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中图分类号 ：TM383.2
一 主变风冷系统故障概述
220kV野岭站#1主变压器为强迫油循环冷却方式，主变压器有5组冷却器，运行设置为3组工作、1组辅助、1组备用。强油风冷控制系统采用西安金源电力设备有限公司2004年设计生产的控制系统，控制系统为带PLC可编程控制器的智能型控制系统。2004年安装该强油风冷系统后设置为自动运行状态，一直运行良好，2012年12月，#1主变发生5组冷却器全停，主变油温过高，压力释放阀喷油，C相套管过热渗漏油，变压器紧急停运。
故障后对强油风冷系统进行检查，发现电源回路I、II段电源PLC可编程控制器控制接点01002/PLC、01003/PLC未正常闭合，各组冷却器控制PLC可编程控制器控制接点01004/PLC、01005/PLC、01006/PLC、01007/PLC、01008/PLC均未正常闭合，检查其余回路正常，由此判断为PLC可编程控制器故障。
主变压器强油风冷系统设置为手动运行，投入4组冷却器，模拟3组工作、1组辅助投入运行，同时向西安金源电力设备有限公司购买PLC可编程控制器准备更换。
二 强油风冷控制系统存在问题
2013年9月西安金源电力设备有限公司完成了针对野岭站#1主变强油风冷系统PLC生产后，在现场进行更换调试，各项功能调试正确，当模拟PLC故障时发现：当PLC发生故障时，整个风冷系统全停，不能自动绕开PLC控制将冷却器投入运行，控制面板及后台机同时发出PLC故障信号和风冷全停信号。这样不能彻底解决2012年12月出现的因PLC故障导致风冷全停的问题，仍然存在故障隐患，依然威胁主变压器的可靠运行。
仔细对该强油风冷控制原理图进行分析，发现该系统存在设计上的问题：
1）I、II段电源控制：（见图一）
强油风冷控制系统在设置为自动运行状态时，KK转换开关置AO1（自动位置），此时，I段电源控制回路仅通过PLC控制01002/PLC接点控制导通和开断，II段电源控制回路仅通过PLC控制01003/PLC接点控制导通和开断，I、II段电源备自投也是通过PLC控制01002/PLC接点、01003/PLC接点实现。一但PLC发生故障，不能对01002/PLC、01003/PLC接点进行控制，I、II段电源均不能正常吸合1C或2C交流接触器，给分组冷却器供电，I、II段电源失效。
2）分组冷却器控制：（见图二）
#1主变压器共5组冷却器，每组控制回路一致，以第1组冷却器为例说明，分组冷却器的控制采用交流接触器1HK控制电机电源回路交流接触器1CYb的线圈得电，进而直接控制了风扇电机、潜油泵电机的启停，1HK交流接触器的线圈控制回路通过PLC控制01004/PLC接点控制导通和开断，在分组冷却器设置为自动状态时，分组冷却器1KK转换开关置S（停止位置），一但PLC发生故障，不能对01004/PLC接点进行控制，1HK线圈不得电，1HK不能吸合，1HK接点9—5不闭合，1CYb线圈不得电，电机回路上1CYb接点不闭合，不能给分组冷却器电机供电，1组冷却器不能启动。
3）信号指示回路：（见图三）
强油风冷系统在自动状态时，由PLC控制01102/PLC接点控制K6中间继电器线圈，K6的1-9接点控制PLC故障信号，K6的2-10接点并接在冷却器全停回路上，同时控制冷却器全停故障信号，当PLC故障时，PLC控制01102/PLC接点断开，K6中间继电器线圈失电，K6的1-9和2-10接点闭合，同时发PLC故障和冷却器全停信号。
4）远方信号：（见图四）
在远方信号回路中K6的4-12接点控制PLC故障信号，K6的3-11接点并接在冷却器全停回路上，同时控制冷却器全停故障信号，当PLC故障时，PLC控制01102/PLC接点断开，K6中间继电器线圈失电，K6的4-12和3-11接点闭合，同时发PLC故障和冷却器全停信号。
三 改造方案
为保证主变压器安全可靠运行，消除强油风冷系统存在PLC故障时不能自动启动冷却器风机，针对以上四个问题提出改造方案
1）I、II段电源控制：（见图五）
在I段电源控制回路上1YJ的13—14接点后并接1个交流接触器，在I段电源PLC控制01002/PLC接點上并接K6的2—10接点，在II段电源PLC控制01003/PLC接点上并接K6的3—11接点和K1的11—12接点。
