CN214479566U - 一种发电厂变压器冷却器全停保护系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种发电厂变压器冷却器全停保护系统，包括：冷却器全停故障识别元件，用于在冷却器发生全停故障时，发出冷却器故障信号；变压器油温识别元件，用于在接收到冷却器故障信号时，判断油温是否超过设定值，若超过，启动第一计时器开始计时，若未超过，启动第二计时器开始计时；第一计时器在计时达到第一时长后发出冷却器全停信号至第三计时器；第二计时器在计时达到第二时长后发出冷却器全停信号至第三计时器；第三计时器设置在变压器保护装置内，用于在接收到冷却器全停信号时开启计时，并在计时达到第三时长后由变压器保护装置发送变压器跳闸指令至变压器电源开关；变压器电源开关接收到变压器跳闸指令时，对变压器停运。

Description

一种发电厂变压器冷却器全停保护系统

技术领域

本实用新型涉及电力设备技术领域，尤指一种发电厂变压器冷却器全停保护系统。

背景技术

参考图1，为现有技术中的全停保护逻辑示意图。如图1所示，根据变压器说明书的要求，发电厂冷却器全停保护逻辑为：当变压器运行中出现冷却器全停故障时，若油温已达75℃，20分钟后发变压器跳闸指令，或油温未达75℃，1小时后发变压器跳闸指令。主变冷却器全停、厂变冷却器全停均接入变压器保护装置的直跳回路，即保护装置收到冷却器控制柜PLC发来的冷却器全停信号无延时出口，执行变压器停运。

因冷却器控制柜安装位置离变压器较近，电磁干扰较高，现场环境温度、湿度相比于保护电子器件来说相差甚远。该些因素都可能导致冷却器控制柜的PLC(可编程逻辑控制器)运行时的可靠性下降，不利于PLC长时间连续稳定运行。对于PLC的运行维护而言，目前只能对PLC的电源、外观进行定期检查。对于PLC的逻辑或CPU模块等检查、校验，没有适应的方法、规程指导。在变压器正常运行时，如果PLC发生故障，可能误发冷却器全停信号，该信号送到变压器保护装置后会立即触发变压器停运，严重影响设备的安全稳定运行。

对此，亟需一种可以克服上述问题，使发电厂设备安全稳定运行的技术方案。

实用新型内容

为克服现有技术存在的问题，本实用新型提出了一种发电厂变压器冷却器全停保护系统，在冷却器发生全停时，将冷却器PLC的逻辑中全停跳闸延时进行调整，将延时拆分为两部分，分别设置在冷却器控制柜和变压器保护装置中，并使总延时不变。变压器全停保护的触发由直接跳闸保护更改为延时跳闸保护，这样变压器保护装置延时元件可定期进行精度校验。变压器运行过程中如发生PLC故障或PLC至变压器保护装置的电缆短路故障，不会造成保护立即动作，运行及检修人员仍有一定的时间进行应急处置，提高了保护可靠性。同时，变压器冷却器全停保护的总延时仍满足规程要求。

具体的，本实用新型提出的发电厂变压器冷却器全停保护系统包括：冷却器全停故障识别元件、变压器油温识别元件、第一计时器、第二计时器、第三计时器、变压器保护装置及变压器电源开关；冷却器全停故障识别元件、变压器油温识别元件、第一计时器及第二计时器设置在冷却器控制柜中，其中，

冷却器全停故障识别元件连接变压器油温识别元件，用于在冷却器发生全停故障时，发出冷却器全停故障信号至变压器油温识别元件；

变压器油温识别元件连接第一计时器及第二计时器，用于识别变压器油温，并在接收到故障信号时，判断油温是否超过设定值，若油温超过设定值启动第一计时器开始计时，若油温未超过设定值启动第二计时器开始计时；

