主变冷却控制系统报警信号的改进措施

主变冷却控制系统报警信号的改进措施

龚振芳1武佳2

（国投甘肃小三峡发电有限公司甘肃省兰州市730000）

摘要：大峡水电站4台主变冷却系统在正常运行过程中计算机监控语音故障报警，对4台主变冷却控制系统从硬件和软件两方面进行分析，得出该主变冷却控制系统在设计之初，PLC软件程序和系统报警信号存在设计缺陷，对机组正常运行造成了影响，存在事故隐患，因此对该控制系统做出改进。

关键词：主变；冷却控制系统；PLC

1冷却控制系统简介

大峡水电站4台主变压器采用强迫油循环风冷作为冷却方式，4台主变压器冷却控制系统装置采用现地自动控制为主，远方集中监控为辅的控制模式，现地控制单元采用PLC为控制核心部件，以现场总线及无源接点的通讯方式与计算机监控系统LCU连接通讯，与发变组保护装置主变压器非电量保护装置RCS-974配合，形成变压器非电量的完整保护，实现全厂的综合自动化管理。

现运行的该套控制系统，主要控制主变压器4套风冷设备，每套风冷设备包括2台风机和1台油泵电机，设置“手动、切除、工作、辅助、备用”五种工作方式。

2问题发现

根据设备检修工艺的要求，需对主变冷却系统装置进行试验，验证冷却控制系统工作是否正常，上送计算机监控LCU与主变非电量保护装置信号是否正常。在试验过程中发现上送保护装置的非电量信号“冷却器全停”和“主变冷却器故障”存在问题。

问题一，主变冷却控制系统模拟试验时，只有在冷却器全停时，上送保护装置RCS-974报警信号主变冷却器故障，任一风机故障保护装置无法报警，这与保护装置设置要求条件不符。

问题二，试验过程中，模拟冷却控制系统4台主变风机全部停止工作，但冷却器全停报警信号没有上送保护装置。

连接控制系统PLC，下载程序进行分析。

图1程序梯形图改动前

3问题分析与解决

根据下载的PLC梯形图程序，%M0为系统稳态运行辅助接点，当系统稳定时，该接点导通；%I2.13是系统事故复归开入接点，类型是常闭接点，%M25、%I2.29分别是发电机出口断路器辅助接点中间变量和开入接点，保证故障信号开出是在发电机运行状态下。

查看梯形图，发现主变冷却器故障问题。在该梯形程序图中，%I2.5、

%I2.11、%I2.21、%I2.27分别是由主变4台冷却器主接触器正常运行时开入到PLC的常闭信号，四个开入常闭接点并联运行，%Q4.21为PLC开出线圈，起主变故障报警作用，当任何一组冷却器中的某一风机或油泵电机故障，该报警信号都无法送至RCS-974主变非电量保护装置中，而保护装置对该信号的定义是主变冷却器故障，不直接参与保护装置跳闸，只是起报警信号作用，分析发现与开出线圈%Q4.20（定义为冷却系统操作电源消失）这段程序造成意义上的重叠。

针对发现的第二个问题冷却器全停，在程序梯形图中发现，程序中冷却系统两路操作电源主接触器的常闭辅助接点开入到PLC当中，即%I3.0和%I3.1，采用串联的方式接入程序，当两路操作电源均消失后，该程序流程导通，经过6分钟延时，%Q4.20励磁，保护装置报冷却器全停2信号。分析发现这种设计思路不能完全体现冷却器全停状态，存在缺陷。若系统两路操作电源正常，所有冷却器处于切除位或装置内部出现故障导致的冷却器全体，都无法将全停报警信号开出至主变非电量保护装置，造成主变温升过高无信号报警，对变压器本体造成损伤，扩大事故范围。

经过上述分析，将PLC程序梯形图进行更改优化如图二所示。主变冷却器故障问题处理方法是，将每组冷却器故障辅助常开接点以并联的方式接入梯形图中，即%Q4.8、%Q4.9、%Q4.10、%Q4.11常开辅助接点并联，使得主变冷却器发生故障时，报警信号可在非电量保护装置上有所体现，及时发现主变压器冷却器的故障，防止主变压器温度上升过快。

对于冷却器全停信号问题的处理方法是，在原有的程序梯形图中，将每组冷却器正常工作的运行信号%I2.5、%I2.11、%I2.21、%I2.27常闭接点进行串联，再以并联的方式与两路操作电源主接触器的常闭辅助接点%I3.0和%I3.1接入，共同构成冷却器全停信号的开出，确保发电机组的正常运行。

图2程序梯形图改动后

在设备定修期间，通过对主变冷却控制系统的改进，在现场验证了两项改动措施的正确性，为主变压器的正常运行和监护，提供了可靠地保证。

4结束语

温度保护作为主变压器的一项重要非电量保护，在变压器日常运行过程中起到重要作用，而主变压器冷却控制系统的正常工作，保证了温度保护的可靠性和正确性。在日常检修工作中，通过各项试验验证冷却器控制系统功能，防止因控制系统缺陷，造成主变压器温度保护装置拒动或误动。

参考文献：

[1]RCS-974A型变压器非电量及辅助保护装置技术和使用说明书。

[2]RCS-974A型变压器非电量及辅助保护装置技术和使用说明书。

作者简介：

龚振芳（1987-）男，甘肃兰州，本科，助理工程师，从事继电保护及自动化。

武佳（1988-）女，甘肃兰州，本科，助理工程师，从事变电运行。