一种发电厂主变强迫油循环水冷却器启停控制方法与流程

1.本发明涉及发电厂主变冷却技术领域，具体涉及一种发电厂主变强迫油循环水冷却器启停控制方法。


背景技术：

2.发电厂主变强迫油循环水冷方式主要是通过油路循环，通过与水冷却器热量交换，从而达到主变油温冷却的目的。一般设有冷却器控制系统，在变压器运行过程中，通过控制系统启动油泵电机让变压器油在油路中循环起来，通过冷却器水管。冷却器水管中的水路通过电动水阀控制水路循环，从而让热油在冷却器管路中进行降温冷却。
3.目前大部分的主变冷却器，其启停方式都是通过主变高压侧或低压侧断路器位置接点，以及负荷电流或油面温度或绕组温度单一判据来启动和停止，缺少启停计算依据，造成冷却器频繁启停，对冷却器稳定运行和元器件寿命产生不利影响。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题是提供一种发电厂主变强迫油循环水冷却器启停控制方法，为工作冷却器正常启停数量提供计算方法，优化开启台数，为辅助冷却器启停提供综合判据，保障主变油温冷却效果的同时缩短冷却器启停次数，延长元器件工作寿命。增加备用冷却器的启停条件，提升主变在特殊情况下运行的安全性能。
5.为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
6.一种发电厂主变强迫油循环水冷却器启停控制方法，启停控制方法包括：方法一、判断工作冷却器的启停数量的台数及启停控制判据；
7.方法二、辅助冷却器的启停控制判据；
8.方法三、备用冷却器的启停控制判据；
9.方法一、方法二及方法三为并列关系。
10.上述的方法一中，确定工作冷却器的启停数量的公式为：
[0011][0012]
其中，n为开启的冷却器数量，n为整数，m为冷却计算中间数，m取整后加1为n，p0为变压器的空载损耗，单位kw；pk为变压器额定负载损耗，单位kw；p为每组冷却器的冷却容量，单位kw。
[0013]
上述的方法一中，工作冷却器的启停控制判据为：
[0014]
一、当变压器高压侧和低压侧断路器只有一个合闸时，变压器处于空载或倒挂状态，此时开启一台工作冷却器进行冷却；
[0015]
二、当变压器高压侧和低压侧断路器都处于合闸位置时，此时开启n台工作冷却器；
[0016]
三、当变压器高压侧和低压侧断路器两者从合闸位置变换为其中一个断开时，此
时停止n-1台工作冷却器，留一台工作冷却器工作；
[0017]
四、当变压器高压侧和低压侧断路器都断开时，全部工作冷却器都停止工作。
[0018]
上述的方法二中，辅助冷却器的启停控制判据为；
[0019]
条件一、油温≥t1℃且负荷电流≥xin，in为变压器额定工作电流；
[0020]
条件二、油温≥t2℃，t2＞t1；
[0021]
条件三、绕组温度≥t3℃；
[0022]
条件一、条件二及条件三中的任一满足时，开启辅助冷却器；当条件一、条件二及条件三中的均未达到时，停止辅助冷却器。
[0023]
上述的t1＝55，x＝0.6，t2＝60，t3＝85。
[0024]
上述的方法二中，备用冷却器的启停控制判据为：
[0025]
条件四、油温≥t4℃；
[0026]
条件五、负荷电流＞yin，in为变压器额定工作电流；
[0027]
条件六、任一工作冷却器故障；
[0028]
条件四、条件五及条件六中的任一满足时，开启备用冷却器，当条件四、条件五及条件六中的任一未达到时，停止备用冷却器。
[0029]
上述的t4＝70，y＝1。
[0030]
上述的方法一、方法二及方法三中，工作冷却器、辅助冷却器及备用冷却器的启动条件满足时，加上5s防抖延时，5s防抖延时过后仍然满足条件时，启动对应的冷却器。
[0031]
上述的方法一、方法二及方法三中，工作冷却器、辅助冷却器及备用冷却器的停止条件满足时，加上延时10min，当延时10min后条件仍然满足时，停止对应的冷却器。
[0032]
本发明提供的一种发电厂主变强迫油循环水冷却器启停控制方法，具有如下
[0033]
有益效果：
[0034]
1、为主变正常运行开启冷却器台数提供计算依据，通过公式计算出开启的冷却器台数，能满足主变大部分工况运行需求。
[0035]
2、为辅助冷却器启停提供综合判据，减少冷却器因为主变所带负荷变化造成的频繁启停，同时启动条件更合理，既能保障冷却效果和主变安全，又能延长元器件的使用寿命。
[0036]
3、增加备用冷却器的启停条件，提升主变在特殊工况下运行的安全性。
附图说明
[0037]
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
[0038]
图1为本发明启动控制逻辑框图；
[0039]
图2为本发明停止控制逻辑框图。
具体实施方式
[0040]
以下结合附图和实施例详细说明本发明技术方案。
[0041]
如图1-2中所示，一种发电厂主变强迫油循环水冷却器启停控制方法，启停控制方法包括：
[0042]
方法一、判断工作冷却器的启停数量的台数及启停控制判据；
[0043]
方法二、辅助冷却器的启停控制判据；
