勵磁變壓器為什么要用溫控器

勵(li)磁變壓器(qi)戶內、樹脂(zhi)澆注絕緣、金屬外殼封(feng)閉、自然(ran)風冷、干式變壓器(qi), 原邊電壓15.75 kV, 副邊電壓891 V, 額定容量(liang)3×690 kVA, 勵(li)磁變副邊電流(liu)1 338 A, 連接組別Yd11。

勵磁變壓器測溫控制采用溫度控制器, 原溫度控制方案未對控制信號進行高壓濾波處理, 現場的震動較大, 原控制方案也缺乏相應的溫度冗余方案;在運行中經常發現溫度控制器無故越限報警, 輸出信號跳變, 直接給保護系統跳機信號, 影響機組的正常運行。

水電站勵磁溫控器解決方案

勵(li)(li)磁(ci)(ci)變(bian)(bian)壓(ya)器繞組(zu)每相各有4個(ge)(ge)(ge)溫度(du)傳感器, 一(yi)共12個(ge)(ge)(ge), 其中6個(ge)(ge)(ge)送(song)到溫控器模塊(kuai)(kuai), 3個(ge)(ge)(ge)送(song)到勵(li)(li)磁(ci)(ci)盤, 另(ling)外3個(ge)(ge)(ge)未使用。當送(song)到溫控器模塊(kuai)(kuai)的任(ren)一(yi)測點溫度(du)高于90℃時通(tong)過(guo)3號(hao)勵(li)(li)磁(ci)(ci)變(bian)(bian)過(guo)流保護(hu)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)F43上(shang)送(song)報警(jing), 高于119℃時通(tong)過(guo)勵(li)(li)磁(ci)(ci)變(bian)(bian)過(guo)流保護(hu)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)F43上(shang)送(song)監控系統跳閘(zha)信號(hao), 存在溫度(du)異常突變(bian)(bian)、保護(hu)誤動的風險。

因此我們的改造設計目標(biao):溫度控(kong)制系統(tong)(tong)可靠、技術(shu)(shu)先(xian)進(jin)、功能(neng)完備、可擴建性(xing)強(qiang), 同時(shi)在(zai)滿足使用要求的基礎上盡量(liang)保證經濟性(xing);具備一定的抗(kang)干擾、抗(kang)振(zhen)、容(rong)錯能(neng)力(li)及誤操(cao)作的糾正能(neng)力(li);軟硬(ying)件(jian)功能(neng)模塊標(biao)準化, 便于勵磁變壓器(qi)測溫控(kong)制系統(tong)(tong)開(kai)關量(liang)、模擬(ni)量(liang)信(xin)息的可靠傳遞;保證系統(tong)(tong)選用最(zui)新的成熟技術(shu)(shu);系統(tong)(tong)各單元故(gu)障排除快速簡(jian)捷, 易操(cao)作, 簡(jian)便直觀;保證系統(tong)(tong)易于擴展(zhan)、升級。

針對(dui)勵磁變溫控器改造問(wen)題, 3號機(ji)組A級檢(jian)修(xiu), 運(yun)維檢(jian)修(xiu)部機(ji)電(dian)一班員工多次(ci)討論研究(jiu)解決(jue)方(fang)法(fa), 最終(zhong)確定方(fang)案(an), 對(dui)該問(wen)題進(jin)行解決(jue)。

方案確定

(1) 對勵磁(ci)變溫度探(tan)(tan)頭(tou)進行冗余升(sheng)級, 由(you)單探(tan)(tan)頭(tou)升(sheng)級為雙支探(tan)(tan)頭(tou), 并(bing)進行屏蔽處理。

(2) 將溫度(du)信號引(yin)到(dao)新的溫控器(qi)控制(zhi)柜。

(3) 新的(de)控(kong)制(zhi)柜加裝軍(jun)工級24 V電源轉換模塊, 控(kong)制(zhi)柜內(nei)所有設(she)備工作電壓為24 V, 提高(gao)設(she)備的(de)穩(wen)定運(yun)行時間。

