培训03-冷控箱控制回路及缺陷处理

1、冷控箱控制回路及其缺陷处理课程目标课程目标通过本课程的学习，可以使运行实习人员，提高以下知识。1帮助学员帮助学员懂得懂得2帮助学员帮助学员掌握掌握冷控箱控制回路原理二次回路看图技巧变一继保主要内容主要内容1 冷却器的概念与分类冷却器的概念与分类2 强迫油循环风冷控制回路分析强迫油循环风冷控制回路分析3 强迫油循环风冷自动控制回路强迫油循环风冷自动控制回路1 冷却器的概念与分类冷却器的概念与分类 主变压器是电厂的关键设备之一。由于在不同的时间段主变压器是电厂的关键设备之一。由于在不同的时间段, 主变压器的负荷不同主变压器的负荷不同, 产生产生的热量也不同的热量也不同, 因此必须对主变压器进行冷却

2、因此必须对主变压器进行冷却, 使主变压器在负荷高峰时不会过热使主变压器在负荷高峰时不会过热, 从从而确保主变压器的运行安全而确保主变压器的运行安全, 在负荷小的时候可以较少使用甚至关闭冷却系统在负荷小的时候可以较少使用甚至关闭冷却系统, 以节约以节约能源。能源。1 冷却器的概念与分类冷却器的概念与分类 变压器的热量均以传导、对流和辐射的方式传导到冷却介质中去。变压器的发热和冷却是一个由绕组、铁心、变压器油三种物质组成的体系。 油浸变压器的冷却方式油浸变压器的冷却方式主要有: 油浸自冷(ONAN)、油浸风冷(ONAF)、强油风冷(OFAF)、强油水冷、导向强油冷却(ODAF)。 干式变压器的冷却

3、方式干式变压器的冷却方式主要有：自然冷却和风冷却两种。 变压器的冷却方式是由冷却介质和循环方式决定的，常见冷却方式有以下几种：1、油浸式自冷（ONAN）2、油浸式风冷（ONAF）3、强油循环风冷(OFAF)4、强迫油循环水冷(OFWF)5、强迫导向油循环风冷(ODAF)6、强迫导向油循环水冷(ODWF)1 冷却器的概念与分类冷却器的概念与分类油浸自冷方式油浸自冷方式 （ ONAN ） 油浸自冷是变压器油箱内部的变压器油被器身加热, 密度降低, 在油箱内部油流上升, 通过散热装置或油箱壁的传热, 将热量传出, 温度下降,密度增加, 在散热装置或油箱内, 变压器油流下降, 然后又被器身加热, 如此

4、循环。在循环过程中,油的流动完全由密度变化引起的浮力形成的, 这种冷却方式一般适用于中小型变压器。1 冷却器的概念与分类冷却器的概念与分类油浸风冷方式油浸风冷方式 （ ONAF ） 油浸风冷是油在油箱内自然循环的, 而冷却空气通过风扇吹向散热器。由于空气的流动速率比较高, 空气侧的传热增加。与自冷相比较, 如果传出相同的热量, 在空气侧只需较低的降低温度,而油的冷却较快。通过将自冷变为风冷, 可提高冷却效率约2. 6 倍, 这种冷却方式一般适用于中型变压器。1 冷却器的概念与分类冷却器的概念与分类强迫油循环冷却方式强迫油循环冷却方式 （ OFAF、 OFWF ） 大型变压器产生的损耗是相当大的

5、, 要将大量的热量传到空气中, 需 要体积很大的散热器。于是在大型变压器上, 采用冷却器油回路中安装 变压器油泵, 利用油泵来提高变压器油回路中油的流速, 并克服提高油 的流速后增加的油的阻力, 这样可以提高油侧的传热能力, 达到降低变 压器油温的目的, 这种冷却方式适用于大型变压器。1 冷却器的概念与分类冷却器的概念与分类强迫油循环导向冷却方式强迫油循环导向冷却方式 （ ODAF 、 ODWF ） 在强迫油循环冷却时, 器身的冷却基本和自然循环时相同, 尽管可以提 高空气侧的传热能力,但器身的冷却决定了冷却系统的能力。为了进一步 提高器身的传热能力, 可以采用带导向的方式,阻断油流顺着油箱壁

6、流过, 使其全部从绕组中流过的强迫油循环导向冷却, 这种冷却方式适用于大 型变压器。2.1 工作电源自动控制回路工作电源自动控制回路电源停止电源触点编号450451-23-45-67-8表表1 SA11 SA1转换开关分合表转换开关分合表 图图1 1 强迫油循环风冷控制回路图强迫油循环风冷控制回路图K1/K2K1/K2电源监视继电器电源监视继电器SA1 SA1 转换开关转换开关KMM1/KMM2 KMM1/KMM2 控制电源接触器控制电源接触器K10K10自动切换回路线圈辅助接点自动切换回路线圈辅助接点2 2 强迫油循环风冷控制回路分析强迫油循环风冷控制回路分析2.2风机与油泵起动回路风机与油

