三菱500kV联变冷却器控制回路设计缺陷及改进

　　1 引言

　　500 kV福州变#1联变是保定天威变压器厂与日本三菱公司合作生产的第一台500 kV变压器。冷却系统采用NEFP—3型冷却器，由风扇、潜油泵、散热器、油流指示器及控制回路组成，是强迫油循环风冷(OFAF)型冷却系统。一共有10台冷却器，按奇偶号数分为两组(奇数组和偶数组)。每台冷却器由两台风扇和一台潜油泵及散热器片构成。该冷却系统控制系统设计原理较先进、功能较齐全，两路交流工作电源之间、两路直流控制电源之间、奇数组冷却器(或偶数组冷却器)之间分别互为备用。

　　奇数组和偶数组冷却器互为备用。若置于第一组则奇数组处于为主运行状态，其自动投退由#1联变高压侧开关5011、5012分合闸控制，偶数组处于辅助状态，其自动投退由绕组温度达到65℃控制。置于第二组时相反。该冷却控制回路基本保证了联变冷却系统在各种异常情况下，联变保持有足够的冷却器持续运行，使联变不发生过热现象，确保联变稳定可靠运行。

　　2　冷却器工作原理

　　2.1　冷却器交流动力电源供电方式

　　#1联变冷却器采用交流动力电源独立双回方式供)，两路独立交流工作电源分别取自380\220 V所用电Ⅰ段413屏和Ⅱ段423屏，分别经52M1和52M2向奇数组冷却器和偶数组冷却器供电。正常运行时，两路交流工作电源同时投入工作。

　　43S—冷却器交流电源切换开关; 52M1—冷却器#1交流电源开关;52M2—冷却器#2交流电源开关;52MN—冷却器#1交流电源联络开关;52ME—冷却器#2交流电源联络开关; T—52M1、52M2分闸线圈;27M1—Ⅰ段电源电压继电器;27M2—Ⅱ段电源电压继电器;27M3—联络段电压继电器

　　2.2　 双回路电源备自投原理

　　两路交流工作电源通过联络开关52MN和52ME互为备用，并受43S控制。当43S置“电源1”时52MN开关合，52ME开关断开，这时交流Ⅰ段通过52MN向联络段供电。当43S置“电源2”时，52ME开关合，52MN开关断开，交流Ⅱ段通过52ME向联络段供电。

　　(1)正常运行(以43S置“电源1”为例)

　　52ME分闸：DC220电源经43S(电源1)开关、 27M1TX常闭接点 、27M2TX常闭接点，52ME分闸线圈通。

　　52MN合闸：DC220电源经43S(电源1)开关、52MEX常开接点 、52MNX常开接点 → 52MN合闸线圈通。

　　(2) 自投过程

　　交流Ⅰ段失压则：

　　52M1分闸：交流Ⅰ段失压则27M1失磁，27M1T励磁，经延时后27M1TX励磁。DC220电源经 27M1TX常开接点 ，52M1分闸线圈T励磁。

　　52ME合闸：DC220电源经27M1TX常开接点、43S(电源1) → 52MEX常开接点 ，52ME合闸线圈励磁。

　　52MN这时仍在合位，奇数组冷却器由交流Ⅱ段供电继续运行。

　　3　存在问题及改进方法

　　3.1 问题

　　交流工作电源失压后再来电，影响1组冷却器供电(以奇数组冷却器为主运行为例)，表现为两种情况：①所用电交流Ⅰ段因#1所用变故障而失压，即使所用电备自投动作，至少也要经3 s才能使交流Ⅰ段恢复为有压，这是由于为防止两段所用电并列，备自投动作时间设定为3 s。②所用电Ⅰ段倒至由Ⅱ段供电，引起所用电Ⅰ段短时失压。

　　所用电Ⅰ段短时失压时，各开关动作情况如下：

　　52M1分闸：交流Ⅰ段失压则27M1失磁，27M1T励磁，经延时后27M1TX励磁。DC220电源经 27M1TX常开接点 ，使52M1分闸线圈T励磁。

　　52ME合闸：DC220电源经27M1TX常开接点、43S(电源1) → 52MEX常开接点 ，52ME合闸线圈励磁。

　　52MN这时仍在合位，奇数组冷却器由交流Ⅱ段供电继续运行。

　　当交流Ⅰ段再来电时(27M1返回)。　52ME分闸：DC220电源 经43S(电源1)开关、 27M1TX常闭接点 、27M2TX常闭接点，52ME分闸线圈通。

　　由于52M1仍在分闸位置，因此，在手动合上52M1之前，奇数组冷却器、联络段暂时失压，奇数组冷却器失电。且奇数组冷却器为主运行，偶数组冷却器在联变绕组温度达到65℃之前不会投入运行，因此在联变绕组温度达到65℃之前联变无冷却器运行，如果时间较长，容易引起联变内部局部过热，对联变的安全运行造成影响。同样，所用电交流Ⅱ段短时失压也会出现这种情况。

　　这种情况下恢复奇数组冷却器电源应注意：已分闸的开关52M1不能直接手动合上。原因是：当交流Ⅰ段再来电时52ME分闸，52M1仍在分闸位置，此时联络段处于失压状态，27M3失磁，27M3T励磁，经延时后27M3TX励磁。根据52M1分闸回路：DC220电源经43S(电源1) 、 27M3TX常开接点、52MNX延时闭合瞬时断开常闭接点，52M1分闸线圈一直处于励磁状态 ， 52M1手动合上又分开。正确处理方法是：先将43S切至“电源2”，再合上52M1开关，或手动断开52MN开关，再合上52M1。

　　3.2 改进方法

　　(1)对于所用变故障备自投动作引起的情况

　　调整辅助时间继电器27M1T、27M2T、27M3T延时接点动作时间。27M1T、27M2T、27M3T延时接点动作时间应大于所用电备自投动作时间加上备自投开关固有合闸时间。使得52M1(52M2)分闸能躲过所用电备自投动作，避免交流动力电源失压后再来电，影响1组冷却器供电。原27M1T、27M2T、27M3T延时接点动作时间设定为1 s，无法躲过备自投动作时间(3 s)，将27M1T、27M2T、27M3T延时接点动作时间调整为5 s后，该问题解决。

　　(2)倒所用电引起的情况

　　可在倒所用电之前，将冷却器运行方式由奇数月倒至偶数月运行方式(奇数组和偶数组规定每月轮换一次)，虽然倒所用电过程52M1仍会自动分开。但这时冷却器为偶数组冷却器主运行，52M1分开不影响冷却器运行，只需倒完所用电后再将52M1手动合上。

　　也可以将偶数组冷却器手动投入4台运行。即使因倒所用电引起交流Ⅰ段短时失压，奇数组冷却器、联络段暂时失压。也能保证联变有冷却器在运行，倒完所用电后再恢复冷却器原来运行方式。

　　建议：今后在倒所用电时，不必将所用电