Ｉ ．皇王研霾…………………………． ２２０ｋＶ变电站主变风冷方式改造 广东电网公司梅州供电局张亚娟 【摘要】本文对改造前２２０ｋＶ￣压器强油循环风冷回路的启动方式以及存在的问题进行了分析，阐述了风冷回路改造的必要性。改造后的自然油循环风冷回路采用ｐＬｃ智 能模块控制，实现了风冷装置的自启动，减轻了运行人员的工作鼍，同时多种启动方式确保了变压器的安全可靠运行。 【关键词】２２０ｋＶ主变；强油循环风冷；自然油循环风冷；控制回路 引言 我局在２０１３年７月进行了２２０ｋＶ长沙变 次控制回路大大简化，改造后的自然油循环 风冷冷却器控制回路如图２所示，图中的Ｑｌ、 Ｑ２、Ｑ３由智能控制模块ＰＬＣ输出，该模块可根 电站主变冷却系统改造，将变压器原有的强 油循环风冷改造为由ＰＬＣ智能模块控制的自 然油循环风冷。改造后的变压器冷却系统自 投运以来，克服了原有强油循环风冷冷却器 长期运行的缺点，实现了根据变压器油温、 绕温、负荷等的变化自动功能，具有节能降 耗、运行稳定的优点。 １．主变压器冷却方式及风冷控制回路的 相关要求 变压器的冷却方式是按变压器箱体内部 围１冷却器全停启动跳闸回路图 和外部冷却介质的种类及其流动方式来分类 根据对冷却器全停跳闸回路分析以及长期 的，油浸式变压器的冷却方式主要有自然冷 运行维护的经验，强油循环风冷二次回路主要存 却（ＯＮＡＮ）、自然油循环冷却（ＯＮＡＦ）、强 在以下问题：１）风冷控制回路所在的主变风冷 迫油循环风冷（ＯＦＡＦ）等。 控制箱处于户外，运行条件相对恶劣，导致控制 按照国家能源局发布的《电力变压器运 箱存在进水、元件容易老化损坏等问题。２）回 行规程》以及《广东电网公司电力变压器（含 路中继电器长期运行在户外端子箱容易老化、损 高抗）技术规范》规定，变压器冷却装置应符 坏，可能引起跳闸回路无法接通。３）若时间继 合以下要求： 电器ＩＫＴ、２ＫＴ时间整定错误或者整定存在的误差 （１）强油循环的冷却系统必须有两个独 将导致风冷全停跳闸不能准确的实现。４）对于 立的工作电源并能自动和手动切换。当工作 距离较远且无人值班的２２０ｋＶ变电站，当发生主 电源发生故障时，应发出音响、灯光等报警 变冷却器全停故障时，若该主变负荷较轻未达 信号 。 到７５℃，丽运行人员未能在６０分钟内赶到现场处 （２）强油循环变压器，当切除故障冷却 理，则会造成主变非计划停运。 器时应发出音响、灯光等报警信号，并自动 因此，为了克服强油循环风冷系统存在 投入备用冷却器；对有两组或多组冷却系统 的不足，决定将主变冷却方式改造为自然油 的变压器，应具备自动分组延时启停功能…。 循环风冷，并由ＰＬＣ智能模块控制，实现自启 （３）当冷却装置故障、自动控制装置故 动功能及远方控制功能，更好的根据变压器 障、冷却器退出运行时，保护装置应能检测 实际运行情况投入冷却器数量，使变压器更 出并发出音响、灯光等报警信号。当冷却系 加安全可靠运行，还便于维护，减轻了运行 统电源消失时，应及时发出信号，并按主变 维护人员的工作量。 冷却方式要求，在必要时经一定时限自动切 除变压器［ 。 非正常启动风躺 ２．改造前强油循环风冷系统存在的问题 远方自动控制 首先，为了保证变压器的安全运行，冷 箱内茸动控制 箱内手动控制 却器的油泵和风扇电机需连续运行。由于油 远方手动控制 泵长期运行，轴承磨损需要经常更换，油泵 也更容易老化、损坏。同时轴承磨损后，存 第一组风扇控制 在着容易使金属粉末、碎片进入变压器内的 危险。油泵、风扇电机长期运行。也增加了 第＝组风赢 Ｉ 主变冷却系统的耗电量，经济性较差。 其次，强油循环风冷方式冷却器全停启 第ｉ组风崩控制 动跳闸回路如图１所示，正常运行时，２Ｓ把手 打在“正常工作”位置，２Ｓ的卜２接点接通。 