主变冷却器控制回路怎么配？油温油位、风机联动与冷却器全停跳闸逻辑

主变冷却器控制回路平时不显眼，一到夏天高负荷就暴露。实际项目中遇到过一个 110kV 变电站的 2 号主变，强油风冷、四组冷却器，七月连续高温那几天油面温度报到 86℃，值班员到现场看，风机一台没转。查了半个多小时，问题出在控制箱里一只中间继电器，线圈受潮烧断，自动回路的启动条件传不下去，手动强投也不动作，因为手动和自动共用同一只出口继电器。这篇按现场做法，把主变冷却器控制回路的判据取值、两路电源接法、全停信号与延时跳闸逻辑、投运前的联动试验讲一遍。

一、冷却器控制回路出问题，现场是什么表现

冷却器控制回路的问题很少以设备故障的形式报出来，它通常表现为温度和负荷对不上。现场遇到最多的是四类：油面温度到了设定值风机不启动；负荷降下来风机还在转，油温掉到 40℃ 以下也停不下来；风机在设定值附近反复启停，接触器一天动作上百次；全停信号偶尔发一下，值班员跑到现场看，几组风机转得好好的。

该启不启，问题多在启动回路上。油面温度计的测温元件经变送器送进冷却器控制箱，启动条件串在接触器线圈回路里，这一路上任何一只中间继电器、一个端子、一处接线松动，都会让启动命令丢在中途。老站还有一种情况，温度计表头换过，量程和输出信号与原来的变送器不匹配，表上显示 70℃，实际输出只对应 55℃，风机自然不启动。这种偏差不带故障码，只能靠红外测温枪对着油枕实测来比对。

该停不停，多数出在返回回路上。启动值和返回值之间的回差设得太小，油温在设定点上下浮动两度，接触器就跟着来回动作。回差按不小于 8℃ 取，实际项目中一般取 10℃，风机启动 65℃、返回 55℃，动作次数能降下来一大截。回差改大之后要注意一个副作用，低负荷时段油温掉到 56℃ 风机还在转，这个属于正常，不要当成故障去改定值。

全停信号误发是另一类。这个信号通常由各冷却器主接触器的辅助触点串联构成，辅助触点氧化或者机械卡滞，常闭接点不返回，逻辑就认为这一组冷却器停了。四组里有三组信号正常、一组卡住，全停逻辑照样成立。这类问题用万用表在控制箱端子上量通断，一组一组短接排查最快，比在后台翻报文省时间。

还有一类是图纸和实物不一致。改造过的站，控制箱换过、回路改过，图纸还是十年前的版本，现场按图找端子找不到。这种站投运前必须重新画一张控制箱端子接线图，贴在箱门内侧，后期消缺靠它，比每次打电话问设计院靠谱。

二、油温油位与风机启动判据怎么取

定值不能照抄别人的站。冷却方式不同、厂家规定不同，取值差别不小。强油风冷和油浸自冷、油浸风冷的判据不一样，强油风冷还分油泵与风机分开控制、联动控制两种接线，动手前先看主变铭牌和出厂说明书，说明书上写的是设计依据。

油面温度是最基本的启动量。现场一般取 65℃ 启动、55℃ 返回。有些厂家建议 55℃ 启动，那是按环境温度较低的地区给的，南方夏季高负荷的站按 55℃ 启动，风机基本全天不停，接触器寿命顶不住。

绕组温度如果装了光纤测温或者本体埋了 Pt100，可以取 80℃ 启动、70℃ 返回，作为油面温度的补充判据。两个判据取或逻辑，哪个先到都启动，这样在油温还没上来、绕组已经偏高的工况下能提前投入。绕组温度信号不准的站不要投这个判据，宁可只用油温，误启动比不启动更难处理。

