勵磁變壓器溫控器解決方案

勵磁變壓器為什么要用溫控器

勵磁變壓器戶內(nèi)、樹脂澆注絕緣、金屬外殼封閉、自然風(fēng)冷、干式變壓器, 原邊電壓15.75 kV, 副邊電壓891 V, 額定容量3×690 kVA, 勵磁變副邊電流1 338 A, 連接組別Yd11。勵磁變壓器測溫控制采用英諾科技提供的干式變壓器溫度控制器。

水電站勵磁變壓器溫控器解決方案

勵磁變壓器繞組每相各有4個溫度傳感器, 一共12個, 其中6個送到溫控器模塊, 3個送到勵磁盤, 另外3個未使用。當(dāng)送到溫控器模塊的任一測點溫度高于90℃時通過3號勵磁變過流保護(hù)裝置F43上送報警, 高于119℃時通過勵磁變過流保護(hù)裝置F43上送監(jiān)控系統(tǒng)跳閘信號, 存在溫度異常突變、保護(hù)誤動的風(fēng)險。

因此我們的改造設(shè)計目標(biāo):溫度控制系統(tǒng)可靠、技術(shù)先進(jìn)、功能完備、可擴(kuò)建性強(qiáng), 同時在滿足使用要求的基礎(chǔ)上盡量保證經(jīng)濟(jì)性;具備一定的抗干擾、抗振、容錯能力及誤操作的糾正能力;軟硬件功能模塊標(biāo)準(zhǔn)化, 便于勵磁變壓器測溫控制系統(tǒng)開關(guān)量、模擬量信息的可靠傳遞;保證系統(tǒng)選用最新的成熟技術(shù);系統(tǒng)各單元故障排除快速簡捷, 易操作, 簡便直觀;保證系統(tǒng)易于擴(kuò)展、升級。

針對勵磁變溫控器改造問題, 3號機(jī)組A級檢修, 運(yùn)維檢修部機(jī)電一班員工多次討論研究解決方法, 最終確定方案, 對該問題進(jìn)行解決。

方案確定

(1) 對勵磁變溫度探頭進(jìn)行冗余升級, 由單探頭升級為雙支探頭, 并進(jìn)行屏蔽處理。

(2) 將溫度信號引到新的溫控器控制柜。

(3) 新的控制柜加裝軍工級24 V電源轉(zhuǎn)換模塊, 控制柜內(nèi)所有設(shè)備工作電壓為24 V, 提高設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行時間。

(4) 輸入的溫度信號經(jīng)過防靜電隔離濾波裝置進(jìn)行處理后, 1路輸出給勵磁變本體溫度模塊顯示, 其余信號全部輸出RS485數(shù)字信號給PLC控制器進(jìn)行組態(tài)。

(5) 更換原有的3塊勵磁變溫控器。原有勵磁變溫控器只接受PT100溫度信號, 運(yùn)行不穩(wěn)定, 更換為接受4~20 m A信號的溫控器。

(6) 在3號勵磁變柜內(nèi)加裝風(fēng)機(jī), 加速風(fēng)的循環(huán), 提高冷卻效果。

根據(jù)勵磁變壓器運(yùn)行規(guī)律要求, 同時考慮其運(yùn)行可靠性及穩(wěn)定性等因素

水電站勵磁溫控器改造實施過程

(1) 安裝勵磁溫控器控制柜。

(2) 拆除勵磁變原有12支PT100探頭, 更換為雙支PT100, 另外每相各加1支探頭將數(shù)據(jù)送到勵磁盤, 一共27支。并按施工圖紙沿現(xiàn)有電纜通道依次鋪設(shè)至溫控器控制柜, 做好線頭標(biāo)記。

(3) 按施工圖紙對每個PT100信號線進(jìn)行接線, 做好線號標(biāo)記。

(4) 對4~20 m A信號線進(jìn)行鋪設(shè)。從溫控器控制柜通過現(xiàn)場電纜溝鋪設(shè)至勵磁變原有控制箱, 按施工圖紙對每個4~20 m A信號線進(jìn)行接線, 每根線做好線號標(biāo)記。

(5) 對溫控器控制柜AC 220 V電源線進(jìn)行鋪設(shè)。從溫控器控制柜通過現(xiàn)場電纜溝鋪設(shè)至勵磁變原有控制箱, 按施工圖紙對AC 220 V電源線進(jìn)行接線。

