2024年3月24日发(作者：粘嘉悦)
主变风冷控制电源监视回路的改进
1 研究背景及意义
运行中的主变压器因自身损耗，其内部绝缘油产生大量的热
量，当温度超出额定值时，如不及时冷却，将对主变内部绝缘造
成直接的损伤，缩短变压器的使用寿命。珠海XX局所管辖的110
kV变电站主变的冷却方式大多属于油浸风冷方式。风冷控制回
路（以下简称冷控回路），它的作用就是监视主变压器的油温，
通过控制风冷系统投、切来保证主变在允许的油温下运行，它对
主变压器的安全经济运行有着举足轻重的作用。
影响冷控回路正常工作的因素有很多，其中电源回路故障是
最常见的，危害也最大，因为冷控回路失电后，冷却风扇将无法
启动，主变将过温运行，如不能及时发现后果不堪设想。因此必
须加强对冷控回路电源（以下简称冷控电源）的监视。比较有效
的方法是在冷控回路中增加电源监视回路，当电源消失时发告警
信号，提醒值班人员及时检查、处理。可见，保证冷控电源监视
回路的可靠、健康运行具有重要意义。
2 回路缺陷的发现
继保人员在对某改造后110 kV变电站的主变进行验收试验，
当工作进行到模拟冷控电源消失时，出现了异常情况，即在冷控
电源消失后监控系统未发告警信号。经工作人员检查后发现，该
主变的风冷电源监视回路存在缺陷，如图1所示。
该冷控电源监视回路由低电压继电器kV、发信继电器JJ组
成，它的工作原理是：继电器kV监视冷控回路电源，当回路电
源消失时，继电器kV随之动作，其常闭接点kV将闭合启动继电
器JJ发告警信号。然而该回路由于JJ的工作电源也是来自冷控
电源，所以当冷控电源消失后JJ将无法工作，从而导致无告警
信号发出。事后，工作人员翻阅了与该站情况类似的变电站的冷
控回路图纸，结果发现有好几个变电站都存在同样的问题。
3 缺陷的成因
珠海地区的110 kV变电站在早期都是有人值班站，近年来，
随着设备的更新和自动化程度的提高，现在各110 kV变电站均
已改为无人值班站。因应制度的变化，变电站的设备进行了相应
的改造，这其中就包括了给主变加装冷空电源监视回路（先前依
靠值班人员每天的多次巡视对电源的状况进行检查）。改造的方
法如图2所示，在冷控回路电源端并接一低电压继电器kV，取
它的一常闭接点kV与信号回路中的热继电器kA接点并接，kV
动作后启动JJ告警。在该设计中，信号回路工作电源取自于被
监视的冷控回路电源，不难看出，冷控回路失电的同时信号回路
也将失电，虽然监视继电器正确动作了，但由于信号继电器不能
正确动作，所以导致了监视回路失效。
通过上述分析可知，信号回路电源不独立于被监视回路是问
题的症结所在。只要将信号回路从现在的冷控回路中分离出来，
转为由一组独立的电源向它供电，那么冷控电源监视回路的缺陷
就可以消除。在这一思路指导的原则下，在制定回路的改造方案
时需要解决两个问题：①独立电源的性质。②独立电源的获取，
本文结合现场实际，给出了几种可行的方案，并作分析。
4 回路改进方案及其分析
4.1 发信回路整体接入直流电源
将现有的交流型发信继电器更换为直流型继电器，然后和监
视继电器接点串联，一起接入直流电源，直流电源需从直流配电
屏敷设新电缆至主变端子箱。如图2所示。
该方案中回路的工作原理是：冷控电源消失后，继电器kV
动作，其常闭接点闭合接通直流控制电源至发信继电器JJ，让
JJ发告警信号。
4.2 继电器kV常闭接点接入直流信号电源
将监视继电器的常闭接点kV并接入JJ常开接点所在的直流
信号回路，由KV节点直接发信，如图3所示。
该方案回路的工作特点是：告警信号由继电器kV发出，JJ
仅负责风扇故障信号的发送。如此一来，回路需要改动的只是
kV的常闭接点的接入位置，非常简洁。
4.3 发信回路整体接入交流电源
该方案与方案一类似，只是独立电源为交流电源，发信继电
器JJ不必更换，交流电源需从交流配电屏敷设新电缆至主变端
子箱，如图4所示。
其工作原理与方案一类似。
4.4 三种改造方案的比较
下面对上述三种方案作进一步分析、比较。
从回路结购上看，案一、三均由两个环节组成，而方案二只
有一个，简洁。
从电源的取得和工作量上看，方案一、三需要另起炉灶，重
新敷设和布置线路，工作量多，地点分散，其中的危险点也是相
当多的，而方案二则只需使用现有的信号电源，工作地点固定，
简单、安全;再看实施的成本，方案二由于设计简洁所以施工成
本也要远远少于方案一、三。
综合上述，我们选择方案二，比较见表1。
5 实施效果检查
现场施工、设计单位依据方案二对该站主变的冷控电源监视
回路设计进行了变更，并进行改造。
工作完成后，工作人员对回路的监视效果进行了模拟试验，
结果是：在冷控电源消失后，监视继电器能准确地向主控室和远
动装置发送冷控失电的报警信号，成功地消除了原来回路存在的
缺陷。
6 结 语
对主变冷控电源监视回路改进、完善后，其监视能力得到了
加强，大大降低了主变因冷控失电而造成长时间过温运行的机
率，提高主变运行的寿命。而由于报警及时，有利于缩短故障处
理时间，避免了不必要的停电。
