干式变压器温度控制系统运行故障的分析处理

1、第27卷第17期2011年9月甘肃科技Gansu Science and TechnologyVol . 27No . 17 Sep . 2011干式变压器温度控制系统运行故障的分析处理贾红琴，孙育甲（兰州石化公司，甘肃兰州730060）摘要：随着干式变压器应用领域的不断扩大，对干式变压器的运行状态和监控提出了更高的要求。结合供电系统运行实际，依据干式变压器风冷系统和温度控制系统的工作原理，对风冷系统和温度控制系统在运行中发生的故障进行了分析处理，以保证干式变压器安全稳定运行。关键词：供电系统；干式变压器；温度控制系统；故障分析处理中图分类号：TM615近10年，随着变电所的建设投运，干式变压

2、器在配电变压器中所占比例逐年增加，随着干式变压器应用领域的不断扩大，对干式变压器的运行状态和监控提出了更高的要求。由于多功能温度控制器具有启动和停止风冷系统、超温报警、超温跳闸等功能，为干式变压器可靠运行提供了专门的过热保护。所以，对主要靠冷却风机散热的干式变压器，温度控制系统运行正常与否直接关系到变压器能否安全稳定运行。兰州石化公司2003年投运的某变电所安装的变压器是SGBl0800型干式变压器，温控器为LD B10220D 。目前运行存在的问题主要是变压器温度控制仪显示温度数值异常，同时发现变压器冷却风机停运。石化企业的生产工艺的特殊性对供电可靠性要求很高，电力系统稍有不慎就可能引发化工

3、装置很严重的安全事故和很大的环境破坏事故。下面就针对风冷系统和温度控制系统在运行中发生的故障进行分析和处理，确保干式变压器安全稳定运行，从而提高供电可靠性。1风冷和温度控制系统工作原理1. 1风冷和温度控制系统组成及其特点干式变压器的安全运行和使用寿命很大程度上取决于变压器绕组绝缘的安全可靠。绕组温度超过绝缘材料的耐热极限而使绝缘材料破坏是导致变压器不能正常工作的主要原因之一，因而对变压器的运行温度进行实时监测、控制及其报警控制是十分重要的。1. 1. 1风冷系统干式变压器的风冷系统由两部分组成：一部分是干式变压器机房风冷系统，另一部分是干式变压绕组风冷系统。干式变压器的机房风冷系统是一个独立

4、安装在变压器机房的轴流风机，它一般安装在干式变压器机房的顶部，用于变压器机房的散热，改善变压器机房环境温度。干式变压器绕组的风冷系统是由六个横流式冷却风机组成，它们分别安装在变压器高、低压三相线圈上，置于变压器线圈下部两侧。将冷风直接吹进变压器的线圈高、低压冷却风道，这样使得散热效果明显，可保障变压器的正常运行并延长其使用寿命（风机开、停及变压器的超温报警、超温跳闸等功能有温控装置提供）。风冷系统是对变压器进行强迫风冷，冷风直接由风机吹进干式变压器三相高、低压绕组冷却气道内，加速空气流动，促进干式变压器热交换速度，使干式变压器的散热效果明显改善，保证干式变压器的正常运行及短路时的过负荷运行，可

5、延长干式变压器的寿命。冷却风机的启动和停止由温度控制器自动控制。1. 1. 2温度控制系统温度控制系统是通过多功能温度控制器来实现。LD B10系列智能型巡回检测控制仪表是专门为干式变压器安全运行设计的一种智能型控制器。它采用单片机技术，利用预埋在干式变压器三相绕组中的三只铂热电阻来检测及显示干式变压器绕组的温升，并根据用户设定的温度点来自动控制风机的启动和停止对干式变压器绕组进行强迫风冷、超温报警、超温跳闸等功能，以保证干式变压器运行在安全状态。其主要特点有：1）采用新型抗干扰设计，对于共模与串模干扰均有极强的抑制能力，并具有定时检测与校正功能，可随时排除随机干扰。2）综合应用单片机技术，能

6、有效地判别传感器开路等故障信号，保证了变压器在停、送电情况下，温控器不会误发超温报警或超温跳闸等信号。3）采用大数码数字显示器，使温控器的工作状态及测量值的显示更加直观。4）采用了I2C 调整与存储技术，实现断电数据保存。1. 2风冷和温度控制系统工作原理不同型号的干式变压器绕组绝缘、电压等级和容量等都不相同，运行过程中的温升标准也不一样。现以本厂某装置变电所投运的采用LD B1010D 温控仪的SGBl0型干式变压器为例进行分析，该变压器绝缘耐热等级为H 级，风机启动温度为l ，超温报警温度为130 ，超温跳闸温度为150 。1. 2. 1风冷系统风机自动控制：通过预埋在三相绕组最热处的铂热

7、电阻Ptl00温度传感器测温电阻，取得温度信号，当变压器加入空载运行时，系统自动启动变压器风机，随着变压器负载增大，运行温度上升，当变压器室内温度大于37. 5 （35. 0+2. 5）时，系统自动启动机房风机；当机房温度小于32. 5 （35. 502. 5）时，系统自动停止机房风机。超温报警、跳闸：若变压器绕组温度继续升高，当达到130 时，系统输出超温报警信号；若温度继续上升达150 ，变压器已不能继续运行，则向二次保护回路输送超温跳闸信号，使变压器迅速跳闸。当机房温度达到70 时，变压器迅速跳闸。温度与风机状态显示系统将测得的实时温度通过LED 显示器直接显示（包括三相巡检及最大值显示