(4) 輸入的(de)溫度信(xin)號經(jing)過防靜電隔離濾波裝(zhuang)置(zhi)進(jin)行處理后, 1路(lu)輸出(chu)給勵磁變本體溫度模塊顯示, 其余信(xin)號全(quan)部輸出(chu)RS485數字(zi)信(xin)號給PLC控(kong)制器進(jin)行組態。

(5) 更(geng)換(huan)(huan)原有的3塊(kuai)勵磁變(bian)溫(wen)控(kong)器。原有勵磁變(bian)溫(wen)控(kong)器只接(jie)受PT100溫(wen)度信號(hao), 運(yun)行不穩定, 更(geng)換(huan)(huan)為接(jie)受4~20 m A信號(hao)的溫(wen)控(kong)器。

(6) 在3號(hao)勵磁變柜內(nei)加裝風(feng)機(ji), 加速風(feng)的循環, 提高冷卻效果。

2.2 設(she)計圖及(ji)元器件

根據勵磁變(bian)壓器運行規律要(yao)求, 同(tong)時考慮其運行可靠性(xing)及(ji)穩定性(xing)等因素

水電站勵磁溫控器改造實施過程

(1) 安(an)裝(zhuang)勵磁溫控器控制柜(ju)。

(2) 拆(chai)除勵磁變原有12支(zhi)(zhi)(zhi)PT100探(tan)頭(tou), 更換為雙支(zhi)(zhi)(zhi)PT100, 另(ling)外(wai)每(mei)相各加(jia)1支(zhi)(zhi)(zhi)探(tan)頭(tou)將數據(ju)送到勵磁盤, 一(yi)共27支(zhi)(zhi)(zhi)。并按(an)施工圖紙沿現有電纜通道依(yi)次鋪設至溫控器(qi)控制柜, 做好(hao)線頭(tou)標記(ji)。

(3) 按施(shi)工圖紙對每(mei)個PT100信號(hao)線進行接線, 做(zuo)好線號(hao)標記。

(4) 對4~20 m A信號線(xian)(xian)進(jin)行(xing)鋪設(she)。從溫控器(qi)控制(zhi)柜(ju)通過現場電纜溝鋪設(she)至勵(li)磁變原有(you)控制(zhi)箱, 按施工圖(tu)紙對每個4~20 m A信號線(xian)(xian)進(jin)行(xing)接線(xian)(xian), 每根(gen)線(xian)(xian)做(zuo)好線(xian)(xian)號標記。

(5) 對(dui)溫(wen)控(kong)(kong)器(qi)控(kong)(kong)制柜AC 220 V電源線(xian)進(jin)行鋪設(she)。從溫(wen)控(kong)(kong)器(qi)控(kong)(kong)制柜通過現場電纜溝鋪設(she)至勵磁變原有(you)控(kong)(kong)制箱(xiang), 按施工圖紙對(dui)AC 220 V電源線(xian)進(jin)行接線(xian)。

