杨杰
乌兰察布电业局 内蒙古自治区乌兰察布市集宁区 012000
摘要:在电力系统中，变压器的作用举足轻重，因为它承载着变压的重要设备，然而当温度超过极限值时，就会造成变压器绝缘老化，各种事故接踵而至，因此，温度检测装置能否正确显示变压器的变化至关重要。在实际测温过程中，分为远方测温与就近测温装置，有时会发现同一变压器用不同检测方法时温度差别很大，从而不能正确显示变压器的实际温度值。
变压器就近测温系统是压力式温度计，它主要由温包、乙醚管和弹性元件组成。远方测温系统由感温元件、电缆和数字温度显示仪组成。就近测温系统是通过压力的变化经过毛细管传给弹性元件，并最终产生位移，通过表盘显示出来。远方测温系统的原理为由于油温的变化，Cu50 或 Pt100阻值发生变化，该阻值的变化通过数字温度显示仪显示出来。为了找出误差大的原因，保证测温系统的一致性，制定改进方案。
关键词: 变压器;测温系统;误差分析;整改措施
一、变压器温度测量方法
变压器的温度测量按其容量不同要求也不同，通常要具有测量上层油温的本体温度表、远距离测温装置，能够随着负荷的增大反映线圈温升的线圈温控器。本体温度表一般采用压力式温度控制器，其主要结构是由温包(感温元件)、毛细管(压力远传管道)和弹性元件(显示温度等作用)三部分组成。其工作原理是:在以上部分构成的密闭系统内，填充了一定量的感温介质，这种感温介质的受热温度和它的饱和蒸汽压力之间存在着有规律的对应关系。随着被测油温的变化，温包内感温介质的饱和蒸汽压力也随之改变，这个压力变化量通过毛细管传给弹性元件，并产生相对应的位移，这个位移量经过机械放大后带动指示指针并推动控温开关，从而达到指示被测油温和输出电信号的目的。远距离测温装置主要是由热敏电阻(感温元件)、连接导线、数字显示温度表组成。其工作原理是:随着被测油温的变化，热敏电阻的阻值也随之发生改变，该阻值的变化通过数字显示温度表内部测量电路及相应的转换运算并最终通过数字表的显示部分显示出来。
二、温度误差的分析
(一)压力式温度计的误差分析。压力式温度计大量地应用在对温度监控比较严格的设备上，但其存在的突出问题是工作不是十分可靠，具体表现为指示超差或指示失效，指示失效属于仪表可靠性存在的问题。压力式温度计包括弹性元件、毛细管和温包三个部分。通过焊接组成的一个密闭系统中完全充满感温液体后，利用液体膨胀所发生的压力变化推动弹性元件产生位移指示被测量的温度值。如果压力密闭系统因为慢性渗漏而存在微小气囊，则温度计就会出现负偏差或出现指针挂零现象，从而使其指示失效并可能产生拒动作隐患。那么，稳定性试验是必不可少的，通过稳定性试验可将压力式温度计的潜在焊接缺陷有效地暴露在制造过程中。通过早期故障筛选试验的温度计具有较长的工作寿命。所以为确保压力式温度计安全可靠的运行，应选择能够开展以上工作的正规厂家的产品。现在使用一种 BWY －802B 型压力式温度控制器在其温包内嵌装有 Pt100 铂电阻，通过表内的接线端子，可以将Pt100 铂电阻信号远传到 XMT/288F 数字温度显示仪表，该表出厂时表号一致，配对安装使用，通过检定，两表的温度一致性较好。另外还有一种表为 BWＲ － 04 绕组温度计，在其测量机构内部安装一电位器，其工作原理是:当变压器上层油温和绕组中电流(负荷)发生改变时，测量机构发生机械位移，同时带动安装其内部的电位器阻值发生变化，输出一个与指示温度相对应的电阻值，通过表内接线端子将其值远传到与之配对使用的 XMZ 数字温度显示仪表。通过对其检定两表的一致性比较好，但根据查询有关资料，长时间使用后的电位器可动触点有可能产生磨损或接触不良，从而带来测量误差或故障。
(二)温度检测装置的误差分析。在电力变压器中，温度
计座呈筒形焊接在变压器箱体顶部，正常使用时应先在温度计座内注满感温油再插入温包并将螺丝拧紧固定牢固。但是，在实际运用中，如果温度计座与压力式温度计温包不匹配，不仅会造成安装困难，即使免强安装上，温包插入不匹配的温度计座内，不是间隙过大就是间隙过小，间隙过小，感温油膜随变压器工作温度变化会进一步溢出并在温度计内形成一个空气绝热段，从而使压力式温度计所示温度值与实际上层油温的误差加大，导致压力式温度计与通过热电阻远传连接的数字温度显示仪表以及通过变送装置连接到计算机系统显示的温度值不一致。所以，要保证测温装置能够准确反映所测温度，变压器温度计座在制造时就必须规范，同时，安装温包时必须保证温度计座内充满油。就近测温装置使用的是压力式温度计，型号一般为 WTZ － 288 或 BWY － 803(TH)温度指示控制器。远方测温装置使用的是数字温度指示调节仪，它用 Cu50 或 Pt100 感温元件和电缆与之相连接，来检测变压器的实际温度值。然而实际上，电缆的长度很长，接线电阻很大，产生附加电阻造成测量误差。热电阻测温是一种利用金属电阻值随温度变化的性质为原理的温度测量方法。热电阻在使用中常见的故障为热电阻阻丝之间短路、保护套管内部积水、热电阻阻丝断路、电阻元件与引出导线断路，以上这些情况将使热电阻阻值改变，不能反映温度值。
三、整改措施
综上所述，结合误差进行分析，考虑接线及客观条件等有关因素，采取一定的措施进行整改。第一，使用压力式温度计温包与感温电阻温包一体的温度计，这样的话会彻底解决两者插入变压器上层油面深度不一致的问题。第二，远方测温装置与热电阻应该采用三线制连接方式，减小接触电阻，减小测量误差。合理接线，减小因接线不合理及接触电阻增大产生的误差影响。远距离测温装置中数字温度表与热电阻采用三线制连接方式，其原理图如图 1所示。
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注:1． 显示仪表;2． 主变结线箱端子排;3． 按制盘端子排;Ｒ1． CU50 铜电阻;r1、r2、r3． 连接导线电阻。第三，在电阻元件与温度指示调节仪之间尽可能不经过转接，减小接触电阻，保证了温度的一致性。第四，对新投运的或运行中的变压器在检定工作时，试验人员要查看热电阻元件保护套管内部是否进水，采取一定的措施，即在套管内部另外还要检查温度计套管内是否充满油。第五，选择适合变压器测温要求、产品性能良好的压力式温度计和远方数字温度显示仪。
四、结语
变压器测温装置是对变压器安全稳定运行进行有效监测的手段之一，因此，变压器温度监测准确与否，就显得极为重要。为此，我们对测温装置测温误差进行分析，找出误差产生的原因。通过分析和实践，找出解决问题的办法，提出改进措施，从而达到测温装置能够准确、可靠反映变压器的温度变化情况。
参考文献
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