水电厂主变冷却器全停技术改造措施探讨

摘 要：随着我国经济的发展，水电厂的工程建设也越来越多，水电厂主变作为变电站的重要设备之一，一旦出现问题，那么便会导致所有用户的大范围停电，不但使用户的用电安全难以得到保障，同时也会对水电厂造成大量的损失。因此，需要对水电厂主变冷却器全停技术进行相关的改造，使其能够适合当前社会的需求。本文着重对水电长主变冷却器全停技术的改造措施作出了深入的探讨。

关键词：水电厂主变冷却器；全停技术改造；分析与探讨

现阶段，人们的生活日常已经离不开电力的支持，电力的发展也是整个社会经济发展中非常重要的一环。水电厂作为我国重要的一项供电设施，在其主变冷却器全停技术方面一直是业内人士重点关注的问题，主变压器的安全运行对于整个电网来说也都起到了非常关键的作用，而冷却器则是附属在主变压器上的重要设备，冷却器的稳定可靠运行也与变压器的稳定性是有所相关的。

一、水电厂主变压器的损耗与冷却器的概述

水电厂主变压器的主要损耗分为两个方面，一个是铜损，另一个是铁损，而变压器中温度的变化主要也是由损耗所引起的。在运行的过程中，主要是会因为变磁通使铁心中产生涡流损耗和磁滞损耗，或是因为负载电流使线圈中产生电阻损耗。这这两种损耗中，前一种为铁损，在电压一定时可视为常数；而另一种为铜损，与负载电流的大小有关。这两种损耗都会在变压器运行的过程中转化为热能，使得变压器中的铁心与线圈产生发热的现象，从而导致变压器的温度升高[3]。而在变压器工作时，线圈内的铁芯会受到电流的影响而产生磁场，并在铁芯内部形成涡流，涡流会产生热能，如果在单位时间内变压器所产生的热能超过了变压器所散发出去的热能时，就会导致变压器的温度升高，长期以来便会减少变压器的使用寿命，严重时还会烧毁变压器。冷却器则是在变压器中起到了冷却的作用，其能够有效的降低变压器的温度，是变压器散发的热能与产生的热能达到平衡，防止变压器过热的现象出现。在冷却器当中包含了油循环和水循环系统，并且在控制系统中采用了PLC程序来进行控制。通过在冷却器中设置温度值，冷却系统能够根据水流量、油流量、电机电源、冷却器泄露等异常情况来进行冷却器主备的切换。通过主冷却器与备用冷却器之间的配合，从而实现控制变压器温度的功能。

二、易造成水电厂主变冷却器全停的原因及处理方式

目前，虽然我国水电厂对于主变冷却器的重视程度已经得到了很大的提高，在技术层面上也有了不少的改进，但冷却器的全停事件仍时常发生，而造成水电厂主变冷却器全停的原因主要有以下几点。第一，水流低导致的冷却器全停现象。由于主变冷却器多采用的是同样配置，其中的水压、水流量相对较为均衡，而一旦出现水流低的情况，则很容易导致冷却器的全停现象。当冷却器开始运作之后，供水泵会率先启动，随后油泵便会自动启动，而若是其中出现故障没有自动启动时，那么冷却器便会产生“水流中断”或是“油流中断”的现象，在出现这种现象后，冷却器会发出报警信号，随后报出冷却器全停跳闸的信号。第二，主变带电判据不合理导致的冷却器全停现象[5]。造成这种现象主要是主变带电判据不够合理，导致低压侧有压但不能够完全满足冷却器的运行，使得供水泵与空载水泵均无法正常启动，从而使得冷却器在无水的情况下运行，而油泵则会因为冷却器中缺水而进行切除，从而发出冷却器全停的报警信号。在以上这两种原因发生后，水电厂的工作人员应当立刻采取相应额措施，首先需要汇报值长，做好将负荷的准备，然后立刻排查主变冷却器全停的原因，并且要监视主变的油温情况，防止主变油温过高。其次，需要确认主变冷却器全停的情况是否属实，若已经发生全停，那么需要立刻降低发电机有功和无功的负荷，在全停后的一个小时内不能够恢复冷却器的运行，那么应当做好停机事故的各项准备。最后，需要检查冷却器的两路电源进线三相是否有电，若有电时，应当对控制箱内设备外观和气味进行检查；若无电时，则需要检查两路电源是否能够正常供电，并立刻组织相关人员进行电气检修工作。