(6) 風(fēng)機(jī)安裝。

在勵磁變壓器柜內(nèi)三相繞組右側(cè)各增加2臺冷卻風(fēng)機(jī), 三相繞組前、后各增加1臺冷卻風(fēng)機(jī), 共12臺, 以此增強(qiáng)冷卻效果, 其220 V電源接在3號機(jī)自用盤II母2號饋線柜備用開關(guān)=S18+BF13-GS103上。新裝風(fēng)機(jī)功率為60 W, 12臺風(fēng)機(jī)同時運(yùn)行時總功率為720 W, 總電流為3.3 A, 所選的備用開關(guān)額定容量為80 750 VA, 額定電流為125 A, 開關(guān)能滿足12臺冷卻風(fēng)機(jī)的用電需求。風(fēng)機(jī)啟動實現(xiàn)手動和自動功能。當(dāng)溫度值達(dá)到70℃時, 通過溫度接點啟動風(fēng)機(jī), 當(dāng)溫度降到60℃時通過溫度接點停止風(fēng)機(jī)。如果溫度顯示器故障, 可通過手動方式啟停風(fēng)機(jī)。

水電站勵磁溫控器改造實施效果
改造后邏輯

3號機(jī)勵磁變每相8個測點, 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。

當(dāng)24個測點中任意一個溫度超過“風(fēng)機(jī)啟動溫度值70℃”時, 對應(yīng)相的風(fēng)機(jī)啟動, 直至溫度降到“風(fēng)機(jī)停止溫度值60℃”時風(fēng)機(jī)停止運(yùn)行。當(dāng) (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組中任意1組有2個溫度測點同時達(dá)到“報警溫度130℃”時, 現(xiàn)地溫控器控制柜報警系統(tǒng)里顯示溫度高報警, 當(dāng)6組中任意1組有2個溫度測點同時達(dá)到“跳機(jī)溫度150℃”時, 延時5 s后, 系統(tǒng)對保護(hù)系統(tǒng)發(fā)出跳機(jī)信號, 且跳機(jī)信號不能自動消除, 需工作人員在本系統(tǒng)進(jìn)行手動清除。跳機(jī)信號的清除條件是系統(tǒng)溫度低于“跳機(jī)溫度150℃”, 才能手動清除。

水電站勵磁溫控器改造后測試
(1) 冷態(tài)檢測

(2) 動態(tài)檢測

1) 風(fēng)機(jī)溫控啟動測試

A、B、C三相分別進(jìn)行風(fēng)機(jī)測試:環(huán)境溫度20.6℃, 設(shè)定風(fēng)機(jī)啟動溫度25℃, 風(fēng)機(jī)關(guān)閉溫度23℃, 延時0 s啟動。測試結(jié)果:當(dāng)RTD溫度探頭檢測溫度升至25℃時, 風(fēng)機(jī)啟動, 當(dāng)溫度降至23℃時, 風(fēng)機(jī)自動關(guān)閉;手動啟停風(fēng)機(jī)正常。測試結(jié)果正常。

2) 報警溫控啟動測試

A、B、C三相分別進(jìn)行報警啟動測試:環(huán)境溫度20.6℃, 設(shè)定報警溫度25℃, 延時0 s啟動。測試結(jié)果:當(dāng)RTD溫度探頭檢測 (2支) 溫度升至25℃時, 報警信號輸出, 現(xiàn)地溫控器控制柜報警系統(tǒng)里顯示溫度高報警;溫度降至25℃以下時, 報警復(fù)歸。測試結(jié)果正常。

3) 保護(hù)溫控啟動測試

A、B、C三相分別進(jìn)行保護(hù)啟動測試:環(huán)境溫度20.6℃, 設(shè)定跳機(jī)溫度25℃, 延時5 s啟動。測試結(jié)果:當(dāng)RTD溫度探頭檢測 (2支) 溫度升至25℃時, 跳機(jī)信號輸出, 保護(hù)接收到跳機(jī)信號, 溫度降至25℃以下時, 手動解除跳機(jī)信號, 保護(hù)接收到解除信號。測試結(jié)果正常。

水電站勵磁溫控器改造方案創(chuàng)新點及取得的效果
方案創(chuàng)新點

(1) 改造后勵磁變溫控器控制柜顯示屏可查看三相歷史曲線。

(2) 改造后勵磁變溫控器控制柜顯示屏可查看報警信息。

(3) 勵磁變冷卻風(fēng)機(jī)加裝施工過程簡單, 項目成本小, 冷卻效果明顯, 且未改變勵磁變柜內(nèi)原有的結(jié)構(gòu), 未對勵磁變正常運(yùn)行造成任何影響;風(fēng)機(jī)的啟動方式設(shè)有自動和手動兩種, 可靠性得到保證。

(4) 勵磁變溫控器與冷卻風(fēng)機(jī)實現(xiàn)聯(lián)動, 提高勵磁變運(yùn)行可靠性。

取得的效果

3號機(jī)勵磁變運(yùn)行良好, 勵磁變溫控器未出現(xiàn)飄移現(xiàn)象, 勵磁變風(fēng)機(jī)動作正常, 三相運(yùn)行溫度通過跟蹤觀察 , 已明顯下降約10~20℃左右。不論從原理、結(jié)構(gòu)還是實際運(yùn)行效果來看均優(yōu)于改造前, 大大提高了勵磁變運(yùn)行可靠性