勵(lì)磁變壓器溫控器解決方案
勵(lì)磁變壓器為什么要用溫控器
勵(lì)磁變壓器戶內(nèi)、樹(shù)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(lì)磁變副邊電流1 338 A, 連接組別Yd11。勵(lì)磁變壓器測(cè)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(lì)磁變壓器溫控器解決方案
勵(lì)磁變壓器繞組每相各有4個(gè)溫度傳感器, 一共12個(gè), 其中6個(gè)送到溫控器模塊, 3個(gè)送到勵(lì)磁盤, 另外3個(gè)未使用。當(dāng)送到溫控器模塊的任一測(cè)點(diǎn)溫度高于90℃時(shí)通過(guò)3號(hào)勵(lì)磁變過(guò)流保護(hù)裝置F43上送報(bào)警, 高于119℃時(shí)通過(guò)勵(lì)磁變過(guò)流保護(hù)裝置F43上送監(jiān)控系統(tǒng)跳閘信號(hào), 存在溫度異常突變、保護(hù)誤動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)。
因此我們的改造設(shè)計(jì)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(shí)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(cuò)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(lì)磁變壓器測(cè)溫控制系統(tǒng)開(kāi)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(jiǎn)捷, 易操作, 簡(jiǎn)便直觀;保證系統(tǒng)易于擴(kuò)展、升級(jí)。
針對(duì)勵(lì)磁變溫控器改造問(wèn)題, 3號(hào)機(jī)組A級(jí)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(duì)該問(wèn)題進(jìn)行解決。
方案確定
(1) 對(duì)勵(lì)磁變溫度探頭進(jìn)行冗余升級(jí), 由單探頭升級(jí)為雙支探頭, 并進(jìn)行屏蔽處理。
(2) 將溫度信號(hào)引到新的溫控器控制柜。
(3) 新的控制柜加裝軍工級(jí)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(shí)間。
(4) 輸入的溫度信號(hào)經(jīng)過(guò)防靜電隔離濾波裝置進(jìn)行處理后, 1路輸出給勵(lì)磁變本體溫度模塊顯示, 其余信號(hào)全部輸出RS485數(shù)字信號(hào)給PLC控制器進(jìn)行組態(tài)。
(5) 更換原有的3塊勵(lì)磁變溫控器。原有勵(lì)磁變溫控器只接受PT100溫度信號(hào), 運(yùn)行不穩(wěn)定, 更換為接受4~20 m A信號(hào)的溫控器。
(6) 在3號(hào)勵(lì)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(lì)磁變壓器運(yùn)行規(guī)律要求, 同時(shí)考慮其運(yùn)行可靠性及穩(wěn)定性等因素
水電站勵(lì)磁溫控器改造實(shí)施過(guò)程
(1) 安裝勵(lì)磁溫控器控制柜。
(2) 拆除勵(lì)磁變?cè)?2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(lì)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(duì)每個(gè)PT100信號(hào)線進(jìn)行接線, 做好線號(hào)標(biāo)記。
(4) 對(duì)4~20 m A信號(hào)線進(jìn)行鋪設(shè)。從溫控器控制柜通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)電纜溝鋪設(shè)至勵(lì)磁變?cè)锌刂葡? 按施工圖紙對(duì)每個(gè)4~20 m A信號(hào)線進(jìn)行接線, 每根線做好線號(hào)標(biāo)記。
(5) 對(duì)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(guò)現(xiàn)場(chǎng)電纜溝鋪設(shè)至勵(lì)磁變?cè)锌刂葡? 按施工圖紙對(duì)AC 220 V電源線進(jìn)行接線。
(6) 風(fēng)機(jī)安裝。
在勵(lì)磁變壓器柜內(nèi)三相繞組右側(cè)各增加2臺(tái)冷卻風(fēng)機(jī), 三相繞組前、后各增加1臺(tái)冷卻風(fēng)機(jī), 共12臺(tái), 以此增強(qiáng)冷卻效果, 其220 V電源接在3號(hào)機(jī)自用盤II母2號(hào)饋線柜備用開(kāi)關(guān)=S18+BF13-GS103上。新裝風(fēng)機(jī)功率為60 W, 12臺(tái)風(fēng)機(jī)同時(shí)運(yùn)行時(shí)總功率為720 W, 總電流為3.3 A, 所選的備用開(kāi)關(guān)額定容量為80 750 VA, 額定電流為125 A, 開(kāi)關(guān)能滿足12臺(tái)冷卻風(fēng)機(jī)的用電需求。風(fēng)機(jī)啟動(dòng)實(shí)現(xiàn)手動(dòng)和自動(dòng)功能。當(dāng)溫度值達(dá)到70℃時(shí), 通過(guò)溫度接點(diǎn)啟動(dòng)風(fēng)機(jī), 當(dāng)溫度降到60℃時(shí)通過(guò)溫度接點(diǎn)停止風(fēng)機(jī)。如果溫度顯示器故障, 可通過(guò)手動(dòng)方式啟停風(fēng)機(jī)。