2024年3月24日发(作者：粘嘉悦)
主变风冷控制电源监视回路的改进
1 研究背景及意义
运行中的主变压器因自身损耗，其内部绝缘油产生大量的热
量，当温度超出额定值时，如不及时冷却，将对主变内部绝缘造
成直接的损伤，缩短变压器的使用寿命。珠海XX局所管辖的110
kV变电站主变的冷却方式大多属于油浸风冷方式。风冷控制回
路（以下简称冷控回路），它的作用就是监视主变压器的油温，
通过控制风冷系统投、切来保证主变在允许的油温下运行，它对
主变压器的安全经济运行有着举足轻重的作用。
影响冷控回路正常工作的因素有很多，其中电源回路故障是
最常见的，危害也最大，因为冷控回路失电后，冷却风扇将无法
启动，主变将过温运行，如不能及时发现后果不堪设想。因此必
须加强对冷控回路电源（以下简称冷控电源）的监视。比较有效
的方法是在冷控回路中增加电源监视回路，当电源消失时发告警
信号，提醒值班人员及时检查、处理。可见，保证冷控电源监视
回路的可靠、健康运行具有重要意义。
2 回路缺陷的发现
继保人员在对某改造后110 kV变电站的主变进行验收试验，
当工作进行到模拟冷控电源消失时，出现了异常情况，即在冷控
电源消失后监控系统未发告警信号。经工作人员检查后发现，该
主变的风冷电源监视回路存在缺陷，如图1所示。
该冷控电源监视回路由低电压继电器kV、发信继电器JJ组
成，它的工作原理是：继电器kV监视冷控回路电源，当回路电
源消失时，继电器kV随之动作，其常闭接点kV将闭合启动继电
器JJ发告警信号。然而该回路由于JJ的工作电源也是来自冷控
电源，所以当冷控电源消失后JJ将无法工作，从而导致无告警
信号发出。事后，工作人员翻阅了与该站情况类似的变电站的冷
控回路图纸，结果发现有好几个变电站都存在同样的问题。
3 缺陷的成因
珠海地区的110 kV变电站在早期都是有人值班站，近年来，
随着设备的更新和自动化程度的提高，现在各110 kV变电站均
已改为无人值班站。因应制度的变化，变电站的设备进行了相应
的改造，这其中就包括了给主变加装冷空电源监视回路（先前依
靠值班人员每天的多次巡视对电源的状况进行检查）。改造的方
法如图2所示，在冷控回路电源端并接一低电压继电器kV，取
它的一常闭接点kV与信号回路中的热继电器kA接点并接，kV
动作后启动JJ告警。在该设计中，信号回路工作电源取自于被
监视的冷控回路电源，不难看出，冷控回路失电的同时信号回路
也将失电，虽然监视继电器正确动作了，但由于信号继电器不能
正确动作，所以导致了监视回路失效。
通过上述分析可知，信号回路电源不独立于被监视回路是问
题的症结所在。只要将信号回路从现在的冷控回路中分离出来，
转为由一组独立的电源向它供电，那么冷控电源监视回路的缺陷
就可以消除。在这一思路指导的原则下，在制定回路的改造方案
时需要解决两个问题：①独立电源的性质。②独立电源的获取，
本文结合现场实际，给出了几种可行的方案，并作分析。
4 回路改进方案及其分析
4.1 发信回路整体接入直流电源
将现有的交流型发信继电器更换为直流型继电器，然后和监
视继电器接点串联，一起接入直流电源，直流电源需从直流配电
屏敷设新电缆至主变端子箱。如图2所示。
该方案中回路的工作原理是：冷控电源消失后，继电器kV
动作，其常闭接点闭合接通直流控制电源至发信继电器JJ，让
JJ发告警信号。
4.2 继电器kV常闭接点接入直流信号电源
将监视继电器的常闭接点kV并接入JJ常开接点所在的直流
信号回路，由KV节点直接发信，如图3所示。
该方案回路的工作特点是：告警信号由继电器kV发出，JJ
仅负责风扇故障信号的发送。如此一来，回路需要改动的只是
kV的常闭接点的接入位置，非常简洁。
4.3 发信回路整体接入交流电源
该方案与方案一类似，只是独立电源为交流电源，发信继电
器JJ不必更换，交流电源需从交流配电屏敷设新电缆至主变端
子箱，如图4所示。
其工作原理与方案一类似。
4.4 三种改造方案的比较
下面对上述三种方案作进一步分析、比较。
从回路结购上看，案一、三均由两个环节组成，而方案二只
有一个，简洁。
从电源的取得和工作量上看，方案一、三需要另起炉灶，重
新敷设和布置线路，工作量多，地点分散，其中的危险点也是相
当多的，而方案二则只需使用现有的信号电源，工作地点固定，
简单、安全;再看实施的成本，方案二由于设计简洁所以施工成
本也要远远少于方案一、三。
综合上述，我们选择方案二，比较见表1。
5 实施效果检查
现场施工、设计单位依据方案二对该站主变的冷控电源监视
回路设计进行了变更，并进行改造。
工作完成后，工作人员对回路的监视效果进行了模拟试验，
结果是：在冷控电源消失后，监视继电器能准确地向主控室和远
动装置发送冷控失电的报警信号，成功地消除了原来回路存在的
缺陷。
6 结 语
对主变冷控电源监视回路改进、完善后，其监视能力得到了
加强，大大降低了主变因冷控失电而造成长时间过温运行的机
率，提高主变运行的寿命。而由于报警及时，有利于缩短故障处
理时间，避免了不必要的停电。