变压器强油循环风冷却器改造方案
变压器强油风冷冷却器控制系统启停回路改造
为 了增 强 冷 却 系 统 的 可靠 性 进 而 提 高 变 压 器 的 安 全 运 行 性 能 ， 往 采 用 多组 冷 往 却 器 分 别 控 制 的设 计 方 案 ， 当某 一 组 冷 却 器 故 障 时 不 影 响 其 他 冷 却 器 的运 行 ， 得 使 变 压 器 能 够 最 大程 度 上 得 到 冷 却 。 组 的 分 另外 一 个 好 处 是运 行 检 修 灵 活 ， 却 器 一 冷
主 变 压 器 是 水 电 厂 三大 设 备 之 ～ 其 ， 主 要 功 能 是 输 送 交 流 电 能 。 于 变 压 器 的 由 铜损 和 铁 损 消 耗 的 能 量 绝 大 部 分都 转 化 为 热量 ， 成 了变 压 器 绕 组 及 铁芯 温 度 升 高 ， 造 而 变 压 器 的 运 行 效 率 、 缘 寿 命和 温 度 又 绝 有着 密 切 相 关 ， 据运 行 经验 表 明 ， 根 变压 器 绕组 的 绝 缘 在 ９ 以 下使 用 时 ， 压 器 的 ８℃ 变 正 常 寿 命 约 为 ２ ～３ 年 。 定 绕 组 的 最 高 ０ ０ 规 允许 温 度 为 ９ ℃ ， 变 压 器 的 负 荷 能 力 为 ８ 则 得到 充分 利 用 ， 不规 定 最 高 允 许温 度 ， 如 变 压 器 有 可 能 达 不 到 正 常 预 期 寿 命 。 据 运 根 行 要 求 ， 一 段 时 间 内 容 许 变 压 器 绕 组 的 在 温 度 大 于９ ， 另 一 段 时 间 里 使 绕 组 的 ８℃ 在 温度低干９ ８℃ ， 只要 使 变 压 器 在 高 温 时 多 损 耗 的 寿 命 与 低 温 时 少 损 耗 的 寿 命 相 补 偿 ， 变 压 器 的 预 期 寿 命 可 以 和恒 温 ９ 则 ８℃ 运行时等值 。 大 型 变 压 器 为 了 提 高 容量 、 少 体 积 、 减
强迫油循环风冷变压器节能降损改造
强迫油循环风冷变压器节能降损改造摘要：分析强油循环风冷变压器发热机理与散热特点，介绍强迫油循环风冷变压器散热器加装防尘装置和强迫油循环风冷变压器散热器带电水冲洗装置的应用，有效的解决散热器不能发挥功效的问题，延缓主变绝缘老化，提高了设备供电可靠性，达到了保证设备健康稳定运行的目的。
关键词：强迫油循环风冷变压器防尘装置带电水冲洗装置节能改造1 强油循环风冷变压器发热机理与散热特点变压器在正常运行时，存在变压器的损耗即铁损和铜损。
变压器的铁损与变压器的一次电压有关，与二次负荷无关，就是说：只要变压器一次有电压就一定有铁损产生。
电压一定，铁损就是一定的。
铜损则不同，它的大小主要取决负荷电流的大小。
变压器的温升主要由铁损和铜损共同产生的。
由于变压器存在着铁损与锏损，所以它的输山功率永远小于输入功率。
在分析变压器的发热情况时，常假定铁芯和各个绕组都是独立的发热单位。
即认为铁芯的发热仅来源于铁芯损耗，各绕组的发热来源于各自的铜耗，它们相互间并没有热量交换。
由于油的对流作用，它在受热后将上升，而在冷却后又将下降，故在油浸变压器中，沿着油箱高度，上部的温度要比下部的温度略高。
变压器的绕组均用A级绝缘。
根据我国的气候情况，国家标准规定以+40?C作为周围环境空气的最高温度，并据此规定变压器各部分的容许温升。
表1：油浸式变压器顶层油温一般规定值℃强油循环风冷变压器通过变压器有一外接冷却器，通过油泵接通变压器油箱，开动油泵，从油箱中上部抽出温度较高的油，经冷却器冷却后，再从下部压入油箱中，冷却效果与油的循环速度有关。
冷却器旁安装一个或几个风扇，把自然对流作用改变为强制对流作用，以增加冷却器的散热能力，变压器空载运行时，不得停用全部冷却器。
