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冷却控制系统对于强油循环风冷变压器的安全运行至关重要,直接影响变压器温升、负荷率和使用寿命,冷却控制系统故障时将迫使变压器降低负荷运行、停运、甚至发生故障。传统变压器冷却器控制系统由电磁式交流接触器、继电器、模拟温控器和热继电器等组成,控制原理简单、功能不完善,运行模式不灵活,特别是电机保护等保护配置不全、元件容易腐蚀老化、经常发生控制回路故障、运行不可靠,维护量大,影响变压器的安全稳定运行。调查表明,变压器本身与其它附件故障率较低,90%的故障发生在风冷控制回路,因此迫切需要对常规变压器强油循环风冷控制系统进行改造,提高变压器运行安全可靠性。
本文分析了工业微机与固态交流保护开关组成的新型主变强油风冷控制系统工作原理,分别从装置结构、控制模式、采样数据的采集与处理、油泵和风机保护的工作原理和功能要求。采用工控机软件可实现冷却机组在故障和正常情况下的优化排序投切以及过流、过压、欠压、速断保护(半个周波)、断相、过载的数字化保护,同时具备通讯接口,可实现与综合监控装置的远方通讯。采用最新固态大功率模块替代常规交流接触器,实现了冷却机组控制的无触点化,提高冷却控制系统工作可靠性,减少了装置的运行维护量。按照新型主变风冷控制系统工作原理,对新冷却器控制系统装置进行了理想设计,详细介绍了冷却器控制系统功能要求、功能结构设计、运行的控制模式设计、采样数据的采集与处理设计、油泵和风机保护设计和通讯部分设计。根据本文提出的设计思路制造了新冷却器控制系统,采用工业微机与固态交流保护开关组成主变风冷控制系统,充分利用了其高可靠、灵活编程控制、无机械触点、无火花、低噪声、耐震动、接线简单等优点。利用该冷却器控制系统对9台220kV变压器冷却控制系统进行了改造,现场手动启停试验,开关量启停试验,冷却机组自动切换试验,速度、过流、断相、过压欠压保护试验和工作电源互为备用投切试验,说明了对变压器进行新冷却器控制系统改造工作是成功的,它克服了常规继电器控制装置的功能单一、无有效电机保护、维护工作量大等缺点。这种高可靠性、数字化的冷却控制装置可实现对变压器油温的有效测控,是传统空气开关、磁力启动器、交流接触器、降压自耦变、热元件、漏电开关、断相保护等设备的最佳换代产品,从而确保变压器的正常运行寿命,提高电网运行的安全可靠性和经济性。