冷却器分组要和主变容量对上。小容量主变两组冷却器，一组运行一组备用，两组之间能自动轮换；大容量主变四组以上冷却器，全投全停的工况要单独核算。实际项目中遇到过两组冷却器里有一组长期不投，备用组冷却器的风机轴承锈死，切换时启动不起来，等于没有备用。冷却器备用组按周轮换，轮换记录写进运行日志。

温度信号的可靠性要单独考虑。单支 Pt100 断了，冷却器就失去自动启动能力，这种失效平时发现不了，等到高温天才暴露。实际项目中遇到过的做法是同一测点装两支，控制取一支、报警取另一支，两支偏差超过 5℃ 报测温回路故障。改造项目加一支热电阻的成本不高，比夏天临时抢修划算。

三、两路电源与逐台保护怎么接

冷却器按两类负荷对待，电源必须双路。两路分别从站用 0.4kV 两段母线引，各自独立，中间不设联络。切换方式有两种：双电源自动转换开关，或者两只接触器加互锁回路。前者接线简单、切换时间在 1～2 秒，后者切换更快但需要单独的失压监视继电器，调试时要把两只接触器的互锁逻辑实测一遍，防止同时吸合造成两段母线并列。

切换回路要带延时，避免站用母线电压瞬时跌落时来回切换。延时取 1～3 秒，太长会让冷却器断电过久，太短会跟着电压波动反复动作。切换过程中的短时失电要跟全停信号错开，具体做法在第四节讲。

每台风机、每台潜油泵都配独立的断路器和热继电器。一组冷却器故障，其余三组照常运行，不能在总回路上只设一只开关，这是很多小改造站最容易省掉的一项。热继电器按电机铭牌额定电流的 1.1 倍整定，潜油泵按 1.15 倍，具体还要看厂家给的启动电流和启动时间，重载启动的泵取大一点。

控制回路带就地/远方转换开关、手动/自动转换开关。手动回路的优先级要高于自动，检修时把转换开关打到就地手动，逐台操作，避免自动逻辑在人员作业时突然启动。这一条在 TYT8691F 变压器非电量保护装置的辅助回路设计里是同样的要求，转换开关的位置必须能从柜门外看到。

控制箱内的端子排按冷却器组编号，一组一号，编号和主变本体上的冷却器编号一致。现场抢修时按编号找回路，比按图纸上的设备代号找快得多。冷却器控制箱内要留一张组号对照表，标明每组冷却器对应的风机、油泵和断路器编号。

冷却器控制回路的电缆要单独敷设，不与动力电缆同槽。风机电源电缆和温度信号电缆分开走线，信号线用屏蔽电缆，屏蔽层单端接地。冷却器控制箱的接地端子引到主变本体接地排，接地线截面不小于 4mm²。

控制箱的取电位置要写进图纸。从哪一段母线、经过哪只开关、电缆型号截面多少，一条一条标清楚。现场消缺时按图纸能直接找到上级开关，比一层层往上查省事得多。冷却器回路电缆一般选 4×4mm² 以上，距离超过 100 米要核算压降，压降过大时接触器吸合不可靠，表现就是风机时转时不转。

四、冷却器全停信号与延时跳闸逻辑

全停判据有三种取法。最常见的是各冷却器主接触器的辅助常闭接点串联，全部返回才算全停；第二种取电源监视继电器，两路电源都失压判全停；第三种取潜油泵出口的压力或者流量开关，没有油循环就判冷却系统失效。三种可以并用，取与逻辑，单一判据动作时只发告警，两个以上同时动作才进全停逻辑。

串联辅助接点这种取法简单，缺点是触点本身不可靠。改良做法是在每组冷却器的接触器上另加一只中间继电器做重动，重动接点进全停逻辑，触点容量和可靠性都比直接取辅助触点好。老站改造时这一只继电器加不加，直接决定后面几年会不会反复出现假全停信号。

全停之后怎么处理，要看规程和厂家规定。强油循环风冷变压器，冷却系统全部切除后，额定负载下允许运行时间一般不小于 20 分钟；油面温度尚未达到 75℃ 时，可以按厂家规定延长，最长不超过 1 小时。这个时间窗口就是延时跳闸整定的依据，不是随便定一个数。