[0044]
方法三、备用冷却器的启停控制判据；
[0045]
方法一、方法二及方法三为并列关系。
[0046]
上述的方法一中，确定工作冷却器的启停数量的公式为：
[0047][0048]
其中，n为开启的冷却器数量，n为整数，m为冷却计算中间数，m取整后加1为n，p0为变压器的空载损耗，单位kw；pk为变压器额定负载损耗，单位kw；p为每组冷却器的冷却容量，单位kw。
[0049]
上述工作冷却器数量的计算，即考虑了变压器的空载损耗，由考虑了实际的负载损耗，在实际工作中，由于n为加1取整，因此实际的冷却量大于负载所需，为负载变动留有一定的余量，使得大多数情况下不会由于冷却器的数量不够导致变压器油温的温升。
[0050]
上述的方法一中，工作冷却器的启停控制判据为：
[0051]
一、当变压器高压侧和低压侧断路器只有一个合闸时，变压器处于空载或倒挂状态，此时开启一台工作冷却器进行冷却；
[0052]
二、当变压器高压侧和低压侧断路器都处于合闸位置时，此时开启n台工作冷却器；
[0053]
三、当变压器高压侧和低压侧断路器两则从合闸位置变换为其中一个断开时，此时停止n-1台工作冷却器，留一台工作冷却器工作；
[0054]
四、当变压器高压侧和低压侧断路器都断开时，全部工作冷却器都停止工作。
[0055]
上述的方法二中，辅助冷却器的启停控制判据为；
[0056]
条件一、油温≥t1℃且负荷电流≥xin，in为变压器额定工作电流；
[0057]
条件二、油温≥t2℃，t2＞t1；
[0058]
条件三、绕组温度≥t3℃；
[0059]
条件一、条件二及条件三中的任一满足时，开启辅助冷却器；当条件一、条件二及条件三中的任一未达到时，停止辅助冷却器。
[0060]
当当前负载波动导致所需的冷却量大于工作冷却器所提供的冷却量时，会导致油温升高，负荷电流增大且绕组温度上升，通过检测上述物理量的变化来启动辅助冷却器增加冷却容量以对工作冷却器组的冷却容量进行补充，此情况下，只涉及一台辅助冷却器的临时启停，工作冷却器工作台数保持不变。
[0061]
上述的t1＝55，x＝0.6，t2＝60，t3＝85。
[0062]
上述的方法二中，备用冷却器的启停控制判据为：
[0063]
条件四、油温≥t4℃；
[0064]
条件五、负荷电流＞yin，in为变压器额定工作电流；
[0065]
条件六、任一工作冷却器故障；
[0066]
条件四、条件五及条件六中的任一满足时，开启备用冷却器，当条件四、条件五及条件六中的任一未达到时，停止备用冷却器。
[0067]
上述的t4＝70，y＝1。
[0068]
上述的方法一、方法二及方法三中，工作冷却器、辅助冷却器及备用冷却器的启动
条件满足时，加上5s防抖延时，5s防抖延时过后仍然满足条件时，启动对应的冷却器。
[0069]
上述的方法一、方法二及方法三中，工作冷却器、辅助冷却器及备用冷却器的停止条件满足时，加上延时1omin，当延时10min后条件仍然满足时，停止对应的冷却器。
[0070]
根据《dl/t572-2010电力变压器运行规程》，强迫油循环水冷变压器顶层油温一般限值为70℃；为使顶层油温不达到70℃，故设置顶层油温55、60℃提前干预；根据变压器厂家参数，额定负载下绕组温度与顶层油温温差为25℃，所以60℃+25℃＝85℃，绕组温度85℃其实是顶层油温60℃时的对应绕温；
[0071]
当变压器满载运行时，只开工作冷却器，变压器温度稳定在50℃；若因油路堵塞、油泵电机效率下降、水温较高等非冷却器故障的因素导致变压器满载时(未达到辅助冷却器启动条件前)，工作冷却器冷却效果不足，则其温度将不能稳定在50℃，会有所增长；因此，考虑一定裕度，设置55℃为启动辅助冷却器来补充冷却器容量的第一限值温度；60℃为第二限值，阶梯为5℃。
[0072]
实施例：
[0073]
一、为工作冷却器正常启停数量提供计算方法。在设计工作冷却器组别数量时，采用公式其中n-开启的冷却器总数量；p
0-变压器的空载损耗(kw)；p
k-变压器负载损耗(kw)；p-每组冷却器的冷却容量(kw)。其启动条件是主变高压侧和低压侧断路器都在合闸位置，开入设置5s防抖延时。收到开入后依次延时30s开启工作组冷却器。主变高压侧或者低压侧断路器断开时，延时10min后依次间隔30s停止工作组冷却器。
[0074]
二、为辅助冷却器启停提供综合判据。条件1：0.6in和55℃油温同时达到；条件2：60℃油温；条件3：85℃绕组温度。以上3个条件任一满足，开入设置5s防抖延时，开启辅助冷却器，条件返回时延时10min停止辅助冷却器。
[0075]
三、备用冷却器启停条件。条件1：主变冷却器在过负荷(＞in)下运行；条件2：变压器油面温度达到70℃；条件3：任一运行冷却器故障。以上3个条件任一满足，开入设置5s防抖延时，开启辅助冷却器，条件返回时延时10min停止辅助冷却器。
[0076]
实施前和实施后的效果如下表，从表中可以看出，实施后，冷却器的启停次数及平均大大降低，启停时的大电流情况大大避免，能够大大地延长设备的使用寿命。
[0077]