第一计时器连接第三计时器，用于在计时达到第一时长后发出冷却器全停信号至第三计时器；

第二计时器连接第三计时器，用于在计时达到第二时长后发出冷却器全停信号至第三计时器；

第三计时器设置在变压器保护装置内，用于在接收到冷却器全停信号时开启计时，并在计时达到第三时长后由变压器保护装置发送变压器跳闸指令至变压器电源开关；

变压器电源开关连接变压器保护装置，用于接收到变压器跳闸指令时，对变压器停运。

进一步的，冷却器全停故障识别元件具体用于：

在冷却器发生全停故障时，立即发出冷却器故障信号至变压器油温识别元件。

进一步的，所述设定值为75℃。

进一步的，第一计时器计时的第一时长及第三计时器计时的第三时长的总时长为20分钟。

进一步的，第一计时器具体用于：

在油温超过75℃时，延迟1分钟发出冷却器全停信号至第三计时器。

进一步的，第二计时器计时的第二时长及第三计时器计时的第三时长的总时长为60分钟。

进一步的，第二计时器具体用于：

在油温未超过75℃时，延迟41分钟发出冷却器全停信号至第三计时器。

进一步的，第三计时器具体用于：

在接收到冷却器全停信号时开启计时19分钟；

当到达19分钟时，由变压器保护装置发送变压器跳闸指令至变压器电源开关。

进一步的，冷却器全停故障识别元件、变压器油温识别元件、第一计时器及第二计时器为一个可编程逻辑控制器。

进一步的，变压器保护装置的型号为CSC-336C数字式非电量保护装置。

本实用新型提出的发电厂变压器冷却器全停保护系统对冷却器发生全停时冷却器的控制逻辑中全停跳闸延时进行了调整，将延时拆分为两部分，分别设置在冷却器控制柜和变压器保护装置中，并保持总延时不变。变压器全停保护的触发由直接跳闸保护更改为延时跳闸保护，使工作人员可以定期方便的对变压器保护装置延时元件进行精度校验，在变压器运行过程中若发生PLC故障或PLC至变压器保护装置的电缆短路故障，不会造成保护立即动作，工作人员仍有一定的时间进行应急处置，提高了保护可靠性，同时保证变压器冷却器全停保护的总延时仍满足规程要求。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是现有技术中的全停保护逻辑示意图。

图2是本实用新型一实施例的发电厂变压器冷却器全停保护系统的架构示意图。

图3是本实用新型一实施例的全停保护逻辑示意图。

具体实施方式

下面将参考若干示例性实施方式来描述本实用新型的原理和精神。应当理解，给出这些实施方式仅仅是为了使本领域技术人员能够更好地理解进而实现本实用新型，而并非以任何方式限制本实用新型的范围。相反，提供这些实施方式是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。

根据本实用新型的实施方式，提出了一种发电厂变压器冷却器全停保护系统。

下面参考本实用新型的若干代表性实施方式，详细阐释本实用新型的原理和精神。

图2是本实用新型一实施例的发电厂变压器冷却器全停保护系统的架构示意图。如图2所示，该系统包括：

冷却器全停故障识别元件1、变压器油温识别元件2、第一计时器3、第二计时器4、第三计时器5、变压器保护装置6及变压器电源开关7；

冷却器全停故障识别元件1、变压器油温识别元件2、第一计时器3及第二计时器4设置在冷却器控制柜中；

冷却器全停故障识别元件1连接变压器油温识别元件2，用于在冷却器发生全停故障时，发出冷却器故障信号至变压器油温识别元件2；

变压器油温识别元件2连接第一计时器3及第二计时器4，用于识别变压器油温，并在接收到故障信号时，判断油温是否超过设定值，若油温超过设定值启动第一计时器3开始计时，若油温未超过设定值启动第二计时器4开始计时；