在正常情况下，强迫油循环强风冷变压器绝缘油的上层油温一般不得超过85℃，温升不得超过55K；绕组温度不得超过105℃；温升不得超过65K。
当主变压器绕组温度达到105℃或油温达到85℃，发“绕组温度高”或“油温高”告警信号。
主变冷却器二次控制回路优化改造
主变冷却器二次控制回路优化改造摘要：变压器冷却器是主变压器重要的辅助设备之一，我厂主变冷却器采用是强油循环风冷变压器冷却器。
强油循环风冷变压器冷却器主要由散热管（片）、风机、循环油泵组成。
变压器运行中因铜/铁损会出现温升现象，影响变压器绝缘材料的寿命、机械强度、负荷能力及使用年限。
文中阐述了变压器及冷却器的技术规范和改造方案保证变压器安全经济运行。
关键词：主变冷却器；可控硅；改造；控制回路中图分类号：TM621 文献标识码：AOptimization of secondary control circuit of main transformercoolerGOU Qing-bo(Yunnan Nengtou Honghe Power Generation Co., LTD., Yunnan Kaiyuan 661699)Abstract: Transformer cooler is one of the important auxiliary equipment of the main transformer, our factory main transformer cooler is a strong oil circulating air-cooled transformer cooler.The strongoil circulating air-cooled transformer cooler is mainly composed ofheat dissipation pipe (sheet), fan and circulating oil pump.The copper / iron loss, which affects the life, mechanical strength, loadcapacity and service life of transformer insulation material.The technical specifications and transformation scheme to ensure the safe and economic operation of transformer.Keywords: main transformer cooler; silicon control; transformation; control loop0引言变压器运行中因铜/铁损会出现温升现象，其温升制约着变压器绝缘材料的寿命等，根据测试，若温升至10℃, 变压器油的变质率能达到1.52倍[1]。
变压器强油风冷二次控制回路的改造
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据变压器的负荷和油温确定处于某种运行状态的冷
却器组数 。在控 制箱 内用 切换 开关 可选择 每组 冷却
收稿 日期 ：０ ０ ０ —０ 修 回 日期 ：０ ０ ０ — １ ２ １— １２ ； ２ １－ ２ ２
作者简介 ： 林
侠 （ ９ １ ， 浙江瑞安人 ， １７ 一） 男， 助理工程 师， 主要从事 电气 自动化研 究， － ｉ １（３ ０ ９ ｑＣｌ。 Ｅ ｍａ ：９ １０６ ＠ｑ ． ｌ ｌ ） Ｏｌ
220kV变电站主变风冷方式改造
220kV变电站主变风冷方式改造摘要】本文对改造前220kV变压器强油循环风冷回路的启动方式以及存在的问题进行了分析，阐述了风冷回路改造的必要性。
