强迫油循环风冷变压器冷却器全停故障的分析与处理

何政宇 陈振江 韦瑞峰 李卫东 王立

（云南电网有限责任公司昆明供电局）

0 引言

大容量的变压器制冷系统包括：外壳一般采用强迫油循环空气制冷（OFWF）和强迫油循环水冷（OFAF）。油罐里装满了变压器油，而铁心和线圈则浸泡在机油里。变压器的油流量帮助传热线圈和磁心，冷却液体由上、下管道连接到储罐，液体则在散热器的铜管道组件内聚集。风机送出或再用冷却液来冷却，再通过油泵送到机油冷却机并回到储罐中。在常温和负荷条件下，当大功率油风冷变压器在使用时，当其彻底关机时，油温将会迅速上升，从而危及到变压器的绝缘，引起绝缘的失效。若处置不善，将导致电力系统的故障和严重的电力系统故障。故要求风机冷却系统在风机完全关机后，必须在额定负值下运转20min。20min后，当上部油温没有超过75Y时，再进行最大温度75天的操作。然而，任何情况下，最多不能在一个多钟头内卸下全部货物。所以，搞好制冷设备的运行维护、技术改造和预防意外的预防工作十分必要。强油循环风冷变压器见图1。

图1 强油循环风冷变压器

1 冷却器全停故障的原因分析

如果某一套工作或副冷却介质发生故障，则该系统会自动启动，向后备系统发送输入讯息，对其制冷性能和整个系统都没有影响。以下是关于制冷系统的基本理论[1]。

1）冷却液停机和运行停电Ⅰ（或运行停电Ⅱ）两个信号，这说明备用电源电压正常，电源可能不会自动切换或切换失败。电路中发生短路故障的可能性很小，处理此错误可以验证备用电源连接器的状态并辨别故障的性质和程度。主电源出现故障时，备用电源未打开（2C连接器不工作），主要原因是2RD熔断器电源开关电路卡死或接触不良，1C或1ZJ、2ZJ触点接触不良，2C文件和终端问题检查2RD是否断开连接或连接不良。如果有任何问题，需立即更换，如果没有问题，需立即手动打开和关闭电源一次。在确定电源II正常且电路没有故障的情况下，为了争取时间不关闭变压器，可以采取一些方法强制闭合2C触点，使冷却液运行。然后，根据传统的寻找环分离的方法，使用标志来寻找环分离的点。回路中的无通过点处理妥当后，电源II中制冷剂工作正常，电源检查失败。

2）当冷却液关闭时，工作电源I失效，工作电源II失效，全部使用三路信号。这意味着电源开关打开，但开关不成功（程序后备用电源连接器松开），冷却液电源连接器接触点下的电路可能有短路故障，这种现象也说明备用电源可能出现异常，检查电压继电器，可以显示1YJ或2YJ的触点位置，或测量电源电压。

2 冷却器全停故障的处理方法

正确判断冷却液全停的原因：电源电路如果是由于控制线路和冷却剂自身的问题，则会引起整个冷却系统的停止。解决问题的要害在于要有清晰的思维，要看到问题的实质。当出现错误时，通常能对保护和自动化设备的运行状况进行全面的判定；装置状态偏移、二次回路有无短路、放电、烧毁等现象，对其进行粗略的分析和线路误差[2]。为了避免由于继电器故障导致的重大故障，在短期之内无法正常工作的情况下，必须及时告知故障原因，并及时进行回滚式防护罩及负荷等转移手段，避免发生故障。一小时之内不能再用冷却剂，应按计划指令关掉电闸，等候修理。在检修之前，要对主变的温度和负荷进行监控，在制冷装置无法彻底关闭的时候，允许高油泵制冷变压器在额定负荷下工作20min，在20min后，若润滑油温度不能达75%，可以提高到75%，但是最多只能使用1h，若变压器线圈的高温超过120℃，就需要将其送入变压器。

电站停电将使制冷设备彻底停机，这时必须迅速地使工厂的供电系统正常运转，并使其能够在最短的时间内重新启动。若变电站仅有一座变电所或不能供电，则应立即向变电站发出警报，并拉开对应的断开压力，并进行转接负载。由于主变故障造成的严重影响，主变在60min之内停止供电，避免了上部制冷装置的停电。当后备电力不能自行转换至制冷装置的高级供电时，制冷装置的控制环会自动转至后备，若不能进行自动转换，应马上人工进行后备供电，使制冷装置能正常工作。该空调系统的控制盒结构十分精密，包含了对制冷剂功率的控制和转换，工作电源指示灯，交流接触器，辅助控制装置，和有关的安全防护。因为大量的零件容易造成电路的短路和部件的损坏，从而造成主供电接头失效，制冷装置彻底瘫痪[3]。