第一计时器3连接第三计时器5，用于在计时达到第一时长后发出冷却器全停信号至第三计时器5；

第二计时器4连接第三计时器5，用于在计时达到第二时长后发出冷却器全停信号至第三计时器5；

第三计时器5设置在变压器保护装置6内，用于在接收到冷却器全停信号时开启计时，并在计时达到第三时长后由变压器保护装置6发送变压器跳闸指令至变压器电源开关7；

变压器电源开关7连接变压器保护装置6，用于接收到变压器跳闸指令时，对变压器停运。

在本实施例中，冷却器全停故障识别元件1具体用于：

在冷却器发生全停故障时，立即发出冷却器故障信号至变压器油温识别元件2。

在本实施例中，所述设定值为75℃。

在本实施例中，第一计时器3计时的第一时长及第三计时器5计时的第三时长的总时长为20分钟。

第一计时器3具体用于：

在油温超过75℃时，延迟1分钟发出冷却器全停信号至第三计时器5。

第三计时器5具体用于：

在接收到冷却器全停信号时开启计时19分钟；

当到达19分钟时，由变压器保护装置6发送变压器跳闸指令至变压器电源开关7。

在本实施例中，第二计时器4计时的第二时长及第三计时器5计时的第三时长的总时长为60分钟。

第二计时器4具体用于：

在油温未超过75℃时，延迟41分钟发出冷却器全停信号至第三计时器5。

第三计时器5具体用于：

在接收到冷却器全停信号时开启计时19分钟；

当到达19分钟时，由变压器保护装置6发送变压器跳闸指令至变压器电源开关7。

冷却器全停故障识别元件1、变压器油温识别元件2、第一计时器3及第二计时器4由一个可编程逻辑控制器(PLC)实现。

变压器保护装置6的型号为CSC-336C数字式非电量保护装置。

为了对上述发电厂变压器冷却器全停保护系统进行更为清楚的解释，下面结合一个具体的实施例来进行说明，然而值得注意的是该实施例仅是为了更好地说明本实用新型，并不构成对本实用新型不当的限定。

以某一发电厂为例，该发电厂的设备及保护配置情况如下：

主变为三相双绕组无励磁调压节能升压变压器。容量380MVA，额定电压242±2×2.5％/20kV，强油循环水冷方式，地下室内布置。

高厂变为三相双绕组有载调压电力变压器。容量38MVA，额定电压20±8×1.25％/6.3kV，强油循环水冷方式，地下室内布置。

主变、高厂变冷却器控制柜的控制逻辑采用PLC实现。主变配置4组冷却器，高厂变配置2组冷却器。

根据变压器说明书的要求，该发电厂的主变、高厂变冷却器全停保护逻辑如图1所示：

当变压器运行中出现冷却器全停故障时，若油温已达75℃，20分钟后发变压器跳闸指令，若油温未达75℃，1小时(60分钟)后发变压器跳闸指令。主变冷却器全停、厂变冷却器全停均接入变压器保护装置的直跳回路，即保护装置收到冷却器控制柜PLC发来的冷却器全停信号后无延时出口，执行变压器停运。

因冷却器控制柜安装位置离变压器较近，电磁干扰较高，且现场环境温度、湿度相比于保护电子间来说相差甚远。这些因素都可能导致冷却器控制柜PLC运行可靠性下降，不利于PLC长时间连续稳定运行。对于PLC的运行维护而言，目前只能对PLC的电源、外观进行定期检查。对PLC的逻辑或CPU模块等检查、校验，没有适应的方法、规程指导。在变压器正常运行时，如果PLC发生故障，可能误发冷却器全停信号，该信号送到变压器保护装置后会立即触发变压器停运，严重影响设备的安全稳定运行。

对此，采用本实用新型提出的发电厂变压器冷却器全停保护系统对发电厂设备进行如下改造：

将变压器冷却器PLC逻辑中全停跳闸延时(20分钟或60分钟)进行调整，将延时分成两部分，分别设置在冷却器控制柜PLC(1分钟或41分钟)和变压器保护装置(CSC-336C)内(19分钟)，同时保证保护出口总时间(两部分延时之和)与现有设备的总时长一致。

将变压器保护装置(CSC-336C)的冷却器全停保护由直接跳闸保护更改为延时跳闸保护，同时设置冷却器全停跳闸延时定值为19分钟。

参考图3，为本实用新型的冷却器全停保护逻辑示意图。如图3所示，冷却器发生故障全停后立即发冷却器故障信号，同时PLC进行逻辑判断，判断变压器油温是否超过75℃，如果已超75℃，1分钟后PLC发冷却器全停信号至变压器保护，变压器保护再延时19分钟将变压器停运；若油温未超75℃，41分钟后PLC发冷却器全停信号至变压器保护，变压器保护再19分钟延时出口将变压器停运。

经过本实用新型的改造后，变压器保护装置延时元件可定期进行精度校验。变压器运行过程中如发生PLC故障或PLC至变压器保护装置的电缆短路故障，不会造成保护立即动作，运行及检修人员仍有19分钟的应急处置时间，提高了保护可靠性。同时，保护的配置未发生任何变化，仍满足规程要求。