改造后的自然油循环风冷回路采用PLC智能模块控制，实现了风冷装置的自启动，减轻了运行人员的工作量，同时多种启动方式确保了变压器的平安可靠运行。
【关键词】220kV主变;强油循环风冷;自然油循环风冷;控制回路引言我局在2021年7月进行了220kV长沙变电站主变冷却系统改造，将变压器原有的强油循环风冷改造为由PLC智能模块控制的自然油循环风冷。
改造后的变压器冷却系统自投运以来，克服了原有强油循环风冷冷却器长期运行的缺点，实现了根据变压器油温、绕温、负荷等的变化自动功能，具有节能降耗、运行稳定的优点。
1.主变压器冷却方式及风冷控制回路的相关要求变压器的冷却方式是按变压器箱体内部和外部冷却介质的种类及其流动方式来分类的，油浸式变压器的冷却方式主要有自然冷却〔ONAN〕、自然油循环冷却〔ONAF〕、强迫油循环风冷〔OFAF〕等。
按照国家能源局发布的?电力变压器运行规程?以及?广东电网公司电力变压器〔含高抗〕技术标准?规定，变压器冷却装置应符合以下要求：〔1〕强油循环的冷却系统必须有两个独立的工作电源并能自动和手动切换。
当工作电源发生故障时，应发出音响、灯光等报警信号【1】。
〔2〕强油循环变压器，当切除故障冷却器时应发出音响、灯光等报警信号，并自动投入备用冷却器;对有两组或多组冷却系统的变压器，应具备自动分组延时启停功能【1】。
〔3〕当冷却装置故障、自动控制装置故障、冷却器退出运行时，保护装置应能检测出并发出音响、灯光等报警信号。
当冷却系统电源消失时，应及时发出信号，并按主变冷却方式要求，在必要时经一定时限自动切除变压器【1】。
2.改造前强油循环风冷系统存在的问题首先，为了保证变压器的平安运行，冷却器的油泵和风扇电机需连续运行。
由于油泵长期运行，轴承磨损需要经常更换，油泵也更容易老化、损坏。
强油风冷变压器冷却系统改造的探讨与实践
工业技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald25电力变压器是电网运行的主设备，冷却系统则是变压器的重要辅助设备之一，其运行质量直接关系到变压器的负载能力和运行寿命。
运行时间超过20年的早期220 kV大型变压器，一般采用钢管铝翅散热片单循环式的风冷却器，在长期较为恶劣的运行环境下，铝翅散热片与钢管极可能分离，造成散热效果严重下降；还有数量较多的高速潜油泵和老式风机不仅存在安全隐患，而且每年还将产生大量不必要的电能消耗。
另外，因冷却系统老化，运行中频繁出现故障，也造成变压器运行维护成本逐步加大。
为了有效解决这一问题，笔者对220 kV 五原变电站#3主变强油循环风冷系统改造进行了分析论证和现场实施，收到了很好的效果，达到了预期目的。
1 可研分析和方案设计1.1 现状分析五＃3主变型号为SF PSZ1-120000/220，西安变压器厂1987年生产，1988年9月投入运行。
该主变原冷却系统采用10组Y F100-380冷却器,单组油流量1×20 m 3/h，风流量4×5 600 m 3/h。
冷却器采用钢管铝翅散热片，单循环式结构。
潜油泵为老型号高转速（油泵转速为1 450 r/m i n），风扇电机噪音大、运行故障频发，风冷控制箱严重老化，冷却系统管路多处出现渗漏油，因此，进行该台主变的冷却系统改造是十分必要的。
1.2 冷却系统改造的总体方案1.2.1 改造原则在考虑变压器冷却系统整体改造方案时，确定了以下几个原则：一是首先必须满足主变压器的冷却技术要求，这是改造所要遵循的最基本的原则。
二是尽可能保持原变压器的管路连接方式，因为强油循环冷却系统存在与内部油路匹配的问题，若改变油路，必须对冷却效果重新核算；同时，若管路连接方式不变，可减少现场工作量。
三是尽可能采用原变压器厂或主力大型变压器厂的配套产品，因为可以获得较好的技术支持，同时质量和售后服务也可以得到较好的保证。