某一冷却液的电源或控制电路发生短路，空气开关失效，导致跳闸，最终冷却系统完全关闭。例如，部分冷却液的控制回路发生短路，电源必须与电路断开，但主开关不工作，导致上层总电源中断。在这种情况下，如果发现明显的故障点，关闭故障冷却液，断开故障电路，然后恢复正常的电路运行；若无明显故障点或短时间内找不到故障点，次日断开一次回路中所有空气开关，恢复主电源，然后上下空气开关电路一一闭合，如果再次闭合开关并切断主电源，则可以判断并隔离故障电路，恢复冷却系统。如果故障电路不能隔离，或者隔离会直接关闭冷却系统，只能关闭主变压器。工作电源电路通常接闭合触点的备用电源启动，如工作中停电、导体跳闸等，但电压相关触点不能重新焊接，导致故障备用电源。例如，控制电路I连接到控制电路II中的固定开关点KMM2。如果发生故障I，但静态开关指示灯KMM2不返回，则工作电源II不能正常工作，因为KMM2继电器不工作，在这种情况下，只能由专业人员处理。

当电源出现故障并移动时，备用电源不能正常工作，这也会导致冷却液完全停止。如果电源线老化后烧坏，工作电源导体会退磁，如果后备电源不能自动开启，冷却液将完全关闭。在这种情况下，必须手动打开备用电源。在不能连接后备电力的情况下，要及时找出故障的根源，并及时采取相应的预防措施。由于某些因素而使断路器再一次断开将使冷却液体彻底停机，而在变压器在常规操作状态下，在开关合闸后，另外的触头 HWJa、HWJb、HWJc在操作时是闭合的，而一旦有一个触点被开启，则将会彻底地封闭。这时，冷却介质系统应该在测试状态下进行转换，切断阀的副接触环开关，冷却介质的冷却介质系统可以正常工作。此时，操作者可以重新启动冷却系统，但不能完全消除故障，必须由专家进行相应的处理[4]。变压器冷却器见图2。

图2 变压器冷却器

3 冷却器全停故障处理的注意事项

在线路发生短路时，外部检查没有发现任何异常，仅需要一次更换就可以避免重复传输电力至失效地点，造成事故的蔓延，影响供电的正常使用。当出现故障时，由于冷却水断开工作，断电失败时，应尽可能地利用冷却液体的后备供电，使冷却水重新工作，并对工作冷却溶液的供电状况进行检测。如果仍用原来的工作电源恢复制冷剂的工作，由于停电和延迟时间，短时间内不会恢复[5]。同时，应及时报告传动状态，密切监测变压器油温和负荷的变化。如果在短时间内检查并排除故障，则无法恢复变压器的风冷电源，使制冷剂可以正常工作。在变压器脱扣空冷停机全保护前，变送器必须上报并转移负载，并在变压器停机时进行后处理。打开风冷电源开关，同时在风冷电源箱上，检查1C以下的导轨和部件的接地和短路情况。两个电源断路器的2C接头，切断各冷却机的空气冷却机；KK空气冷却电源，并关掉两个空气冷却的电源。若有风冷式电源盒出现短路接地问题，必须马上拆卸（例如有小型的动物；接线端与外壳发生碰撞、脏污受潮、绝缘损坏等），插入2个工作功率，打开 KK空气冷却电源的控制开关至 I工作状态或II备用状态，若状态良好，则各冷却系统将再次启动。若空气冷却器未发生问题，就是由一系列的冷却器引起。KK的空气制冷功率控制器设定为T-II或II-I备用，在进行传统的骨线试验之后，对各个制冷设备进行了逐一的试验。最初处于备用和辅助模式的制冷剂库可以首先运行，以恢复对转换器的局部冷却和油循环，因为非工作制冷剂通常不会发生短路故障，然后一一检查冷却液总成原来的工作位置，检查地面是否有短路，然后试放，最后找出冷却液总成的故障[6]。

4 结束语

综上所述，对电力系统进行高效的维护，对电力系统的安全运营具有十分关键的作用。为了避免因制冷设备出现故障而对其造成的影响，必须对其进行周期性的开关实验，并进行一次循环操作和记录。在年度大修期间，应利用变压器断电的机会，对制冷装置进行彻底的检测和测试，并进行彻底的清洁，以改善其制冷性能。对变压器制冷设备进行检修，发现问题应立即处理。空调控制室的门要紧闭，以防水流及其他小型生物的侵入而引起电路的短路。在控制室暴露的连接件上安装一个隔离套，可以减少发生故障。大容量的电力变压器是电力生产的关键环节，其可靠度对电力变压器的安全使用有着很大的关系。