箱內(nèi)的直流電源一般為單路電源供電至擴展信號繼電器。PLC作為變壓器的冷卻器控制系統(tǒng)的核心，控制著變壓器油泵及風(fēng)扇的運行方式。文章是以已執(zhí)行完成的某工程項目為例進行論述，現(xiàn)變壓器冷卻器控制系統(tǒng)的直流電源改造與風(fēng)冷PLC程序升級已在實際中得到廣泛地應(yīng)用。

1 冷卻器控制系統(tǒng)直流電源改造

1.1 控制箱內(nèi)直流電源改造方案

控制箱內(nèi)雙路直流電源經(jīng)過同一個電源轉(zhuǎn)換模塊為PLC及直流信號回路供電，一旦該電源轉(zhuǎn)換模塊出現(xiàn)故障，PLC與直流信號回路的電源將消失，導(dǎo)致PLC停機及控制箱內(nèi)信號無法傳送至后臺監(jiān)控系統(tǒng)。

為了消除因電源轉(zhuǎn)換模塊故障而導(dǎo)致PLC停機及信號回路電源消失的安全隱患，增加一個電源轉(zhuǎn)換模塊，另增加一個二極管模塊，將雙路電源轉(zhuǎn)換模塊輸出的直流24V電源經(jīng)過二極管模塊至PLC與直流信號回路，并在二極管模塊輸出的直流24V電源回路中，增加一個直流24V電壓監(jiān)視繼電器，對直流24V電源的過、欠電壓進行實時監(jiān)視，并將其故障信號瞬時傳送至后臺監(jiān)控系統(tǒng)。

1.2 端子箱內(nèi)直流電源改造方案

端子箱內(nèi)擴展繼電器為單路工作電源進行供電，一旦單路工作電源故障，將導(dǎo)致變壓器的油位、壓力、瓦斯及溫度等信號無法上傳至后臺監(jiān)控系統(tǒng)。

為了避免擴展繼電器的單路工作電源故障而導(dǎo)致變壓器報警信號無法上傳至后臺問題，增加一個電源轉(zhuǎn)換模塊，并增加一個電源空開為所增加的電源轉(zhuǎn)換模塊供電，以實現(xiàn)擴展繼電器的供電為雙路電源。另增加一個二極管模塊，將雙路直流24V電源經(jīng)過二極管模塊進行輸出，確保雙路直流24V電源相互隔離的同時，實現(xiàn)雙重化的穩(wěn)定供電。再增加一個直流24V電壓監(jiān)視繼電器，用于實時監(jiān)視直流24V電源過、欠電壓，并將其故障信號瞬時傳送至后臺。

2 風(fēng)冷PLC程序的升級

每組冷卻器由一個油泵及三個風(fēng)扇組成，冷卻器的運行由PLC程序進行自動控制，根據(jù)負荷或溫度控制冷卻器運行的組數(shù)。考慮到油泵及風(fēng)扇在運行中所需的能量為輔機損耗（約占全部損耗的5%），根據(jù)實際運行情況對風(fēng)冷PLC程序進行升級，更改了冷卻器油泵及風(fēng)扇的控制方式，進而減少輔機損耗。

3 風(fēng)冷PLC程序原控制方式

變壓器開始運行時，工作冷卻器隨即投入，輔助冷卻器根據(jù)負荷或溫度投入，備用冷卻器根據(jù)工作或輔助冷卻器的故障情況投入。工作、輔助及備用冷卻器投入均為一個油泵與三個風(fēng)扇同時運行。

3.1 按變壓器溫度投入輔助冷卻器

當繞溫PWI1高于65℃時，投入輔助I組冷卻器，當油溫POP低于45℃時，切除輔助I組冷卻器。當繞溫PWI1高于75℃時，投入輔助I組和II組冷卻器，當油溫POP低于55℃時，切除輔助II組冷卻器。當繞溫PWI2高于65℃時，投入輔助I組冷卻器，當油溫POP低于45℃時，切除輔助I組冷卻器。當繞溫PWI2高于75℃時，投入輔助I組和II組冷卻器，當油溫POP低于55℃時，切除輔助II組冷卻器。

3.2 按變壓器負荷投入輔助冷卻器

當負荷高于75%時，投入輔助I組冷卻器，當負荷低于45%時，切除輔助I組冷卻器。當負荷高于95%時，投入輔助I組和II組冷卻器，當負荷低于65%時，切除輔助II組冷卻器。