冷却器全停的延时整定要和实际的冷却能力对上。四组冷却器全部停运，本体温度上升速度比两组停运快得多，延时不能一刀切。冷却器组数多的站，全停延时按 20 分钟取；冷却器组数少、单台容量大的站，延时适当缩短到 15 分钟，具体数值由厂家核算温升曲线给出。

110kV 站多数只投信号不投跳闸，全停信号送后台并上送调度，同时启动延时，到点由运行人员按调度命令处理。220kV 及以上或者带重要用户的主变，跳闸压板一般投入，延时整定为 20 分钟。压板要有明显的投退标识，投退写进运行日志，这一点在年度秋检时经常被查出问题。

延时逻辑要带闭锁条件。油面温度低于 75℃ 时延时不启动，负荷低于额定值 60% 时延时可以延长，这两条闭锁能减少不必要的跳闸。闭锁条件同样要送后台，让值班员看到当前是全停待跳闸还是全停已闭锁。只有信号没有状态说明，值班员没法判断该不该立刻减负荷。

冷却器全停与冷却器故障要分开。单组冷却器故障只报该组异常，全停是全部冷却能力丧失，两者在后台的告警级别不同，处理时限也不同。很多站把两个信号并成一个，值班员看到告警不知道该不该降负荷，这是信号设计上的问题。

[配图：冷却器全停逻辑框图，标出延时支路与油温、负荷闭锁条件]

五、投运前的联动试验怎么打

冷却器回路的试验不能只看信号对不对，要把动作过程走一遍。做法是用电阻箱代替 Pt100 接进温度变送器，从 40℃ 往上调，记录风机启动时的电阻值和对应的温度显示，两者对得上才算通过。电阻箱的精度要够，普通旋钮式的误差在 1℃ 以上，读数会偏。

两路电源切换试验，拉掉一路进线开关，看另一路是否在设定延时内投入，风机是否短时停转后恢复。切换过程中全停信号会瞬时发一下，这个信号要设置 5～10 秒的延时滤掉，否则每次切换都往调度送一条假信号，时间长了调度对这条信号就不敏感了。

逐台风机和油泵试转，确认转向。潜油泵转向反了，油循环建立不起来，冷却效果比不投还差，而电流、声音都正常，不容易发现。转向要在首次送电时看油流指示器或者出口压力表确认，四组冷却器逐组做，不要只试一组就推全部。

全停延时用秒表核。模拟全部冷却器停运，从全停信号发出到跳闸出口动作，实测时间与整定值偏差不超过 5%。同时核对后台的 SOE 记录，确认信号顺序和时标正确。这一项在 TYT8693 变压器保护测控装置接入后台的站里尤其要核，遥信点号和实际回路对不上是常见问题。

试验记录要归档。每组风机的启动温度、返回温度、全停延时实测值、两路电源切换时间，逐项填进试验表格，和厂家的出厂试验数据放在一起。下一次检修时拿出来对照，能看出接点有没有漂移，比凭印象判断可靠。

冷却器翅片积灰和风机叶片变形都会拉低冷却能力。翅片每年水冲洗一次，冲洗时避开接线盒，冲完测绝缘；风机叶片变形或者缺角会引起振动，振动传到本体上还会让气体继电器误动。冷却器检修按运行小时数排，风机两年加一次润滑脂，五年换一次轴承。

冷却器控制回路的设计与整定，说到底就是把温度、电源、全停三件事的边界划清楚。温度判据留够回差，电源切换留够延时，全停逻辑带好闭锁，这三条做到位，夏天高负荷时的绝大部分异常都能提前挡住。站内 TY8662 公用测控装置承担冷却器信号采集与上送的站，遥信点表要跟控制箱实际端子一一对应，图纸、点表、现场三样对不上，后面每次消缺都要多花一倍时间。