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摘要：变压器的冷却系统与变压器的负荷有着重要关系，冷却系统正常运行是保证变压器各部分的温度在规定范围内的重要措施。变压器绝缘的老化，主要受温度、湿度、氧化和油中分解的劣化物质等条件影响，其中温度是决定绝缘老化速度的关键因素。变压器运行中绝缘温度愈高，绝缘的化学反应进行速度愈快，其机械强度和电气强度丧失得愈快，则使用寿命愈短。
关键词：变压器的冷却系统 变压器风控回路 信号回路改进
变压器的冷却系统与变压器的负荷有着重要关系，冷却系统正常运行是保证变压器各部分的温度在规定范围内的重要措施。变压器绝缘的老化，主要受温度、湿度、氧化和油中分解的劣化物质等条件影响，其中温度是决定绝缘老化速度的关键因素。变压器运行中绝缘温度愈高，绝缘的化学反应进行速度愈快，其机械强度和电气强度丧失得愈快，则使用寿命愈短。目前我们常用的110kV变电站变压器冷却系统绝大多数为油自然循环强迫空气冷却系统。在这种冷却系统中，靠在散热器中加装风扇，用风扇吹风强迫散热器散热，使变压器温度降温，风控信号回路的作用是监视整个冷却系统的正常运行，出现异常时，发出告警信号。
变压器风控信号回路传送路径：
当变压器风机发生异常，风控信号回路启动并通过控制电缆传输至就地控制室。
异常信号通过遥信装置报告电力调度室。
风控回路系统主要由风机投入总控制回路、按温度投切控制回路、每组风机本身的控制回路三部分组成，信号部分目前常用的只有一个“通风故障”信号。
当风控回路出现“通风故障”信号，可能有以下几种异常情况：①单个或多个风机本身故障。②单个或多个热耦继电器动作。③单个或多个风机控制回路失去电源。④风机总电源正常而风机控制回路异常等。
目前调度值班人员，仅仅根据“通风故障”信号无法准确判断具体故障现象，特别是无人值守变电站，由于没有现场值班人员，无法对设备进行巡视和检查，同时由于冷却系统由不同的专业共同维护，也就造成了各专业维护人员无法准确判断故障性质，不能及时作好准备工作，延长了故障处理时间，浪费了大量的人力和物力，特别是风控回路总电源没有监视回路，当总电源失去时，不能告警，使变压器冷却系统不能工作，变压器温度持续上升，增加了主变不安全运行因素。我们小组通过对近几年变压器风控系统出现的问题分析研究，认为有必要对风机控制回路进行改进，增加对各相关回路的信号监视，以便使调度值班、运行人员准确判断出故障类型，及时通知维护人员进行处理，消除隐患，提高主变安全运行水平，同时，也可大量节省人力物力。
现以某变电站为例，假设该变电站带市区负荷及重要工业用户，经常满负荷运行，而且变压器投入运行较长，元件已经老化，而变压器原风控信号回路设计不合理，考虑不全面，不能检测所有风机回路的运行状态。其原风控信号回路表现为只有风机控制回路故障或热耦继电器动作时，才发出告警信号；风控回路总电源消失时不能发出告警信号；总控制回路有问题时也不能发出告警信号。这种情况下严重威胁变压器安全运行。
通过对现场实际的考察，无论从设计、施工和蛇粉等方面均发现存在缺陷：首先设计上有一定误差，与现场实际不相符，其次施工过程中回路调试不全面，安装工艺不规范，达不到技术标准的要求，另外设备的元器件动稳定、热稳定性能差。经过分析，我认为可以通过现场改进部分回路接线，增加信号，对每个回路都进行监视从而解决问题。增加主电源监视中间继电器利用其常闭接点发出“主变风机电源消失”信号。将所有交流接触器（1-N）的常闭接点串联接在一起后，和中间继电器常开接点串联起来，发出“风机全停”信号。