本实用新型提出的发电厂变压器冷却器全停保护系统对冷却器发生全停时冷却器的控制逻辑中全停跳闸延时进行了调整，将延时拆分为两部分，分别设置在冷却器控制柜和变压器保护装置中，并保持总延时不变。变压器全停保护的触发由直接跳闸保护更改为延时跳闸保护，使工作人员可以定期方便的对变压器保护装置延时元件进行精度校验，在变压器运行过程中若发生PLC故障或PLC至变压器保护装置的电缆短路故障，不会造成保护立即动作，工作人员仍有一定的时间进行应急处置，提高了保护可靠性，同时保证变压器冷却器全停保护的总延时仍满足规程要求。

以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种发电厂变压器冷却器全停保护系统，其特征在于，该系统包括：冷却器全停故障识别元件(1)、变压器油温识别元件(2)、第一计时器(3)、第二计时器(4)、第三计时器(5)、变压器保护装置(6)及变压器电源开关(7)；冷却器全停故障识别元件(1)、变压器油温识别元件(2)、第一计时器(3)及第二计时器(4)设置在冷却器控制柜中，其中，

冷却器全停故障识别元件(1)连接变压器油温识别元件(2)，用于在冷却器发生全停故障时，发出冷却器故障信号至变压器油温识别元件(2)；

变压器油温识别元件(2)连接第一计时器(3)及第二计时器(4)，用于识别变压器油温，并在接收到故障信号时，判断油温是否超过设定值，若油温超过设定值启动第一计时器(3)开始计时，若油温未超过设定值启动第二计时器(4)开始计时；

第一计时器(3)连接第三计时器(5)，用于在计时达到第一时长后发出冷却器全停信号至第三计时器(5)；

第二计时器(4)连接第三计时器(5)，用于在计时达到第二时长后发出冷却器全停信号至第三计时器(5)；

第三计时器(5)设置在变压器保护装置(6)内，用于在接收到冷却器全停信号时开启计时，并在计时达到第三时长后由变压器保护装置(6)发送变压器跳闸指令至变压器电源开关(7)；

变压器电源开关(7)连接变压器保护装置(6)，用于接收到变压器跳闸指令时，对变压器停运。

2.根据权利要求1所述的发电厂变压器冷却器全停保护系统，其特征在于，冷却器全停故障识别元件(1)具体用于：

在冷却器发生全停故障时，立即发出冷却器故障信号至变压器油温识别元件(2)。

3.根据权利要求1所述的发电厂变压器冷却器全停保护系统，其特征在于，所述设定值为75℃。

4.根据权利要求3所述的发电厂变压器冷却器全停保护系统，其特征在于，第一计时器(3)计时的第一时长及第三计时器(5)计时的第三时长的总时长为20分钟。

5.根据权利要求4所述的发电厂变压器冷却器全停保护系统，其特征在于，第一计时器(3)具体用于：

在油温超过75℃时，延迟1分钟发出冷却器全停信号至第三计时器(5)。

6.根据权利要求3所述的发电厂变压器冷却器全停保护系统，其特征在于，第二计时器(4)计时的第二时长及第三计时器(5)计时的第三时长的总时长为60分钟。

7.根据权利要求6所述的发电厂变压器冷却器全停保护系统，其特征在于，第二计时器(4)具体用于：

在油温未超过75℃时，延迟41分钟发出冷却器全停信号至第三计时器(5)。

8.根据权利要求5或7所述的发电厂变压器冷却器全停保护系统，其特征在于，第三计时器(5)具体用于：

在接收到冷却器全停信号时开启计时19分钟；

当到达19分钟时，由变压器保护装置(6)发送变压器跳闸指令至变压器电源开关(7)。

9.根据权利要求1所述的发电厂变压器冷却器全停保护系统，其特征在于，冷却器全停故障识别元件(1)、变压器油温识别元件(2)、第一计时器(3)及第二计时器(4)为一个可编程逻辑控制器。

10.根据权利要求1所述的发电厂变压器冷却器全停保护系统，其特征在于，变压器保护装置(6)的型号为CSC-336C数字式非电量保护装置。

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