I、II段电源正常投入，强油风冷控制系统在设置为自动运行状态时，KK转换开关置AO1（自动位置），K1线圈得电，断开II段电源并接在PLC控制01003/PLC接点上K1的11—12接点，当PLC发生故障时，PLC控制01102/PLC、01003/PLC接点、PLC故障回路01102/PLC接点断开，K6中间继电器线圈失电，K6的2-10和3-11接点闭合，由于I、II段电源正常，K1得电，K1的11—12接点断开，因此，I段电源通过K6的2—10接点导通，交流接触器1C线圈得电，1C接点闭合，由I段电源给分组冷却器供电。此时如果I段电源同时故障，交流接触器1C线圈失电，1C接点断开，K1线圈失电，K1的11—12接点闭合，II段电源通过K6的3—11接点、K1的11—12接点导通，交流接触器2C线圈得电，2C接点闭合，由II段电源给分组冷却器供电，实现I、II段电源备自投。
2）信号指示回路：（见图六）
在PLC故障控制回路上并接中间继电器K7、K8，当PLC故障时，PLC控制01102/PLC接点断开，K6线圈失电，同时K7线圈、K8线圈也失电，其各接点恢复原始状态。在信号指示回路的冷却器全停回路中，拆除K6的2—10接点，当PLC故障时，K6线圈失电，K6的1—9接点闭合，发PLC故障信号，不再发冷却器全停故障信号。
3）远方信号：（见图七）
拆除远方信号回路中冷却器全停回路的K6的3—11接点，当PLC故障时，K6线圈失电，K6的4—12接点闭合，发PLC故障信号，不再发冷却器全停故障信号。
4）分组冷却器控制：（见图八）
在PLC故障控制回路上并接中间继电器K7、K8，将K7、K8的一对常闭接点并接在各分组冷却器自动控制回路的PLC控制接点上，仍以第1组冷却器为例说明，在自动控制回路PLC控制01004/PLC接点上并接K7的1—9接点，第1组冷却器设置为自动状态时，分组冷却器1KK转换开关置S（停止位置），PLC发生故障时，不能对01004/PLC接点进行控制，但K7线圈失电，K7的1—9接点闭合，1HK线圈得电，1HK吸合，1HK接点9—5闭合，1CYb线圈得电，电机回路上1CYb接点闭合，给分组冷却器电机供电，第1组冷却器启动。
四 改造后的效果
经过对野岭站#1主变压器强油风冷系统进行改造之后，并对下面各项功能进行了调试：
1） 在手动状态下I、II段电源运行；
2） 在自动状态下I、II段电源运行、相互备自投；
3） 在自动状态下，模拟PLC故障、风冷全停、冷却器故障
4） 在自动状态下，辅助、备用冷却器投、退。
各项功能均正常、信号指示正确、远方信号正确。
本次对2004年期间生产的强油风冷系统进行改造，对仍在运行的2004年期间生产的强油风冷系统调试改造提供了依据和成功案例，确保运行年限较长的强油风冷变压器安全运行提供了保障。
一 主变风冷系统故障概述
220kV野岭站#1主变压器为强迫油循环冷却方式，主变压器有5组冷却器，运行设置为3组工作、1组辅助、1组备用。强油风冷控制系统采用西安金源电力设备有限公司2004年设计生产的控制系统，控制系统为带PLC可编程控制器的智能型控制系统。2004年安装该强油风冷系统后设置为自动运行状态，一直运行良好，2012年12月，#1主变发生5组冷却器全停，主变油温过高，压力释放阀喷油，C相套管过热渗漏油，变压器紧急停运。
故障后对强油风冷系统进行检查，发现电源回路I、II段电源PLC可编程控制器控制接点01002/PLC、01003/PLC未正常闭合，各组冷却器控制PLC可编程控制器控制接点01004/PLC、01005/PLC、01006/PLC、01007/PLC、01008/PLC均未正常闭合，检查其余回路正常，由此判断为PLC可编程控制器故障。
主变压器强油风冷系统设置为手动运行，投入4组冷却器，模拟3组工作、1组辅助投入运行，同时向西安金源电力设备有限公司购买PLC可编程控制器准备更换。
二 强油风冷控制系统存在问题
2013年9月西安金源电力设备有限公司完成了针对野岭站#1主变强油风冷系统PLC生产后，在现场进行更换调试，各项功能调试正确，当模拟PLC故障时发现：当PLC发生故障时，整个风冷系统全停，不能自动绕开PLC控制将冷却器投入运行，控制面板及后台机同时发出PLC故障信号和风冷全停信号。这样不能彻底解决2012年12月出现的因PLC故障导致风冷全停的问题，仍然存在故障隐患，依然威胁主变压器的可靠运行。
仔细对该强油风冷控制原理图进行分析，发现该系统存在设计上的问题：
1）I、II段电源控制：（见图一）
强油风冷控制系统在设置为自动运行状态时，KK转换开关置AO1（自动位置），此时，I段电源控制回路仅通过PLC控制01002/PLC接点控制导通和开断，II段电源控制回路仅通过PLC控制01003/PLC接点控制导通和开断，I、II段电源备自投也是通过PLC控制01002/PLC接点、01003/PLC接点实现。一但PLC发生故障，不能对01002/PLC、01003/PLC接点进行控制，I、II段电源均不能正常吸合1C或2C交流接触器，给分组冷却器供电，I、II段电源失效。