8、，并可记录历史最高温度），将最高温度以4mA 20mA 模拟量输出，并实时监视各风机的运行状态。1. 2. 2温度控制系统以LD B1010D 干式变压器温控仪为例，它除可以测量干式变压器三相绕组温度外，还增加一路铂热电阻用于测量干式变压器机房环境温度并独立控制机房散热风机的启停。温控器由温度监测系统和输出控制系统两部分电路组成。温度监测系统以单片机作为中央处理单元，配合其他电路构成，以完成温度的测量、显示及相应信号输出。输出控制系统完成冷却风机的控制输出和各种状态报警及输出，如图1所示 。图1温控器工作原理温度监测系统中，由预埋在干式变压器三相绕组中三支铂热电阻传感器（Pt100）产生与绕组

9、温度值相应的电阻信号，经多路开关、滤波、放大和A /D转换后输入单片机。单片机根据输入的测量数据以及由外部设定（包括厂家与用户）的各种控制参数，经过计算与处理，显示被测量绕组的温度值并输出相应的控制信号。监测系统中配有大容量E2PROM 芯片，可随时存贮测量数据，能够对所有的设定参数测量数据进行掉电保护。输出控制系统中，由变压器风机接触器、机房风机接触器、跳闸中间继电器、信号中间继电器等元件组成。当温度控制系统发出超温指示、跳闸指示、故障指示等信号时，相应的控制元件动作，继而输送出相应的超温声响报警、超温报警输出，超温跳闸输出、故障报警、风机状态指示等信号、指令。2问题分析及故障处理2. 1问

10、题分析首先检查分析了变压器主回路，发现变压器风机交流接触器接点没有吸合，目测接触器外观完好。其次检查分析了变压器风冷系统和温控器控制系统二次控制回路，如图2所示，检测1、2号端子电源侧电压为221V ，回路电压正常，二次回路接线完好。检测1、2号端子输出侧电压为零，J3辅助触点没有闭合。初步断定故障点在变压器风机接触器辅助触点。同时，也不排除变压器风机的接触器本身问题。从而导致了变压器风机交流接触器接点没有吸合，使得变压器风机不能启动。2. 2故障处理首先，在变压器停运后对变压器风机的接触器进行更换，变压器投运后发现变压器风机依然不启动。进一步查阅研究变压器二次图纸和LD B10220D 温控

11、仪说明书，采取将温控仪表接线端子66甘肃科技第27卷 图2仪表后盖接线图1、2短接的办法，试验时变压器风机启动。从而判断故障点在温控仪表内部。鉴于此，在没有备品备件更换，而且不排除温控仪表发生误动、拒动等的情况下，我们采取在1、2号端子安装了一个小开关，采取手动控制的方式恢复了变压器风机的运行，消除了变压器安全运行的重大隐患问题，确保了变压器安全供电，装置安全生产。事后经与LD B10220D 温控仪厂家技术人员联系，获悉该温控仪表的使用寿命一般为5 6年，而本温控仪表已运行7年。鉴于干式变压器寿 命周期一般为25年，并且本厂装置是连续化生产，一旦变压器正式投运，它将长期带负荷运行，因此建议对

12、干式变压器温控仪表应进行定期5 6年更换一次，确保干式变压器能安全稳定运行，从而提高供电可靠性。3结论1）在干式变压器运行巡检工作中，加强对温控器的温度监测系统和输出控制系统两部分电路的检测，确保温控器正常工作以保证干式变压器运行在安全状态。2）干式变压器的安全运行和使用寿命，很大程度上取决于变压器绕组的安全可靠，而绕组过热导致绝缘性能下降，是变压器发生故障的最主要原因，为此应确保温控器正常工作。3）温控仪的使用寿命与变压器的使用寿命不匹配，建议定期更换干式变压器的控制仪表，以确保干式变压器安、稳、优运行，保证生产装置安全运行。参考文献：1陈效杰. 工厂企业电工手册M 水利电力出版社，2006

13、2LD B10系列智能型巡回检测控制仪表说明书Z 櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷（上接第110页）大力推进测绘成果信息共建共享。加强基础测绘资源建设，促进测绘成果和技术的转化与应用，构建基础地理信息公共平台，建设基础测绘成果服务网格体系，实现保障服务全面快速，信息服务网络化。由省级测绘行政部门牵头，成立由省发改委、工信委、国土、水利、交通、农业、林业、气象、地震、民政、环境、住房和建设、科技、文物、旅游、公安、安全等部门参加的“地理空间信息共建共享领导小组”，由分管测绘工作的副省长担任组长，领导小组全面负责领导省内测绘成果的共建共享

14、工作，各成员共同签署共建共享协议，从而实现测绘成果跨行业、跨部门的有效整合和利用，使测绘成果在市场经济建设中充分发挥作用。小组共同制定相关的管理制度和运行规范，各成员单位按照职能分工，根据各自行业特点，具体负责本系统本行业测绘成果数据资料的管理和维护，测绘部门负责制定相关数据交换和使用的标准和规范，协调相关部门的沟通与联系，真正做到测绘成果的共建共享。加快全国地理信息公共服务平台建设。该平台 是以公共地理空间数据库为基础，以网络化的地理信息为表现形式，以电子政务网为依托，实现国家、省、市三级互联的地理信息综合服务平台。依托“省地理空间信息共建共享工作领导小组”，加快测绘成果资料的更新和地理要素的整合，以建设公共地理信息平台为目标，加强行业协作，整合相关行业测绘数据，构建导航定位，电子政务和社会经济信息统计等方面和地理信息公共平台，重视高新技术在测绘行业的应用，满足不同层次、用户对测绘成果资料的使用，使测绘成果资料在促