如何解决这些问题呢？
设计上可通过从严把好设计关，全面收集各站风控回路资料，参照相关典型设计，反复论证，严格执行图纸的审批手续，并请相关专业技术人员进行二次设计，做到图纸与实际一致，来保证改进设计的正确性、全面性，确保设计回路的正确性及实用性。改造施工过程中，对施工人员进行技术及施工工艺培训，进行考核，使施工人员对整个工作有全面的掌握，要严把施工工艺关，例如，接线螺丝接触不良，在变压器长期运行后，会造成导线及螺丝发热，将导线或螺丝烧化，回路断线或绝缘损坏。回路调试方法不全面，将会造成某回路、某元器件漏试，使回路和元器件的正确性没有得到验证，给安全运行造成隐患。
经过对该负荷变电站改造后，2012年9月，出现#1主变“风机电源消失”信号，调度人员马上判断出是风机电源回路出现故障，通知维护人员。维护人员携带保险及有关设备赶到现场，发现一相保险烧断，立即进行更换，消除了故障。
2013年4月，调度值班人员看到#1主变出现“通风故障”信号，由于“风机全停”、“风机电源消失”信号并没有出现，所以判断出是某一个风机控制回路故障，迅速通知风机维护人员，带上有关元件到达现场，发现是#4、#7风机控制回路有短路现象，立即进行了处理，使安全隐患迅速消失，保证了主变安全运行。
这次改造工作的圆满完成，完善了变压器风控系统信号回路，使其能对整个回路全面监视，增强了告警信号的准确判断能力，提升了风控系统运行水平，缩短了故障处理时间，但其稳定性、可行性、可推广性需待进一步在运行中观察，其功能反映是否全面，需要進一步观察总结，发现问题将进一步改进，从而保证变压器的安全稳定运行，同时也确保电网安全稳定运行。
参考文献：
[1]电力系统继电保护实用技术问答[M].中国电力出版社第2版，2000年1月1日.
[2]章红来.变电站工程项目管理及改进[D].浙江工业大学，2012.
[3]陈海滨，卜明新，谭畅，张超，冯毅.数字化变电站变压器保护改进方案初探[J].电力系统保护与控制，2010（08）.
关键词：变压器的冷却系统 变压器风控回路 信号回路改进
变压器的冷却系统与变压器的负荷有着重要关系，冷却系统正常运行是保证变压器各部分的温度在规定范围内的重要措施。变压器绝缘的老化，主要受温度、湿度、氧化和油中分解的劣化物质等条件影响，其中温度是决定绝缘老化速度的关键因素。变压器运行中绝缘温度愈高，绝缘的化学反应进行速度愈快，其机械强度和电气强度丧失得愈快，则使用寿命愈短。目前我们常用的110kV变电站变压器冷却系统绝大多数为油自然循环强迫空气冷却系统。在这种冷却系统中，靠在散热器中加装风扇，用风扇吹风强迫散热器散热，使变压器温度降温，风控信号回路的作用是监视整个冷却系统的正常运行，出现异常时，发出告警信号。
变压器风控信号回路传送路径：
当变压器风机发生异常，风控信号回路启动并通过控制电缆传输至就地控制室。
异常信号通过遥信装置报告电力调度室。
风控回路系统主要由风机投入总控制回路、按温度投切控制回路、每组风机本身的控制回路三部分组成，信号部分目前常用的只有一个“通风故障”信号。
当风控回路出现“通风故障”信号，可能有以下几种异常情况：①单个或多个风机本身故障。②单个或多个热耦继电器动作。③单个或多个风机控制回路失去电源。④风机总电源正常而风机控制回路异常等。