换流变压器冷却系统控制回路改进措施
换流变压器冷却系统控制回路改进措施发布时间：2021-03-03T03:34:54.335Z 来源：《福光技术》2020年23期作者：王志文[导读] 目前南方电网各高压直流输电工程中，换流变均采用强迫油循环风冷冷却方式，每相配备 12 台风扇，分组分层控制，每组冷却器均由1 台油泵和 3 台或 4 台风扇组成，采用的供电模式、控制模式大同小异。
国网山西省电力公司检修分公司摘要：在高压直流输电系统中，换流变压器（一下简称换流变）是最核心的设备之一，它与换流阀一起实现了交流电与直流电之间的相互变换。
换流变一般采用强迫油循环风冷方式冷却，若冷却系统工作异常或故障，将会引起油温过高，加快绝缘老化速度，降低绝缘寿命，还会造成直流极状态不稳定，影响直流过负荷能力。
本文通过实例分析了换流变压器冷却系统的常见故障，针对交流电源自动切换回路、回检告警回路、电源电压监视继电器和控制柜设计的薄弱环节和存在问题，提出了改进措施。
关键词：换流变压器；冷却系统；交流电源自动切换1.换流变压器冷却系统目前南方电网各高压直流输电工程中，换流变均采用强迫油循环风冷冷却方式，每相配备 12 台风扇，分组分层控制，每组冷却器均由1 台油泵和 3 台或 4 台风扇组成，采用的供电模式、控制模式大同小异。
以 ±500kV 宝安换流站为例，换流变冷却器的自动投切控制由可编程控制器 SIMATIC S7 实现，油泵、风扇投切条件如表 1 所示。
为保证供电可靠性，每台换流变冷却器均采用 2 路独立的电源供电，一主一备，2 路电源均正常时由主电源供电，主电源故障时能自动切换至备用电源，主电源恢复后将自动切回主电源供电。
两路电源供电优先级可手动进行切换，通过切换把手S1 可实现两路电源的定期轮换，S1 置于Ⅰ位代表第 1 路电源优先。
冷却器交流电源自动切换回路如图 1 所示。
其中，Q1 和 Q2 为两路电源的断路器；K1 和 K2 为两路电源的接触器；K3 和 K4 为延时继电器作用于接触器触点卡涩不动作的情况；K5 和 K6 为继电器励磁，表示当前运行在第 1 路或第 2 路电源；K7 和K8 为两路电源的电压监视继电器；K9 为第 2 路电源优先且故障时投入第 1 路电源的延时继电器；K10 为第 1 路电源优先且故障时投入第 2 路电源的延时继电器。
主变压器强迫油循环风冷控制回路改进
主变压器强迫油循环风冷控制回路改进
华北油田任东220kV变电所1#、2#主变压器采用强迫油循环风冷方式，因原风机控制设备元器件老化严重、故障频发，所以对这两台主变压器的冷却控制设备进行升级改造，采用XKWFP-15型控制系统替换原设备。
安装完毕，在进行调试、传动试验时，我们发现该型产品电源的自动控制回路存在一个很大的缺陷：冷却系统采用双路电源供电，通过转换开关SAM1可任选一路为工作或备用，不论将转换开关置Ⅰ工作或Ⅱ工作位置，当备用电源出现断相或失电，工作电源奇怪的被切断，致使冷却器失去电源而全部停止运行。
各位同行都知道，当主变压器冷却器全停时，若不及时发现处理，变压器各侧断路器就会延时跳闸。
可见这个缺陷影响冷却系统的可靠性，甚至威胁电网的安全稳定运行，必须分析原因并加以完善。
1、工作原理简述及缺陷原因分析
图1为电源自动控制回路部分，若两路电源都正常，接触器K1、K2线圈带电吸合，断相保护继电器KX1和KX2不动作，接触器K7不动作。
当将转换开关SAM1置I位，即电源I工作电源Ⅱ备用，电源ISAM1③～④触点K1动合触点K7动断触点KMM2动断触点K5动断触点(因其线圈与本文无关，未画出)KMM1线圈带电吸合，投入电源I。
如果电源I出现故障，电源Ⅱ正常，断相保护继电器KX1动作，K7动作，KMM1线圈失电，切断电源I。