当主变正常运行时，－－￣，Ｊ开关在合位，三侧 第四组风廓控制 开关常闭接点ＤＬＩ、ＤＬ２、ＤＬ３断开，１ＫＡ继电 ＰＬＣ失电风扇 强迫启动 器不动作，ＩＫＡ常闭接点接通。此时，无论工 作电源选择在第１组或第１Ｉ组，当冷却器交流 圈２喜 Ｉ段、ＩＩ段工作电源均失电，风冷全停时， ３．改造后自然油循环风冷控制回路分析 ＫＭＩ和ＫＭ２都不动作， ＩＫＴ和２ＫＴ延时继电器经 此次改造首先对变压器进行了油路改 整定的延时后动作。图２中虚线框内为主控室 造，让油能够完全依靠温差产生的热浮力进 变压器非电量保护装置内部回路，ＩＳＪ、２ＳＪ 行流动，减少油路阻力使冷油能够顺畅的通 为时间继电器。按照规程要求图中２ＢＴ的温度 过个绕组之间，置换热能，避免了强油循环 设为７５℃，ＩＫＴ延时整定为２０ｍｉｎ，２ＫＴ延时整 时油泵长期运行及磨损带来的不足。 定为６０ｍｉｎ。 由于变压器冷却方式改变，冷却系统二 一４８一电子ｔ鲢界 据变压器负荷大小、变压器油温及绕温高低 进行最优化判断，自动投入或退出冷却器的 运行，并且对主变风冷系统工作状态和故障 状态实现本地和远距离在线实时监控。 由图２可以看出，由ＰＬＣ智能模块控制的 冷却器控制回路可以实现以下功能： １）手动／自动控制方式选择：ＳＡ２、 ＳＡ３、ＳＡ４、ＳＡ５打在工作位置时３—４接点接 通，打在备用位置时１—２接点接通。手动控 制：按钮２ｓ、４ｓ、３ｓ、１ｓ与继电器ＫＡ５实现远 方及箱内的手动控制，此时，处于“工作” 和“备用”的风机都要投运：自动控制： ３ｓ （或ＩＳ）断开，ＫＡ５继电器不动作，投入运行 的冷却器组别通过ＰＬＣ智能模块输出的Ｑｌ、Ｑ２ 接点控制，ＰＬＣ智能控制模块将变压器油温、 绕温、电流继电器信号（即负荷情况）作为 开入量，由此可根据变压器油温、绕温高低 和变压器负荷大小自动循环投入或退出冷 却器。例如，在 自动控制 情况下，当５５度 油面温度、７８度绕组温度接点信号或者电流 继电器信号（即负荷情况）的其中任意一个 信号到来后，处于“工作”状态的风机投入 运行，当油面温度４５度信号、５５度信号，绕 组温度６８度、７８度或者电流继电器信号消失 后，处于“工作”状态的风机退出运行。 ２）远距离／本地控制方式选择。远距离 控制方式：调度中心可手动或自动投入投入 或退出冷却器的运行；本地控制方式：可手 动或自动投入或退出冷却器运行的数量。 ３）ＰＬＣ控制模块故障时强制投入所有冷 却器。当ＰＬＣ模块故障时，图２ 中Ｑ３接点断开，ＫＡ６继电器不动作，系统 通过ＫＡ６常闭接点强制投入全部冷却器，并发 出报警信号到调度中心 ４）变压器投入电网时，能自动投入相应 数量的冷却器；变压器退出电网时，能自动 切除全部投入运行的冷却器。 ５）运行中如某组冷却器故障，系统能自 动切换运行。 由以上分析可以看出，改造后的自然 油循环风冷回路避免了油泵及风扇的长期运 行，降低了电能损耗，延长了电机、风扇等 设备的使用寿命；改造后的冷却器控制系统 回路简单，自动控制功能完善：系统能根据 主变负荷情况进行冷却器的启动和停止控 制，并可根据主变油温、绕温高低自动调节 运行方式；当冷却器故障时，系统能够自动 进行“工作…‘备用”状态的切换，极大地 减轻了运行维护人员的工作量，尤其对于无 人值守的变电站，更是提高了变压器运行的 稳定，避免了因冷却系统故障运行人员不能 及时赶到而引起的主变非计划停运，为电网 的安全可靠运行提供了保障。 ．．………………………，．皇王研霍．（（（＿ｌ 浅谈智能电网技术之智能变电站 开封县供电有限责任公司 张铁军 李辉张焕霞 【摘要】在科技高速发展、技术日渐更替的今天，国家电网公司与时俱进，紧抓 两个转变 ，向建设坚强电网，奉献清洁能源方向发展。