(6) 風機安裝。

在勵磁變壓器柜內三相繞組右側各增(zeng)(zeng)加2臺(tai)冷(leng)卻風(feng)機(ji)(ji)(ji)(ji), 三相繞組前、后各增(zeng)(zeng)加1臺(tai)冷(leng)卻風(feng)機(ji)(ji)(ji)(ji), 共12臺(tai), 以此增(zeng)(zeng)強冷(leng)卻效果(guo), 其220 V電源接(jie)在3號機(ji)(ji)(ji)(ji)自用(yong)(yong)盤II母2號饋線柜備用(yong)(yong)開關(guan)=S18+BF13-GS103上。新裝風(feng)機(ji)(ji)(ji)(ji)功(gong)率為(wei)(wei)(wei)60 W, 12臺(tai)風(feng)機(ji)(ji)(ji)(ji)同時運(yun)行時總功(gong)率為(wei)(wei)(wei)720 W, 總電流(liu)為(wei)(wei)(wei)3.3 A, 所選的備用(yong)(yong)開關(guan)額定(ding)容(rong)量為(wei)(wei)(wei)80 750 VA, 額定(ding)電流(liu)為(wei)(wei)(wei)125 A, 開關(guan)能(neng)滿足(zu)12臺(tai)冷(leng)卻風(feng)機(ji)(ji)(ji)(ji)的用(yong)(yong)電需(xu)求。風(feng)機(ji)(ji)(ji)(ji)啟動(dong)(dong)(dong)實現手動(dong)(dong)(dong)和自動(dong)(dong)(dong)功(gong)能(neng)。當溫度(du)(du)值達到70℃時, 通過溫度(du)(du)接(jie)點(dian)啟動(dong)(dong)(dong)風(feng)機(ji)(ji)(ji)(ji), 當溫度(du)(du)降到60℃時通過溫度(du)(du)接(jie)點(dian)停止風(feng)機(ji)(ji)(ji)(ji)。如果(guo)溫度(du)(du)顯示(shi)器故障, 可通過手動(dong)(dong)(dong)方式(shi)啟停風(feng)機(ji)(ji)(ji)(ji)。

水電站勵磁溫控器改造實施效果

改造后邏輯

3號機勵磁(ci)變(bian)每相8個測點(dian), 分別為A11、A12、A13、A14、A21、A22、A23、A24, B11、B12、B13、B14、B21、B22、B23、B24, C11、C12、C13、C14、C21、C22、C23、C24, 一共24個測點(dian)。

當24個(ge)測(ce)點(dian)中(zhong)任(ren)意一個(ge)溫(wen)(wen)度超過“風(feng)機(ji)(ji)(ji)(ji)啟動(dong)(dong)溫(wen)(wen)度值70℃”時(shi), 對應(ying)相的風(feng)機(ji)(ji)(ji)(ji)啟動(dong)(dong), 直至溫(wen)(wen)度降(jiang)到“風(feng)機(ji)(ji)(ji)(ji)停止(zhi)溫(wen)(wen)度值60℃”時(shi)風(feng)機(ji)(ji)(ji)(ji)停止(zhi)運行(xing)(xing)。當 (A11、A12、A13、A14) 、 (A21、A22、A23、A24) 、 (B11、B12、B13、B14) 、 (B21、B22、B23、B24) 、 (C11、C12、C13、C14) 、 (C21、C22、C23、C24) 6組(zu)中(zhong)任(ren)意1組(zu)有(you)2個(ge)溫(wen)(wen)度測(ce)點(dian)同時(shi)達到“報警(jing)溫(wen)(wen)度130℃”時(shi), 現(xian)地溫(wen)(wen)控(kong)器控(kong)制柜報警(jing)系統(tong)里顯示溫(wen)(wen)度高報警(jing), 當6組(zu)中(zhong)任(ren)意1組(zu)有(you)2個(ge)溫(wen)(wen)度測(ce)點(dian)同時(shi)達到“跳(tiao)機(ji)(ji)(ji)(ji)溫(wen)(wen)度150℃”時(shi), 延時(shi)5 s后(hou), 系統(tong)對保(bao)護系統(tong)發(fa)出跳(tiao)機(ji)(ji)(ji)(ji)信號(hao), 且(qie)跳(tiao)機(ji)(ji)(ji)(ji)信號(hao)不能自動(dong)(dong)消除(chu), 需(xu)工作(zuo)人員在本系統(tong)進行(xing)(xing)手動(dong)(dong)清除(chu)。跳(tiao)機(ji)(ji)(ji)(ji)信號(hao)的清除(chu)條(tiao)件(jian)是系統(tong)溫(wen)(wen)度低于“跳(tiao)機(ji)(ji)(ji)(ji)溫(wen)(wen)度150℃”, 才能手動(dong)(dong)清除(chu)。