2）分组冷却器控制：（见图二）
#1主变压器共5组冷却器，每组控制回路一致，以第1组冷却器为例说明，分组冷却器的控制采用交流接触器1HK控制电机电源回路交流接触器1CYb的线圈得电，进而直接控制了风扇电机、潜油泵电机的启停，1HK交流接触器的线圈控制回路通过PLC控制01004/PLC接点控制导通和开断，在分组冷却器设置为自动状态时，分组冷却器1KK转换开关置S（停止位置），一但PLC发生故障，不能对01004/PLC接点进行控制，1HK线圈不得电，1HK不能吸合，1HK接点9—5不闭合，1CYb线圈不得电，电机回路上1CYb接点不闭合，不能给分组冷却器电机供电，1组冷却器不能启动。
3）信号指示回路：（见图三）
强油风冷系统在自动状态时，由PLC控制01102/PLC接点控制K6中间继电器线圈，K6的1-9接点控制PLC故障信号，K6的2-10接点并接在冷却器全停回路上，同时控制冷却器全停故障信号，当PLC故障时，PLC控制01102/PLC接点断开，K6中间继电器线圈失电，K6的1-9和2-10接点闭合，同时发PLC故障和冷却器全停信号。
4）远方信号：（见图四）
在远方信号回路中K6的4-12接点控制PLC故障信号，K6的3-11接点并接在冷却器全停回路上，同时控制冷却器全停故障信号，当PLC故障时，PLC控制01102/PLC接点断开，K6中间继电器线圈失电，K6的4-12和3-11接点闭合，同时发PLC故障和冷却器全停信号。
三 改造方案
为保证主变压器安全可靠运行，消除强油风冷系统存在PLC故障时不能自动启动冷却器风机，针对以上四个问题提出改造方案
1）I、II段电源控制：（见图五）
在I段电源控制回路上1YJ的13—14接点后并接1个交流接触器，在I段电源PLC控制01002/PLC接點上并接K6的2—10接点，在II段电源PLC控制01003/PLC接点上并接K6的3—11接点和K1的11—12接点。
I、II段电源正常投入，强油风冷控制系统在设置为自动运行状态时，KK转换开关置AO1（自动位置），K1线圈得电，断开II段电源并接在PLC控制01003/PLC接点上K1的11—12接点，当PLC发生故障时，PLC控制01102/PLC、01003/PLC接点、PLC故障回路01102/PLC接点断开，K6中间继电器线圈失电，K6的2-10和3-11接点闭合，由于I、II段电源正常，K1得电，K1的11—12接点断开，因此，I段电源通过K6的2—10接点导通，交流接触器1C线圈得电，1C接点闭合，由I段电源给分组冷却器供电。此时如果I段电源同时故障，交流接触器1C线圈失电，1C接点断开，K1线圈失电，K1的11—12接点闭合，II段电源通过K6的3—11接点、K1的11—12接点导通，交流接触器2C线圈得电，2C接点闭合，由II段电源给分组冷却器供电，实现I、II段电源备自投。
2）信号指示回路：（见图六）
在PLC故障控制回路上并接中间继电器K7、K8，当PLC故障时，PLC控制01102/PLC接点断开，K6线圈失电，同时K7线圈、K8线圈也失电，其各接点恢复原始状态。在信号指示回路的冷却器全停回路中，拆除K6的2—10接点，当PLC故障时，K6线圈失电，K6的1—9接点闭合，发PLC故障信号，不再发冷却器全停故障信号。
3）远方信号：（见图七）
拆除远方信号回路中冷却器全停回路的K6的3—11接点，当PLC故障时，K6线圈失电，K6的4—12接点闭合，发PLC故障信号，不再发冷却器全停故障信号。
4）分组冷却器控制：（见图八）
在PLC故障控制回路上并接中间继电器K7、K8，将K7、K8的一对常闭接点并接在各分组冷却器自动控制回路的PLC控制接点上，仍以第1组冷却器为例说明，在自动控制回路PLC控制01004/PLC接点上并接K7的1—9接点，第1组冷却器设置为自动状态时，分组冷却器1KK转换开关置S（停止位置），PLC发生故障时，不能对01004/PLC接点进行控制，但K7线圈失电，K7的1—9接点闭合，1HK线圈得电，1HK吸合，1HK接点9—5闭合，1CYb线圈得电，电机回路上1CYb接点闭合，给分组冷却器电机供电，第1组冷却器启动。
四 改造后的效果
经过对野岭站#1主变压器强油风冷系统进行改造之后，并对下面各项功能进行了调试：
1） 在手动状态下I、II段电源运行；
2） 在自动状态下I、II段电源运行、相互备自投；
3） 在自动状态下，模拟PLC故障、风冷全停、冷却器故障
4） 在自动状态下，辅助、备用冷却器投、退。
各项功能均正常、信号指示正确、远方信号正确。
本次对2004年期间生产的强油风冷系统进行改造，对仍在运行的2004年期间生产的强油风冷系统调试改造提供了依据和成功案例，确保运行年限较长的强油风冷变压器安全运行提供了保障。