建设坚强电网，意味着承上启 下，开拓创新，革新技术，打造新时代的智能电网。国家电网公司巳正式对外宣布智能电网建设的规划，规划提出，分三个阶段推进“坚强智能电网 的建设：２００９年至 ２０１０年为规划试点阶段，重点开展规划、制定技术和管理标准、开展关键技术研发和设备研制，及各环节试点工作；２０１１年￣２０１５年为全面建设阶段，加快特高压电网和 城乡配电网建设；２０１６年至２ｏ２０年建成统一的 坚强智能电网 。本文就智能电网技术和智能变电站作以下简单分析。 【关键词】智能；电网；技术；变电站 １．分析智能变电站的作用 新时代的智能电网，是把最新的信息、 通信、计算机控制技术和原有的输、配电基 接线与后期维护工作，避免了传统互感器与 电缆连接出现的各种固有问题，设备之间的 连续性、操作行增强，提高了变电站的自动 化水平。 ２．１一次变电设备智能化 合，确保了电网的安全、稳定性，降低了变 电站全寿命周期造价，节省开支，节省物资 的重复使用浪费。 ２．３采用先进的电子式互感器 础设施高度结合，形成一个新型电网，实现 电力系统的智能化。智能电网作为未来电网 的发展方向，渗透到发电、输电、变电、配 电、用电、调度、通信信息各个环节。在上 智能变电站采用先进的电子式互感器， 电子式互感器是指纯光纤互感器、磁光玻璃 互感器等，使得各类数据从源头上实现了数 字化、可视化，真正实现了信息集成、网络 通信、数据共享。同时也解决了常规互感器 在实际生产中容易出现的问题，比如互感器 ＣＴ变比动态范围小，不能满足日益增长的高 在现有的变电站一次设备中，很多只有 操作功能，不能及时反映设备的即时状态， 只有出现故障，才发现设备存在的问题，让 我们的工作很被动，而且由于设备已经出现 述这些环节中，智能变电站无疑是最核心的 一环。在电网生产运行中，变电站是一个枢 纽，负责对电网电压进行传输、调整、再次 分配。新时代的智能电网则需要新型先进的 故障，很可能导致电网不能正常运行，造成 停电事故。 智能变电站于之相适应。智能变电站是现阶 段运行中的数字化变电站的升级和发展。在 数字化变电站的基础上，结合智能电网的需 在智能变电站中，一次设备更加智能 化，采用了隔离式断路器等新型一次设备， 优化主接线设计和总平面布局，节省占地面 负荷需求；磁饱和、铁磁谐振等问题，而且 电子式互感器相比常规互感器，体积小，重 量轻，方便安装拆卸，给检修、更换工作特 供了方便，在绝缘性能上也有所提高。 ２．４智能高级应用功能 求及自身实际情况，通过引用先进的生产技 术和变电设备，对变电站自动化技术及各种 变电设备进行更新替换，以实现变电站智能 化功效，更好地为智能电网服务。智能化变 积。智能高压开关设备是具有较高性能的开 关设备和控制设备，配有电子设备、传感器 和执行器，具有监测和诊断功能。设备实现 了广泛在线监测，这样我们就更加直接的了 解设备的运行状态，也更方便我们进行设备 维护检修。我们可以及时准确的获取电网运 行状态数据、各种智能电子装置的故障和动 作信息及信号回馈。设备的维护检修，可以 从以前的故障检修、定期维护转变为状态检 修，大大延长了设备的定期检验周期，简化 了检验的项目，降低了检修费用，减少了检 修时间，减少了停电时间，同时也减少了破 坏性试验对设备不可避免的损伤。这样就大 智能变电站总结现有变电站应用功能的 不足之处，构建了一体化监控检测系统，深 电站的设计和建设，是为了满足中国智能电 网建设和发展的要求，体现中国智能电 化信息综合分析力度、智能告警、一键式顺 控等多项高级应用功能，解决目前存在的系 统功能分散、集成度低、维护工作量大等问 题，提升变电站监控系统的集成化和智能化 水平。 