技术特征：
1.一种发电厂主变强迫油循环水冷却器启停控制方法，其特征是，启停控制方法包括：方法一、判断工作冷却器的启停数量的台数及启停控制判据；方法二、辅助冷却器的启停控制判据；方法三、备用冷却器的启停控制判据；方法一、方法二及方法三为并列关系。2.根据权利要求1所述的一种发电厂主变强迫油循环水冷却器启停控制方法，其特征在于，所述的方法一中，确定工作冷却器的启停数量的公式为：其中，n为开启的冷却器数量，n为整数，m为冷却计算中间数，m取整后加1为n，p0为变压器的空载损耗，单位kw；p
k
为变压器额定负载损耗，单位kw；p为每组冷却器的冷却容量，单位kw。3.根据权利要求2所述的一种发电厂主变强迫油循环水冷却器启停控制方法，其特征在于，所述的方法一中，工作冷却器的启停控制判据为：一、当变压器高压侧和低压侧断路器只有一个合闸时，变压器处于空载或倒挂状态，此时开启一台工作冷却器进行冷却；二、当变压器高压侧和低压侧断路器都处于合闸位置时，此时开启n台工作冷却器；三、当变压器高压侧和低压侧断路器两者从合闸位置变换为其中一个断开时，此时停止n-1台工作冷却器，留一台工作冷却器工作；四、当变压器高压侧和低压侧断路器都断开时，全部工作冷却器都停止工作。4.根据权利要求3所述的一种发电厂主变强迫油循环水冷却器启停控制方法，其特征在于，所述的方法二中，辅助冷却器的启停控制判据为；条件一、油温≥t1℃且负荷电流≥xi
n
，i
n
为变压器额定工作电流；条件二、油温≥t2℃,t2>t1；条件三、绕组温度≥t3℃；条件一、条件二及条件三中的任一满足时，开启辅助冷却器；当条件一、条件二及条件三中的任一未达到时，停止辅助冷却器。5.根据权利要求4所述的一种发电厂主变强迫油循环水冷却器启停控制方法，其特征在于，所述的t1＝55,x＝0.6,t2＝60,t3＝85。6.根据权利要求5所述的一种发电厂主变强迫油循环水冷却器启停控制方法，其特征在于，所述的方法二中，备用冷却器的启停控制判据为：条件四、油温≥t4℃；条件五、负荷电流＞yi
n
，i
n
为变压器额定工作电流；条件六、任一工作冷却器故障；条件四、条件五及条件六中的任一满足时，开启备用冷却器，当条件四、条件五及条件六中的均未达到时，停止备用冷却器。7.根据权利要求6所述的一种发电厂主变强迫油循环水冷却器启停控制方法，其特征在于，所述的t4＝70,y＝1。8.根据权利要求7所述的一种发电厂主变强迫油循环水冷却器启停控制方法，其特征
在于，所述的方法一、方法二及方法三中，工作冷却器、辅助冷却器及备用冷却器的启动条件满足时，加上5s防抖延时，5s防抖延时过后仍然满足条件时，启动对应的冷却器。9.根据权利要求7所述的一种发电厂主变强迫油循环水冷却器启停控制方法，其特征在于，所述的方法一、方法二及方法三中，工作冷却器、辅助冷却器及备用冷却器的停止条件满足时，加上延时10min，当延时10min后条件仍然满足时，停止对应的冷却器。

技术总结
一种发电厂主变强迫油循环水冷却器启停控制方法，启停控制方法包括：方法一、判断工作冷却器的启停数量的台数及启停控制判据；方法二、辅助冷却器的启停控制判据；方法三、备用冷却器的启停控制判据；方法一、方法二及方法三为并列关系。通过公式计算出开启的冷却器台数，为主变正常运行开启冷却器台数提供计算依据，能满足主变大部分工况运行需求；为辅助冷却器启停提供综合判据，减少冷却器因为主变所带负荷变化造成的频繁启停，同时启动条件更合理，既能保障冷却效果和主变安全，又能延长元器件的使用寿命。增加备用冷却器的启停条件，提升主变在特殊工况下运行的安全性。提升主变在特殊工况下运行的安全性。提升主变在特殊工况下运行的安全性。


技术研发人员：童志祥 王俊超 黄泰山 徐江 王俊青 孙远刚 许言 余松 张攀
受保护的技术使用者：中国长江电力股份有限公司
技术研发日：2023.04.27
技术公布日：2023/7/7