7、泵起动回路 图图2 2 风机与油泵起动回路风机与油泵起动回路QM2 QM2 电源空开电源空开SA3SA3转换把手转换把手BT1 55BT1 55C C 启动启动BT2 65BT2 65C C 启动启动FA1 70%FA1 70%满负荷满负荷FA2 80%FA2 80%满负荷满负荷 KT1-7 KT1-7 带延时整定的中带延时整定的中间继电器间继电器K1-9 K1-9 中间继电器中间继电器自动A停止S手动M触点编号450451-23-45-67-8表表2 SA32 SA3转换开关分合表转换开关分合表2.3 风机与油泵控制回路风机与油泵控制回路 2.4 2.4 冷控箱故障与信号回路冷控箱故障与信号

8、回路 3 3 强迫油循环风冷自动控制回路强迫油循环风冷自动控制回路冷却器自动控制的要求：冷却器自动控制的要求：1 1、当变压器投入运行时，设定为、当变压器投入运行时，设定为“工作工作”的冷却器能自动投入运行。的冷却器能自动投入运行。2 2、当变压器顶层油温达到温度设定值或变压器负荷超过上限值时，设、当变压器顶层油温达到温度设定值或变压器负荷超过上限值时，设定为定为“辅助辅助”的冷却器能自动投入运行，当变压器顶层油温低于温度设定的冷却器能自动投入运行，当变压器顶层油温低于温度设定值，或变压器负荷低于下限值时，设定为值，或变压器负荷低于下限值时，设定为“辅助辅助”的冷却器能自动停机。的冷却器能自动

9、停机。 3 3、当、当“工作工作”或或“辅助辅助”冷却器出现故障时，设定为冷却器出现故障时，设定为“备用备用”的冷却的冷却器能自动投入运行，当故障排除后，器能自动投入运行，当故障排除后，“备用备用”的冷却器能自动退出运行。的冷却器能自动退出运行。4 4、当变压器停运时所有冷却器能自动停止运行。、当变压器停运时所有冷却器能自动停止运行。 3 3 强迫油循环风冷自动控制回路强迫油循环风冷自动控制回路工作电源自动工作电源自动控制回路控制回路辅助、备用冷辅助、备用冷却器启动回路却器启动回路I I号冷却器投号冷却器投退回路退回路灯光监视回路灯光监视回路2 2 强迫油循环风冷控制回路分析强迫油循环风冷控制

10、回路分析N N号冷却器投号冷却器投退控制回路退控制回路冷却器自动投冷却器自动投入控制回路入控制回路冷却器信号冷却器信号回路回路冷却器全停冷却器全停跳闸回路跳闸回路（1）、冷却器把手打到工作位置，风机不转，保护风机电机的热继电器动作。退出冷却器，拉掉故障冷却器的电源。用万用表量热继电器主回路通断，有一相或多相回路不通，说明热继电器烧坏，更换热继电器，故障排除。（2）、 冷却器投入工作位置，如果风机不转，检查交流接触器线圈是否烧坏，热继电器常闭接点是否导通，控制回路有无接线松动、脱出、或断线。冷却器有两台风机，冷却器把手打到工作位置，一台风机转，另一台风机不转，一热继电器动作。退出冷却器，拉掉故障

11、冷却器的电源。用万用表量热继电器主回路通断，热继电器主回路通，用改锥拨动风机叶片，风机叶片转动困难或不转，说明风机电机烧坏。如果风机叶片转动灵活，拆下风机电机的引线，分别测量相间电阻,检查风机是否正常。把冷却器控制把手打到工作位置，风机不转，热继电器在自动复归位置，交流接触器频繁动作复归，把冷却器退出，断开冷却器工作电源，用万用表测量风机电机、潜油泵电机电阻，电阻均正常，甩开潜油泵的电机引线，只恢复风机电机引线，送电风机正常运转，拆掉风机引线，恢复潜油泵电机引线，送电潜油泵有异常声音，油流继电器无指示说明潜油泵内部有机械故障，需更换潜油泵。冷却器能正常工作，只是工作指示灯不亮，用万用表测量灯两

12、接线柱间电压，冷却器能正常工作，只是工作指示灯不亮，用万用表测量灯两接线柱间电压，如为如为220V220V左右，说明指示灯坏，需更换指示灯，如果电压为零，则检查灯回路左右，说明指示灯坏，需更换指示灯，如果电压为零，则检查灯回路串联接点，串联接点，(1)(1)交流接触器常开接点，油流继电器常开接点串联起来接入灯回路，交流接触器常开接点，油流继电器常开接点串联起来接入灯回路，检查接点是否都导通。检查接点是否都导通。(2)(2)风机潜油泵热继电器常开接点并联起来接入指示灯回风机潜油泵热继电器常开接点并联起来接入指示灯回路，检查接点是否都导通。路，检查接点是否都导通。工作电源投入接触器损坏，原因有：线