水電站勵磁溫控器改造后測試

(1) 冷態檢測

(2) 動態檢測

1) 風機溫控啟動測(ce)試

A、B、C三相分別進行風(feng)機(ji)(ji)測(ce)試:環境溫(wen)度(du)20.6℃, 設定風(feng)機(ji)(ji)啟動溫(wen)度(du)25℃, 風(feng)機(ji)(ji)關閉溫(wen)度(du)23℃, 延時(shi)0 s啟動。測(ce)試結果(guo)(guo):當RTD溫(wen)度(du)探頭檢測(ce)溫(wen)度(du)升至25℃時(shi), 風(feng)機(ji)(ji)啟動, 當溫(wen)度(du)降至23℃時(shi), 風(feng)機(ji)(ji)自(zi)動關閉;手動啟停風(feng)機(ji)(ji)正(zheng)常。測(ce)試結果(guo)(guo)正(zheng)常。

2) 報(bao)警溫控啟動測試

A、B、C三相分別進(jin)行(xing)報(bao)警(jing)(jing)啟動(dong)測(ce)(ce)試(shi):環境溫(wen)(wen)度20.6℃, 設定報(bao)警(jing)(jing)溫(wen)(wen)度25℃, 延時0 s啟動(dong)。測(ce)(ce)試(shi)結(jie)果(guo):當RTD溫(wen)(wen)度探(tan)頭檢測(ce)(ce) (2支) 溫(wen)(wen)度升至(zhi)25℃時, 報(bao)警(jing)(jing)信號輸出, 現地溫(wen)(wen)控器控制柜報(bao)警(jing)(jing)系統(tong)里顯示溫(wen)(wen)度高報(bao)警(jing)(jing);溫(wen)(wen)度降至(zhi)25℃以下(xia)時, 報(bao)警(jing)(jing)復歸。測(ce)(ce)試(shi)結(jie)果(guo)正常。

3) 保護溫控啟動(dong)測試

A、B、C三相分別進行保護(hu)啟(qi)動(dong)測(ce)試:環境溫度(du)20.6℃, 設定跳機(ji)(ji)溫度(du)25℃, 延時5 s啟(qi)動(dong)。測(ce)試結果(guo)(guo):當(dang)RTD溫度(du)探頭檢(jian)測(ce) (2支) 溫度(du)升(sheng)至25℃時, 跳機(ji)(ji)信(xin)號(hao)輸出, 保護(hu)接(jie)收到(dao)跳機(ji)(ji)信(xin)號(hao), 溫度(du)降至25℃以(yi)下時, 手(shou)動(dong)解除跳機(ji)(ji)信(xin)號(hao), 保護(hu)接(jie)收到(dao)解除信(xin)號(hao)。測(ce)試結果(guo)(guo)正常。

水電站勵磁溫控器改造方案創新點及取得的效果

方案創新點

(1) 改(gai)造(zao)后勵磁變(bian)溫控器(qi)控制柜顯(xian)示屏可查看三相歷史曲線。

(2) 改造后勵磁變溫(wen)控(kong)器控(kong)制柜顯示屏(ping)可(ke)查看(kan)報警信息。

(3) 勵磁變(bian)冷(leng)卻(que)風(feng)機(ji)加裝(zhuang)施工過程簡單, 項目(mu)成本小, 冷(leng)卻(que)效(xiao)果明顯, 且未(wei)改變(bian)勵磁變(bian)柜內原有的(de)結構(gou), 未(wei)對勵磁變(bian)正常運行造(zao)成任何影響(xiang);風(feng)機(ji)的(de)啟(qi)動(dong)(dong)方式設有自(zi)動(dong)(dong)和手動(dong)(dong)兩(liang)種, 可(ke)靠(kao)性(xing)得到保證(zheng)。

(4) 勵(li)磁(ci)變(bian)溫控器與冷卻風機實現(xian)聯動, 提高(gao)勵(li)磁(ci)變(bian)運(yun)行可(ke)靠性。

取得的效果