三、水电厂主变冷却器全停技术改造的具体措施

（一）对空载时冷却器“水流中断”的判断依据进行改造

首先，需要结合不同主变的设计情况和厂家报告进行分析，根据主变空载中的损耗、单冷却器的水流量以及单冷却器的容量来进行冷却条件的冷却器台数计算，并制定相应的公式，具体公式因按照：台数=变压器损耗×1.15冷却器冷却容量来进行计算。按照这种方式，能够使得主变在空载的情况下，可以合理的计算出应启动几个冷却器能够满足当前空载损耗的冷却要求，而在空载水流量较低的条件下，可以不需要切除冷却器[1]。在针对可能发生的水流量地的误报警情况，需要对主变压器空载时的流量计报警做出特殊的处理，在计算机中连接PLC控制系统，让PLC系统来接收这种开入信号，防止因为“水流中断”而使得冷却器产生全停的状况。

（二）主变冷却器判断主变停电依据改造

一般冷却器判断主变停电的依据为：发电机出口开关、主变高压侧中开关、主变高压侧边开关，这三种开关常闭辅助接电串联。这种判断方式很容是导致主变冷却器误判主变带電而启动，但冷却水泵却没有启动，这种情况会导致冷却器中发生“水流中断”进而使得冷却器出现全停报警现象[4]。因此，需要对主变冷却器的带电判断进行改造，具体方案主要是通过冷却器低压侧有压继电器取一组常开接点，当其中有压时，让接点闭合送至主变冷却器PLC输入模块，判断主变冷却器带电，并实时监控主变冷却器的带电情况。与此同时，还需要更改主变冷却器空载时水泵出口的流量，根据冷却器的实际情况进行相应的测试与计算，最后制定出设定值，保证主变变压器的空载运行，满足主变压器损耗中的冷却需求。

（三）对主变冷却器全停跳闸回路进行优化

在对主变冷却器全停跳闸回路进行优化时，首先需要将主变冷却器的核心控制回路中主要继电器换成低压电控制的继电器，随后对全部的继电器进行整合处理，并加设视频监控系统，以便能够对主变冷却器全停跳闸回路进行实时的监控，保证主变冷却器的稳定工作[2]。其次，利用绝缘材料更换主变冷却器中的主要固定装置。也就是控制箱子上的胶木板子，使用绝缘材料将其更换，能够将交流电源对于主变冷却器的影响降到最低，并通过温度来进行接点的判别。最后，改变主变冷却器控制回路中延时继电器的位置，把延时继电器移动到保护屏上，也就是在保护屏上加设一个继电器，并将原来的接点一起进行并接，从而能够达到动作的直跳出口目的。

四、结语

综上所述，水电厂中主变冷却器对于整个水电厂的供电工作十分重要，它能够控制主变压器的温度，使主变压器能够稳定运行，从而让水电厂能够稳定可靠的进行工作，而主变冷却器全停技术改造更是现阶段业内人士所关注的重点问题。因此，需要对空载时冷却器“水流中断”的判断依据进行改造、对主变冷却器判断主变停电依据改造，同时还需要对主变冷却器全停跳闸回路进行优化，只有这样才能够使主变冷却器得到更好的运行。

参考文献：

[1]吴家乐.浅谈水电厂主变冷却器全停技改措施[J].城市建设理论研究（电子版）， 2016（13）：1-4.

[2]刘海燕，刘向磊.主变冷却器全停信号回路改进[J].水电与新能源，2015（09）：51-53.

[3]李世奇.浅谈张家口发电厂变冷却器全停事故处理[J].河南科技，2014（12）：95-96.

[4]张颖春.主变冷却器全停跳闸回路优化研究及改造[J].技术与市场，2013（11）：65+67.

[5]金文俊，王文松，陈强，李波.锦屏二级水电站“主变冷却器全停”告警原因分析及改进措施[J].中国科技博览，2013（24）：91-92.

作者简介：琚泽顺，男，安徽宣城市人，本科，工程师，大唐雅安电力开发有限公司计划营销部主任。