13、圈烧坏，工作电源无法投入，需更换接工作电源投入接触器损坏，原因有：线圈烧坏，工作电源无法投入，需更换接触器触器; ;工作电源已投入，接触器主导电回路接线螺栓不紧，电缆线鼻子未压接良工作电源已投入，接触器主导电回路接线螺栓不紧，电缆线鼻子未压接良好，回路电阻大导致发热，烧坏接触器绝缘外壳和电缆绝缘皮，需更换接触器，好，回路电阻大导致发热，烧坏接触器绝缘外壳和电缆绝缘皮，需更换接触器，电缆重新做电缆头，压接线鼻子。电缆重新做电缆头，压接线鼻子。比较分析 常规变压器的冷却一般采用强迫油循环风冷却方式。其传统冷却系统主要由热交换器、循环油泵、风扇，及产生控制信号的负荷电流互感器、油温度计、线圈温度计、

14、油流信号器和继电逻辑控制装置等组成。 1）冷却器的投、退基本由硬布线的继电逻辑实现。 2）冷却器人工切换。 3）敷设大量电缆来传送，工程量大，自动化程 度低。 为此, 对主变压器冷却器的控制系统进行改造, 采用可编程逻辑控制器PLC（Program Logic Controller）作为主控制器冷却器的控制。其具备优点为： 1）一种数字运算操作的电子系统。 2）其信息采集功能强大。 3）将各种工况信息通过网络传送至中控室计算机显示屏显示。备用电源自动投入功能按温度和负荷起停冷却器1.双电源供电互为备用。 2.两路电源任一路消失，另外一路自动投入，发报警信号。1.双电源供电互为备用。 2.两路电

15、源任一路消失，另外一路 自动投入，发报警信号。3.增加自动手动切换把手。4.动力电源定时切换（30天）。1.据变压器顶层油温（55 c）或负荷电流（70%）起动“等待” 状态冷却器。 2.根据冷却器故障起 动“备用”状态冷却 器，发报警信号。1.据变压器顶层油温（55 c）或负 荷电流（70%）起动“等待”状态 冷却器。 2.根据冷却器故障起动“备用”状态 冷却器，发报警信号。3.冷却器“工作”、“等待”、“备用” 模式定时切换（15天）。冷却器全停延时跳闸故障记录与信息查询变压器两路工作电源消失或所有冷却器退出运行，启动20min（顶层油温80 c 以上）或60min （顶层油温80 c 以

16、下）延时跳闸。变压器两路工作电源消失或所有冷却器退出运行时，启动20min（顶层油温80 c 以上）或60min （顶层油温80 c 以下）延时跳闸。该延时功能由PLC完成，而不是主变保护。传统冷却器控制无故障记录与查询功能。触摸屏完成了参数设置功能外还可以记录故障发生的具体内容：故障发生时间、故障恢复时间、故障内容以及故障内容分析。1. PLC用软件代替大量的中间继电器和时间继电器，仅剩下与输出有关 的少量硬件元件，因触点不良造成的故障大为减少，与功能相同的继 电器相比，具有很高的性能价格比。2. 传统的冷却控制系统中大量中间继电器、时间继电器的安装、接线工 作量非常大，配线时由于触点多容易

17、出错，调试时使用AC380V 电源。 PLC 的安装、接线很方便，用接线端子连接外部接线，减少安装、 配线工时。PLC 的程序调试，输入信号用小开关来模拟，通过PLC 的发光二极管观察输出信号的状态，发现问题一般通过修改程序就 可以解决，系统的调试时间比继电器系统少得多。3. PLC 在大型变压器冷却控制系统的应用，可以减少大量的中间继电 器和时间继电器，S7-200 系列的体积仅相当于几个继电器的大小， 可将控制箱的体积缩小到原来的1/21/10。PLC 配线少，可以省下大 量的配线和附件，节省大量的费用。课程回顾课程回顾 变一继保变一继保课程测试课程测试 下图冷控箱自动控制回路中带延时打开的节点SJ的作用（）1 1、单选题、单选题正确答案正确答案：A 延时打开，防止辅助组频繁起停B 瞬时打开，断开辅助组启动继电器。C课程回顾课程回顾 变一继保变一继保课程测试课程测试 2 2、单选题单选题正确答案正确答案： A 10B 15C 20D 30冷冷控控回路人工切换时，两路电源切换一般（）天回路人工切换时，两路电源切换一般（）天 ，工作、备用、辅助组切，工作、备用、辅助组切换一般（）天换一