同时，电源IISAM1⑤～⑥触点K7动合触点或K1动断触点KMM1动断触点K5动断触点KMM2线圈带电吸合，投入电源II。
但如果电源I工作过程中，备用电源II出现断相或失电，断相保护继电器KX2动作，K7动作，致使KMM1线圈失电，切断电源I，造成主变冷却器全。
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变压器强油循环风冷却器的改造
谢封生
变压器强油循环风冷却器的改造
根据我公司变压器现场运行情况以及上级文件要求，总结近几年对冷却器的现场改造经验，对变压器强油循环风冷却器的改造既要满足变压器的诸多技术要求，又要满足现场安全运行要求，以达到安全可靠、降耗节能、降低噪音、减少维护量、杜绝渗漏及提高变压器运行效率的目的。
强油循环从20世纪90年代开始，迎来了变压器大规模的改造工程，现根据我公司变压器运行情况及变压器冷却器行业最新产品发展趋势，借鉴同行相关专业的经验及理论学习，对本公司的变压器强油风冷却器的改造提出相关的经验，达到预期效果及相关文件的要求。
1.首先是现阶段变压器强油循环风冷却器在运行时存在的问题及改造后达到了什么标准
1.1冷却管老化，传热导热性能降低，特别是原冷却管多为钢、铝或钢铝复合管，由于热胀冷缩和轧片及管径长时间户外运行，影响结合处的可靠性。
改造后将采用引进德国、加拿大技术生产的铝轧翅片管，克服了原复合管的问题，并且耐老化，抗腐蚀，重量轻，传热系数稳定。
1.2原复合管采用的是焊接结构，因焊接时易产生飞溅，飞溅物如在清理时没有清理干净，在变压器长期运行中容易随变压器油进入到变压器中，这是绝对不被允许的。
改造后将采用整体轧翅管、二次胀接技术及特别工艺方案，上下集油盒采用全封闭结构，可确保无渗漏且内部不产生焊渣等异物，可
解决上述问题。
1.3旧的冷却为多回路（主要为三回路）。
改造后的冷却器是单回路，铝翅片管两端在端板上胀接，因两端板是钢板材料，两种材料在温度变化的情况下，它们的热胀冷缩系数不一样，易产生内应力，故在冷却器上安装自动调节装置。
1.4原冷却器由于采用三回路，冷却器油流大，油泵扬程高，选用的是4级泵（1500r/min）。
改造后将改为单回路后，采用6级泵（1000r/min以下）（电力行业规定要求6级及6级以上的泵方可使用），油泵转速降低，提高了油泵的寿命及安全性。
1.5原冷却器为120kW以下，风机转速为1500r/min，噪音高、寿命短。
改造后将采用大直径风机，选用6～12极之间的风机，噪音低，寿命长。
1.6原油流继电器不能很好的反映油路系统的情况，并且密封不好，易渗漏。
改造后将选用引进技术生产的油流继电器，能正确反映油泵的正反转及蝶阀是否打开，微动开关采用进口件，运行实践证明，改造过的冷却器油流继电器的事故明显减少。
1.7原总控箱线路控制已不能满足现代科技的飞速发展，特别是通信及保护功能的要求已非常落后，主要电器元件已不能更好的满足变压器的需要。
改造后采用新型的控制箱，符合运行的要求，元件采用进口或合资元件，大大提高了变压器的控制质量，现在基本采用不锈钢材料，并且有不少已采用PLC控制。
2.冷却器的改造
2.1冷却器的改造选用冷却器的原则
原变压器采用120kW及以下容量的冷却器。
改造后将采用大容量的冷却器（如200kW、230kW、250kW、300kW、400kW），在变压器总损耗和容量不增加的情况下，根据冷却器的选用原则进行选用。
例如对主变冷却器的改造，其改造前后从变压器噪音、冷却器使用数量、降低变压器的损耗等多方面都有明显的改观。
2.2冷却器改造后性能的比照
2.2.1改造后，变压器噪音将同比降低8dB左右，
2.2.2改造后，变压器油面温升降低8K。