3.3 備用冷卻器投入

當工作或輔助冷卻器中的任何一組出現(xiàn)故障時，投入備用冷卻器。當工作與輔助冷卻器的故障全部消除后，切除備用冷卻器。

4 風(fēng)冷PLC程序升級控制方式

變壓器開始運行時，工作冷卻器的油泵隨即投入。工作冷卻器的風(fēng)扇、輔助冷卻器的油泵及其風(fēng)扇根據(jù)負荷或溫度逐步進行投入。備用冷卻器根據(jù)工作或輔助冷卻器的故障情況投入油泵，其風(fēng)扇根據(jù)溫度投入。

4.1 按溫度投入冷卻器

當繞溫PWI1或PWI2高于65℃時，或油溫POP高于55℃時，投入工作冷卻器底部和中部風(fēng)扇，并投入輔助I組和II組冷卻器油泵、底部及中部風(fēng)扇。當油溫POP低于45℃時，切除工作冷卻器底部和中部風(fēng)扇，并切除輔助I組和II組冷卻器油泵、底部和中部風(fēng)扇。

當繞溫PWI1或PWI2高于75℃時，投入工作冷卻器頂部和中部風(fēng)扇，并投入輔助I組和II組冷卻器頂部和中部風(fēng)扇。當繞溫PWI1或PWI2低于65℃時，切除工作冷卻器頂部和中部風(fēng)扇，并切除輔助I組和II組冷卻器頂部及中部風(fēng)扇。

4.2 按負荷投入冷卻器

當負荷高于45%時，投入輔助I組冷卻器油泵，當負荷低于35%時，切除輔助I組冷卻器油泵。當負荷高于75%時，投入輔助I組和II組冷卻器油泵，當負荷低于45%時，切除輔助II組冷卻器油泵。

4.3 投入備用冷卻器

當工作或輔助冷卻器中任何一組出現(xiàn)故障時，投入備用冷卻器的油泵，其風(fēng)扇根據(jù)溫度投入。當繞溫PWI1或PWI2高于65℃時，或油溫POP高于55℃時，投入備用冷卻器底部和中部風(fēng)扇，當油溫POP低于45℃時，切除備用冷卻器底部和中部風(fēng)扇。當繞溫PWI1或PWI2高于75℃時，投入備用冷卻器頂部風(fēng)扇，當繞溫PWI1或PWI2低于65℃時，切除備用冷卻器頂部風(fēng)扇。當工作與輔助冷卻器故障均消除后，切除備用冷卻器。

5 結(jié)束語

變壓器冷卻器控制系統(tǒng)直流電源的改造，消除了控制箱內(nèi)因電源轉(zhuǎn)換模塊故障而導(dǎo)致PLC停機及信號回路電源消失的安全隱患，解決了端子箱內(nèi)因擴展繼電器的單路電源故障導(dǎo)致變壓器的保護信號無法上傳至后臺監(jiān)控系統(tǒng)的問題，確保了冷卻器控制系統(tǒng)更加安全、穩(wěn)定、可靠地運行。同時，風(fēng)冷PLC程序的升級，優(yōu)化了冷卻器油泵及風(fēng)扇的運行方式，進而減少了冷卻器在運行中的輔機損耗。

參考文獻

[1]朱英浩，計宏偉，鄭時伊.新編變壓器實用技術(shù)問答[M].遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，1999（7）.

[2]（德）MatthiasSeitz（著），ABB（中國）有限公司（譯）.可編程控制器應(yīng)用教程[M].機械工業(yè)出版社，2009（5）.

[3]黎賢鈦.電力變壓器冷卻系統(tǒng)設(shè)計[M].浙江大學(xué)出版社，2009（6）.

作者簡介：蔣貴斌（1985-），男，遼寧省鞍山市、特變電工沈陽變壓器集團有限公司，助理工程師，工學(xué)學(xué)士，研究方向：電氣自動化PLC技術(shù)。

吳勝利（1985-），男，內(nèi)蒙古興安盟扎賚特旗，國網(wǎng)內(nèi)蒙古東部電力有限公司檢修分公司伊敏換流站，助理工程師，工學(xué)學(xué)士，研究方向：電力系統(tǒng)。