关于主变压器温度控制与改进问题探讨
摘要：介绍了220 kV及以上发电厂主变压器的温度保护配置，针对目前该保护运行中存在的问题提出了改进措施，取得了良好效果。
关键词：主变压器；绕组温度；保护配置
变压器非电量保护一般系指变压器气体、压力和温度方面的保护。该保护主要有以下几个方面：(1)变压器瓦斯保护一重瓦斯动作作用于跳闸，轻瓦斯动作作用于信号报警；(2)变压器压力保护一压力释放阀及与该阀动作时联动的触点动作作用于信号报警；(3)变压器温度保护一顶层油温动作作用于报警及绕组温度动作作用于报警或跳闸；(4)变压器冷却系统的温度控制保护动作作用于启动风扇和跳闸[1,2]。本文就主变压器绕组温度控制和主变压器冷却系统温度控制两方面内容进行简要介绍。
1 主变压器绕组温度
1.1 主变压器绕组温度的测量原理
直接测量主变压器的绕组温度需要妥善解决与高电压隔离的难题。据了解，目前大部分厂家均采用热模拟法间接测量变压器绕组温度。其原理为：利用一个电热元件，当流经该元件的加热电流所产生的附加温升(R为电热元件电阻值)与∆Two相等，即附加温升在数值上完全等同于绕组与变压器油温差△Two时，通过将∆Two与顶部油温T0相迭加即可间接推算出主变压器绕组温度。
1.2 主变压器绕组温度计工作电流整定
如同世上没有绝对相同的两片树叶一样，每一台油浸变压器都有其独特的绕组与油温差特性，它反映在变压器厂家提供的温升试验数据里，从中可查得绕组与油温差△Two。再根据变压器绕组温控器行业标准(JB／T8450)中热模拟特性曲线确定主变压器绕组温度计工作电流。
1.3 主变压器绕组温度计校验
根据试验接线图，将温包完全置入注满变压器油的恒温槽，温控计座也完全浸没在恒温槽中，保持温度在70℃油温。试验时分别选择740 mA、1040 mA、1440 mA三点作为测试点，然后测量其附加温升使之符合规定，且误差不大于示值基本误差限值；同时测量记录各测试点在辖人电流后9min和45min的附加温升值，还需要满足热横拟时间常数不大于9min要求。至此，绕组温度计即校验好，可以投入运行。
2 主变压器冷却器控制系统及温度保护
2.1 主变压器冷却葺控制系统的工作情况
在此队某发电厂主变压器220 kV强迫油循环风冷冷却系统为倒说明。该发电厂主变压器220kV强迫油罐环风冷冷却系统控翩逻辑设有“手动”和“口动”两种控制方式。“自动”方式系指按变压器负荷率或顶部油温控制玲却器的启、停。“自动”控制方式又为“辅助”和“备用”两种状态，变压器在运行时，当顶层油温达到65℃时或负倚达到70％额定电流时，自动投入“辅助”冷却器，当油温下降至55℃时自动进出“辅助”冷却器。当处于“工作”、“辅助”状态运行的冷却器组发事故障时，则“备用”状忠的冷却器自动投入运行[3]。
“手动”控制方式系指根据外部环境温度和负荷情况，手动选择调整冷却器的工作方式，主变压器冷却器动力电源由两路380V交流回路提供．可相互切换，互为备用。在控制箱内分别设置继电器KTI1、KTI2，以防止两路动力电源均失去时，由于冷却器停止工作而导致的主变压器温度超温。其中KTI1定值为20 min，KTI2定值为60min，当两路动力电源都失去开始计时，60 min后KTI2继电器动怍船动保护跳闸；主变压器油温温度达到75℃并保持20 min，KTI1继电器动作动作启动保护跳闸[4]。
2.2 主变压器冷却器控制系统运行中存在的问题
（1） 在远射击中按照主变压器70%额定电流，即启动风扇功能，由GE公司生产的T60保护装置的过电流保护完成，保护装置输出接点直接启动冷却器控制箱内交流中间继电器。由于冷却器控制回路采用交流380 V供电，而保护装置采用直流110 V供电，因此容易造成交流电窜入直流系统，导致发变组保护误动跳闸。
（2） 由于时间继电器KTI1、KTI2安装在工作环境恶劣，夏天环境温度可以达到60℃以上的，这样的主变压器冷却器控制箱内，其元器件老化迅速，时间整定值也容易漂移造成保护误动跳闸。
2.3 针对主变压器冷却器控制系统运行中存在的问题进行如下改进
（1）取消GE T60保护装置中按变压器器70％额定电流启功风扇功能，直接在主变冷却器控制箱内加速过电流继电器、中间继电器启动风扇。此电流继电器整定按照主变额定电流的70%整定。
（2）主变压器冷却控制系统中，当交流电源消失时，冷却器全停部分延时功能，由GE公司的C60保护主变压器系统全停部分延时逻辑功能。将主变冷却器控制箱中的KTI1，KTI2时间继电器定值分别减少15min，即将KTI1时间继电器时间整定由原来的20min改为5min，KTI2时间继电器时间整定由原来的60min为45min。
2.4 改造后效果分析
主变压器按照70%而定电流启动”辅助“冷却器的功能，由冷却器控制箱内交流电源控制。完全杜绝发变组保护中交流电窜入直流系统的隐患。
在不增加改造费用的前提下，充分利用相关GE公司的C60保护装置逻辑组态的灵活性，开发C60保护装置中冷却全停跳闸的部分延时功能，有效防止就地控制箱内时间继电器损坏可能造成的保护误动。经过一段时间的检验未发生保护误动调机现象，取得了良好效果。
3 结束语
主变压器的温度控制在变压器的保护装置中有着不可替代作用，是对于常规配置的模拟量保护的重要补充，在变压器的日常运行于维护过程中，应该加强对于变压器的绕组温度计的设计选型、整定校验和运行维护，使之能够更好发挥作用。
参考文献：
[1] 石辉, 张勇军. 广东电网500kV主变压器有载调压效应研究[J].广东电力, 2011,24(11).
[2] 彭贵川. 乌江渡发电厂2号主变压器渗漏点处理及分析[J]. 贵州水力发电, 2011,25(6).
[3] 卢辉正. 500kV变电站主变压器安装施工工艺的探讨[J]. 技术与市场, 2012,19(5).
[4] 啜文胜. 发电厂主变压器冷却器改造[J]. 中国化工贸易, 2011,3(10).
