（国家电投集团青海黄河电力技术有限责任公司 810000）
摘要：变压器安全运行和寿命很大程度上受到绝缘绕组和温控器的影响，为了保证变压器安全运行，需要缩小温控器温度测量误差。基于此，本文先分析了温控器运行原理，然后分析了温控器误差测量评定方法。以期能够评定温控器误差和不确定度，保证误差在允许范围内。
关键词：变压器；温度控制器；测量误差；不确定度
引言
随着社会的不断进步，用电量增长迅速，为了安全供电，提高供电可靠性，变压器的安全运行显得极其重要。变压器作为电力系统重要构成，监测数据准确性，直接影响到电力系统安全性。变压器内温控器具有冷却控制、信号报警以及跳闸等安全功能，需要提高其精度，减少示值误差，才能保证变压器的稳定运行。因此需要针对温控器误差评定展开分析，提高变压器安全性能。
一、变压器用温控器的工作原理
变压器温度监测系统主要包括二次保护设备、温度控制、传感器以及远程监控系统。温控器主要包括传感信号、单片机、显示单元、温度参数、输出控制单元、通信接口构成。通过在变压器铁心和绕组预埋电阻传感器，能够对测点温度进行测量，温度变化会影响到阻值的变化，通过转变为电压信号，能够送入温控器输入端。热敏电阻作为开关，当温度升高至边界后，温度开动转换动作。变压器运行过程中单片机巡回检测，根据信号数据和设定控制参数，按照规律计算，根据温控器控制显示变压器绕组温度和控制信号，根据运行状态，传输数据至上位机，进行集中监控。前端数据采集主要采集变压器铁心温度和绕组，铂电阻将温度变化转变为电阻变化。非线性偏差不足0.5℃，具有良好的检测精度和稳定性。由于检测信号电压小，输出信号需要经过信号调节才能送至单片机处理。
二、变压器用温控器的误差不确定度评定
（一）评定项目
1.校准点误差
变压器温控器上校准点示值的误差，在校准前，需要垂直安装温控器表头，全部浸没温控器，深度不能少于1/3，温包和标高距离控制在1cm之内。首次校准，应当将校准点分布在测量范围内，不得少于4点。读取示值时，保证视线和表度盘垂直，可使用放大镜进行读数，视线位于放大镜中心[1]。检定0℃时，需要将温度计置于恒温槽中，待示值稳定后读数，温控示值最大误差要在允许范围内。检定其他点时，需要将温度计和温包放入恒温槽内，待示值稳定后读数。读数时，恒温箱变化值不能超过0.5℃，分别记录温控器和温度计示值。
2.报警设定点误差
检定报警设定点的误差，需要校准切换值，将温度计和温包插入恒温槽，将温控器连接信号电路，逐渐变化恒温槽温度。进行断开和闭合的切换动作，动作切换瞬间读取示值，为上下切换值，和被检测温控器温度示值的差，为示值误差。
（二）不确定度评定
一般情况下温度场分布不均匀，在150℃时存在较大温差，温度测量范围在0~150℃，准确度等级约为1.5，设定最小分度值为2℃，再次检定，温控器在150℃时可通过如下方法测定误差以及不确定度。
建立数学模型y=t-（t’+A），其中y为150℃示值下的误差，t为温控器测量示值，t’为标准温度计示值，A为温度计读数修正数值。
评价不确定度，首先需要确定输入量t的不确定度，由于温控器示值最小单位为0.1，误差范围为0.1℃，因此覆盖因子为 ，那么不确定度为0.1/ ，约为0.6℃。其次需要确定温控器示值不确定度，进行重复测量，得到多组数据，计算各数据的标准差，约为0.04℃。再者要确定标准温度计示值不确定度，使用标准水银温度计估读不准确度，读数约估算至0.1，即0.01℃，误差区间为0.005℃，对结果的影响相对较小，可以忽略不计[2]。最后修正标准不确定度，使用水银温度计不作零点修正，引入不确定度，在周期内修正误差最大值约为0.06℃，其不确定度约为0.03℃。
汇总不确定度数据，得到不确定度约为0.11.变压器温控器主要测量0~150℃的温度，准确度级别约为1级，误差值为1.5℃，不确定度为0.3℃，示值误差扩展不确定度以及允许误差最大值约为1/5。
（三）误差检定方法
首先检查外观是否有损坏，各个标志是否完整，外露部件有无松动情况。并检查电阻值，使用电阻表测量，测量输出和接地端的电阻，是否超过20MΩ。要检测示值误差，将温度计垂直固定，检测时将温包没入恒温槽，将引长管浸入槽中，保证温包和表头保持一定高度差。首次接受检测时，需要检查最大值和最小值。检测温度计要达到两次，读数时，要做到视线垂直于表盘，借助放大镜，观察中心位置。
其次要检测指针重复性和平稳性，可一同检测平稳性和回差。检查平稳情况，需要让温度变化符合规定。对于一个温度测量点，读数误差为温度计回差。检测示值时，需要反向和顺向多点检测，记录同一顺序检测值。
最后需要检查设定点的误差，首次检测温度计要测定三个点，对均匀分布的三个点进行检测，后续检测需要测定最小值和最大值。测定时，将标准温度计和温包放置在恒温槽中，将温度计和信号电路连接，改变恒温槽温度，温度变化不足1℃/min，检测电路切换和接通，切换瞬间记录温度计读数，数值为被测点顺向和反向切换值。这时计算两者平均数，为切换中值。该误差应当在允许范围内。
（四）解决方法
通过对比温控器数据，偏差并不是固定存在的，对温控器电阻测量也会发生变动，主要是由于产品难以满足运行过程中应用需要。根本原因在于温控器内阻提高，内部不断变化，造成温度发生偏差。检查温控器安装方式以及测点位置，发现温控器升级后，毛细管精度随着内阻变化发生变化，导致温度不稳定，难以满足现场应用需要。为了解决该问题，需要定时更换温控器，尤其是改善指针卡涩问题。同时要重新采购温控器，在就近点安装，降低毛细管的长度，提高精度，并降低误差。
结论
综上所述，可利用恒温槽、冰点槽以及水银温度计对温控器进行检定，测量误差，评定不确定度，可以判断误差是否在允许范围之内，满足变压器安全运行的需要。未来还需要结合维护措施，定期更换零件，保证温控器精度，支持变压器安全运行。
参考文献
[1]袁卫平,吕彩平.智能温度控制器在变压器温度控制的应用[J].能源研究与管理,2019(01):98-101+105.
[2]刘桂明.变压器温控制器异常原因分析及处理[J].通讯世界,2018(06):226-227.