息化、数字化、自动化、互动化的特征，但 是智能化变电站必须以智能电网的实现为前 提，需要智能电网打下坚实的基础，否则只 是纸上谈兵，无法运用到现实生产工作中。 智能化即是科学化、人性化、集约化、 简单化。智能变电站就是把现有的变电站通 ２．５采用一体化集控 智能变电站采用基于虚拟装置、数字化 工具的一体化监控集成调试环境，大大缩减 了变电站试运行的调试工作量，缩短变电站 建设调试周期。采用全站运行状态监测和远 过各种先进的生产技术做的更加科学、更加 集约。当低压负荷量增加时变电站送出满足 大提高了劳动生产率，提高了系统运行的安 全性，确保了供电的稳定性、可靠性。 ２．２二次设备设备智能网络化 纤代替电缆，设计安装调试都变得简单，二次 增加负荷量的电量，当低压负荷量减小时， 变电站送出电量随之减少，实时根据情况自 我调整，确保电力运行安全稳定，尽量减少 电力损耗，确保节省能源。 程可视化技术，通过数字化工具简化变电站 日常运行和维护工作量，提高智能变电站运 效率，减少了工作量，提升了工作质量。 ３．结论 智能变电站的二次设备更加智能化，光 维的便利性。通过科学化的技术提高了工作 设备模拟量输入回路和开关量输入输出回路都 被通信网络所取代，二次设备硬件系统大为简 化，这样不仅节省了空间，而且减少了二次设 ２．智能变电站技术特点 智能变电站主要包括智能高压设备和变 电站信息平台两部分。智能高压设备主要包 智能变电站是采用先进、可靠、集成和 环保的智能变电设备，自动完成信息采集、测 量、控制、保护、计量和检测等基本功能，同 时，具备支持电网实时自动控制、智能调节、 在线分析决策和协同互动等高级功能的变电 站，解决了常规现有变电站存在的各种疑难问 题，采用新型、科学的智能设备，减少了大量 的运行成本，同时保证了电网安全稳定运行， 提高了经济效益和社会效益。 括智能变压器、智能高压开关设备、电子式 互感器等。智能变压器与控制系统依靠通信 光纤相连，可及时掌握变压器状态参数和运 行数据。与现有的变电站相比，智能变电站 备接线及后期维护工作的繁琐问题。 智能变电站通过智能二次设备在实现 信息的采集和分析功能之后，不但可以将这 些信息在内部共享，还可以将其和网内更复 更加科学化，变电设备更加先进精确，更加 安全可靠，光缆取代了电缆，数字代替了模 拟，大大提高了采样的精确度和信号传输的 可靠性，很大程度上简化了二次设备的繁琐 杂、高级的系统之间进行良好的互动。这样 就实现了二次设备网络化、信息共享化、统 一建立标准模板，实现了从源头的控制与维 护。部分相对的设备和系统也实现了整 ４．结束语 等优点。希望通过本文的分析介绍为其他变 翻谢志杨．紫洞站２２０ｋＶ主变冷却系统的改造Ⅱ】．高压电 器．２００８．０４．４４． ２２０ｋ￣长沙变电站主变风冷由强油循环 风冷改造为由ＰＬＣ智能模块控制的自然油循环 电站火电厂类似改造提供借鉴作用。 参考文献 【１】国家能源局．电力变压器运行规程．ＤＬ／Ｔ ５７２２０１０． ｆ４】赵剑波，肖承仟，王予生，赵惠义．２２０ｋＶ主变风冷装 置金停故障原因分析及其二次回路改造Ⅱ】．高压电 器 儿．４７四：９６—９ 风冷方式后，已经运行一年多，整个系统工 作正常，运行可靠，变压器温升符合相关要 求。新的冷却系统具有自动控制功能完善、 回路简单、使用寿命长、便于运行人员维护 【２】广东省电力调度中心．广东省电力系统继电保护反事 故措施及释义阎．北京：中国电力出版社，２００７． ｆ５１张教，王强．水Ｉ：／水电厂主变冷却嚣控制系统改造Ⅱ】． 福建虎力与电工．２００６．０６．２６． 电子世｜界一４９—