水電站勵(lì)磁溫控器改造實(shí)施效果
改造后邏輯
3號(hào)機(jī)勵(lì)磁變每相8個(gè)測(cè)點(diǎn), 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(gè)測(cè)點(diǎn)。
當(dāng)24個(gè)測(cè)點(diǎn)中任意一個(gè)溫度超過(guò)“風(fēng)機(jī)啟動(dòng)溫度值70℃”時(shí), 對(duì)應(yīng)相的風(fēng)機(jī)啟動(dòng), 直至溫度降到“風(fēng)機(jī)停止溫度值60℃”時(shí)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(gè)溫度測(cè)點(diǎn)同時(shí)達(dá)到“報(bào)警溫度130℃”時(shí), 現(xiàn)地溫控器控制柜報(bào)警系統(tǒng)里顯示溫度高報(bào)警, 當(dāng)6組中任意1組有2個(gè)溫度測(cè)點(diǎn)同時(shí)達(dá)到“跳機(jī)溫度150℃”時(shí), 延時(shí)5 s后, 系統(tǒng)對(duì)保護(hù)系統(tǒng)發(fā)出跳機(jī)信號(hào), 且跳機(jī)信號(hào)不能自動(dòng)消除, 需工作人員在本系統(tǒng)進(jìn)行手動(dòng)清除。跳機(jī)信號(hào)的清除條件是系統(tǒng)溫度低于“跳機(jī)溫度150℃”, 才能手動(dòng)清除。
水電站勵(lì)磁溫控器改造后測(cè)試
(1) 冷態(tài)檢測(cè)
(2) 動(dòng)態(tài)檢測(cè)
1) 風(fēng)機(jī)溫控啟動(dòng)測(cè)試
A、B、C三相分別進(jìn)行風(fēng)機(jī)測(cè)試:環(huán)境溫度20.6℃, 設(shè)定風(fēng)機(jī)啟動(dòng)溫度25℃, 風(fēng)機(jī)關(guān)閉溫度23℃, 延時(shí)0 s啟動(dòng)。測(cè)試結(jié)果:當(dāng)RTD溫度探頭檢測(cè)溫度升至25℃時(shí), 風(fēng)機(jī)啟動(dòng), 當(dāng)溫度降至23℃時(shí), 風(fēng)機(jī)自動(dòng)關(guān)閉;手動(dòng)啟停風(fēng)機(jī)正常。測(cè)試結(jié)果正常。
2) 報(bào)警溫控啟動(dòng)測(cè)試
A、B、C三相分別進(jìn)行報(bào)警啟動(dòng)測(cè)試:環(huán)境溫度20.6℃, 設(shè)定報(bào)警溫度25℃, 延時(shí)0 s啟動(dòng)。測(cè)試結(jié)果:當(dāng)RTD溫度探頭檢測(cè) (2支) 溫度升至25℃時(shí), 報(bào)警信號(hào)輸出, 現(xiàn)地溫控器控制柜報(bào)警系統(tǒng)里顯示溫度高報(bào)警;溫度降至25℃以下時(shí), 報(bào)警復(fù)歸。測(cè)試結(jié)果正常。
3) 保護(hù)溫控啟動(dòng)測(cè)試
A、B、C三相分別進(jìn)行保護(hù)啟動(dòng)測(cè)試:環(huán)境溫度20.6℃, 設(shè)定跳機(jī)溫度25℃, 延時(shí)5 s啟動(dòng)。測(cè)試結(jié)果:當(dāng)RTD溫度探頭檢測(cè) (2支) 溫度升至25℃時(shí), 跳機(jī)信號(hào)輸出, 保護(hù)接收到跳機(jī)信號(hào), 溫度降至25℃以下時(shí), 手動(dòng)解除跳機(jī)信號(hào), 保護(hù)接收到解除信號(hào)。測(cè)試結(jié)果正常。
水電站勵(lì)磁溫控器改造方案創(chuàng)新點(diǎn)及取得的效果
方案創(chuàng)新點(diǎn)
(1) 改造后勵(lì)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(lì)磁變溫控器控制柜顯示屏可查看報(bào)警信息。
(3) 勵(lì)磁變冷卻風(fēng)機(jī)加裝施工過(guò)程簡(jiǎn)單, 項(xiàng)目成本小, 冷卻效果明顯, 且未改變勵(lì)磁變柜內(nèi)原有的結(jié)構(gòu), 未對(duì)勵(lì)磁變正常運(yùn)行造成任何影響;風(fēng)機(jī)的啟動(dòng)方式設(shè)有自動(dòng)和手動(dòng)兩種, 可靠性得到保證。
(4) 勵(lì)磁變溫控器與冷卻風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng), 提高勵(lì)磁變運(yùn)行可靠性。
取得的效果
3號(hào)機(jī)勵(lì)磁變運(yùn)行良好, 勵(lì)磁變溫控器未出現(xiàn)飄移現(xiàn)象, 勵(lì)磁變風(fēng)機(jī)動(dòng)作正常, 三相運(yùn)行溫度通過(guò)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(shí)際運(yùn)行效果來(lái)看均優(yōu)于改造前, 大大提高了勵(lì)磁變運(yùn)行可靠性