目前调度值班人员，仅仅根据“通风故障”信号无法准确判断具体故障现象，特别是无人值守变电站，由于没有现场值班人员，无法对设备进行巡视和检查，同时由于冷却系统由不同的专业共同维护，也就造成了各专业维护人员无法准确判断故障性质，不能及时作好准备工作，延长了故障处理时间，浪费了大量的人力和物力，特别是风控回路总电源没有监视回路，当总电源失去时，不能告警，使变压器冷却系统不能工作，变压器温度持续上升，增加了主变不安全运行因素。我们小组通过对近几年变压器风控系统出现的问题分析研究，认为有必要对风机控制回路进行改进，增加对各相关回路的信号监视，以便使调度值班、运行人员准确判断出故障类型，及时通知维护人员进行处理，消除隐患，提高主变安全运行水平，同时，也可大量节省人力物力。
现以某变电站为例，假设该变电站带市区负荷及重要工业用户，经常满负荷运行，而且变压器投入运行较长，元件已经老化，而变压器原风控信号回路设计不合理，考虑不全面，不能检测所有风机回路的运行状态。其原风控信号回路表现为只有风机控制回路故障或热耦继电器动作时，才发出告警信号；风控回路总电源消失时不能发出告警信号；总控制回路有问题时也不能发出告警信号。这种情况下严重威胁变压器安全运行。
通过对现场实际的考察，无论从设计、施工和蛇粉等方面均发现存在缺陷：首先设计上有一定误差，与现场实际不相符，其次施工过程中回路调试不全面，安装工艺不规范，达不到技术标准的要求，另外设备的元器件动稳定、热稳定性能差。经过分析，我认为可以通过现场改进部分回路接线，增加信号，对每个回路都进行监视从而解决问题。增加主电源监视中间继电器利用其常闭接点发出“主变风机电源消失”信号。将所有交流接触器（1-N）的常闭接点串联接在一起后，和中间继电器常开接点串联起来，发出“风机全停”信号。
如何解决这些问题呢？
设计上可通过从严把好设计关，全面收集各站风控回路资料，参照相关典型设计，反复论证，严格执行图纸的审批手续，并请相关专业技术人员进行二次设计，做到图纸与实际一致，来保证改进设计的正确性、全面性，确保设计回路的正确性及实用性。改造施工过程中，对施工人员进行技术及施工工艺培训，进行考核，使施工人员对整个工作有全面的掌握，要严把施工工艺关，例如，接线螺丝接触不良，在变压器长期运行后，会造成导线及螺丝发热，将导线或螺丝烧化，回路断线或绝缘损坏。回路调试方法不全面，将会造成某回路、某元器件漏试，使回路和元器件的正确性没有得到验证，给安全运行造成隐患。
经过对该负荷变电站改造后，2012年9月，出现#1主变“风机电源消失”信号，调度人员马上判断出是风机电源回路出现故障，通知维护人员。维护人员携带保险及有关设备赶到现场，发现一相保险烧断，立即进行更换，消除了故障。
2013年4月，调度值班人员看到#1主变出现“通风故障”信号，由于“风机全停”、“风机电源消失”信号并没有出现，所以判断出是某一个风机控制回路故障，迅速通知风机维护人员，带上有关元件到达现场，发现是#4、#7风机控制回路有短路现象，立即进行了处理，使安全隐患迅速消失，保证了主变安全运行。
这次改造工作的圆满完成，完善了变压器风控系统信号回路，使其能对整个回路全面监视，增强了告警信号的准确判断能力，提升了风控系统运行水平，缩短了故障处理时间，但其稳定性、可行性、可推广性需待进一步在运行中观察，其功能反映是否全面，需要進一步观察总结，发现问题将进一步改进，从而保证变压器的安全稳定运行，同时也确保电网安全稳定运行。
参考文献：
[1]电力系统继电保护实用技术问答[M].中国电力出版社第2版，2000年1月1日.
[2]章红来.变电站工程项目管理及改进[D].浙江工业大学，2012.
[3]陈海滨，卜明新，谭畅，张超，冯毅.数字化变电站变压器保护改进方案初探[J].电力系统保护与控制，2010（08）.