2.2.3改造后，冷却器由原9台改为4台；风机由原27台改为12台；蝶阀由原27个改为12个；油泵由原9台改为4台；改造后，冷却器的台数减少，噪音降低，渗漏点减少，大大降低了维护、保养的工作量，提高了冷却效率。
3.冷却器改造的关键步骤及调试
改造后的冷却器将关闭变压器与导油架之间的闸阀，将导油架和冷却器内的油排放完。
拆除冷却器及导油架，用盖板将闸阀出口处密封。
将原导油架的管接头割掉，用砂轮将割管口磨光滑，并清理干净，将所有孔焊死。
根据新冷却器的安装尺寸及现场情况重新布置开孔，
用砂轮将管口磨光滑并清理干净，焊上新的管接头。
根据安装尺寸，在导油架下部焊上冷却器支撑架。
用新棉布擦净导油架内部，并用变压器油冲洗干净，更换导油架的密封垫。
将改造后的导油架安装到变压器上。
将上下管接头处安装上蝶阀，然后装上联管及油流继电器。
安装上新的冷却器。
打开蝶阀，向导油架及冷却器内注满变压器油，进行排气，检查有无渗漏点。
调试冷却器的运行。
4.关键问题的处理
4.1对原地基的处理
原变压器的冷却器导油架，与地基是安装好的，如在改造时不用原导油架（柜架），新的导油架与原地基有不相符合的可能，这时就要现场配装，新导油架与原地基就位后再焊牢，也可根据设计要求提前做好新的地基。
4.2储油柜位置的影响
在现场改造的过程中，有时有的现场储油柜的位置对将要安装的冷却器导油架或冷却器本体有影响，即冷却器外型碰到储油柜的支撑架，这时在改造安装新的冷却器前，就要把储油柜的支撑架先改变原结构，使储油柜的位置不改变，改完后使新的冷却器安装不受影响。
4.3原导油架的处理
现场改造冷却器有两种情况，一是用原导油架，就是把新的冷却器安装到原导油架上，这样就要把原导油架上管接头（旧冷却器与导油架连接上，即变压器油经冷却器循环散热的进油口和出油口）封掉，再按新冷却器的尺寸重新开孔，并焊接管接头和冷却器支架。
二是直
接用新的导油架。
4.4闸阀的更换
变压器在冷却器的改造过程中，变压器与冷却器导油架的连接管在进、出油口都有闸阀，因闸阀使用过程中有渗漏现象，在改造冷却器的同时，要求把原闸阀改成蝶阀，所以在改造时一定要加过渡管，这样才能使新导油架与变压器的管道安装相吻合。
4.5低压侧套管处单冷却器的取存处理
在低压侧有两组冷却器单独给低压侧套管散热，在改造时把这两组冷却器拆除，让从变压器上的出油口与导游架上部连接，进变压器的油口封掉，同样起到对低压侧套管的散热功能。
改造后油管的现场清洁处理。
在改造过程中有很多的地方要切割、焊接。
对导油架清洁的要求非常严格，在对导油架清洁时，首先要用干净布檫三到五遍，再用压缩空气吹，最后用合格的变压器油（耐压在35kV以上）冲洗三到五遍，在确定干净后方可安装。
安装、调试。
在最后安装时，所有连接处的密封垫必须更换。
安装完后开始注油排气，油注满后检查有无渗漏（所有密封处和焊接处），无渗漏为合格。
试验本体合格后，进行二次接线，开始调试油泵和风机的正反转，油流继电器的工作指示信号正常工作，冷却器的备用启动（在运行时如其中有一台冷却器出现故障，备用冷却器自动运行），冷却器的辅助启动（当油温升高时，辅助冷却器能自动启动）。
以上两种调试可用人为的方法进行，如都能工作，则调试完成。
5.改造时注意事项
5.1注意天气的变化，如有雨、雾、大风等自然的恶劣天气，应停止施工。
5.2详细查对产品包装及装箱清单与实物，确保无误。
5.3如冷却器在运行中产生共振，应及时解决，如改加固定支撑点或在原支撑处增加橡胶垫等消除共振。
严格遵守安全操作规程，保证安全，保质完成现场改造工作
6.远景展望
此项改造方案一经实施改造，必将大大改观我公司目前变压器强油风冷却器运行性能，提高冷却器的工作效率，减少变压器损耗，减少变电所的所用电量，同时为变压器的经济运行提供必要的前提条件。