浅析瀑布沟水电站高厂变温度监测

发表时间:2020/12/15   来源:《电力设备》2020年第29期   作者:孙虎强
[导读] 摘要:本文首先对瀑布沟高厂变做了简要介绍,之后简要介绍了变压器用电阻温度计测温原理、采用铂金属的温度检测电路,并将其应用到瀑布沟高厂变干式变压器温度检测和保护系统的实际设计应用中,给出了系统硬件、软件的设计方法。
        (国家能源集团大渡河流域生产指挥中心  成都  610041)
        摘要:本文首先对瀑布沟高厂变做了简要介绍,之后简要介绍了变压器用电阻温度计测温原理、采用铂金属的温度检测电路,并将其应用到瀑布沟高厂变干式变压器温度检测和保护系统的实际设计应用中,给出了系统硬件、软件的设计方法。最后结合干式变压器的特点引出了对其温度检测和保护的重要性。分析了变压器绕组温度监测的应用现状和发展前景。
        关键词:变压器;Pt100;温度
        1.瀑布沟高厂变简介
        瀑布沟水电站位于大渡河中游,海拔高度1000m,最大相对湿度95%,环境温度最高40℃,最低-5℃。瀑布沟20kV高压厂用干式变压器布置在户内,容量为3×1350KVA,接在发电机端。变压器高低压线圈采用串联方式(如图2)。
        2.变压器用电阻温度计测温原理
        2.1测温原理简介:在变压器低压线圈端部引出线附近装Pt100测温电阻,以检测变压器线圈附近热空气的温度,用于变压器温度控制显示器以及向电站计算机监控系统发出控制信号。测温电阻的温度测量范围为0℃~200℃,在该范围内其测量误差为-2~+2℃,每个测温电阻的引线接至变压器端子箱。Pt100铂电阻的输出信号经多路转换器轮流切换后分时送到放大器。放大后的模拟量经过A/D变换器转换为数字量送入微处理器,微处理器计算出温度值送显示器显示,控制用设定值由键盘输入,微处理器将测量值的最大值与设定值相比较后送出各种输出信号控制风机启停,声光报警,超温跳闸。
        2.2 测温原理框图:
 
        (图1)
        3.Pt100电阻温度计在瀑布沟水电站高厂变上的应用
        瀑布沟高厂变A、B、C三相每相装有2根测温电阻电缆,每根电缆3个测温电阻,共6个Pt100测温电阻,用A1、A2、A3表示第一根测温电缆的电阻,用B1、B2、B3表示第二根测温电缆的电阻,六个测温电阻交叉配置即A1、B1为一组,A2、B2为一组分别接至低压线圈侧,A3、B3作为备用放置在线槽内未用,其中A1 送监控系统直接采集,B1变压器温控箱,B2送至变压器温控箱,A2送至变压器内端子排且外围无接线,A相温控箱面板滚动显示A、b、C温度其中A对应B2(线圈实际温度)、b对应B3(显示变压器环境温度)、C对应B1(线圈实际温度)。B、C相温控箱及测温原理同A相不再详诉,上送监控信号都转接到A相端子排上,由此去监控。具体布置如图2:
 
        图2
        注释:(1)红线代表高压绕组,蓝线代表低压绕组;(2)该图线圈为示意图,不代表实际高低压绕组绕向;(3)B、C相测温电阻及A3、B3备用电阻未标注;(4)高压侧为Y接线,低压为△接线;
        4.变压器绕组温度保护出口的实现
        根据四川电力系统调度控制管理相关文件,川电调度〔2006〕135号关于下发《四川电网变压器、电抗器非电量保护运行管理指导意见》实施细则的通知,110kV及以下的变压器非电量保护中除重瓦斯保护作用于跳闸外,其余非电量保护均作用于信号,变压器、电抗器的绕组温度保护只作用于信号。如图3所示,高厂变温控箱两对输出接点串联后送给主变压器非电量保护发告警信号,其中X:5/X:6为温控箱超温输出接点,X:9/X:10为温控箱跳闸输出接点。
 
        5.结束语
        干式变压器通常用在室内,用环氧树脂或其它树脂浇注作为主绝缘,它结构简单、体积小,其安全运行和使用寿命,很大程度上取决于变压器绕组绝缘的安全可靠。绕组温度超过绝缘耐受温度使绝缘破坏,是导致变压器不能正常工作的主要原因之一,因此对变压器的运行温度的监测及其报警控制是十分重要的。变压器的温度监测是衡量变压器实时运行工况、确定其安全运行的重要手段,也是实现综合自动化变电站无人值班的重要条件之一,因而其重要性不言而喻。变压器绕组温度的测量方法一般为间接测量,在目前是应用最广泛的,但是由于所测的值均为平均温度,在实时准确反映变压器运行工况方面有一定的局限性。同时,现在已经出现了以硅质光纤为传感器的WST型热点温度计和以砷化镓晶体为传感器的FT1010型热点温度计,解决了测量中的高电压隔离问题,从技术上来说处于领先水平,但是目前尚没有广泛应用。
        参考文献
        [1]GB/T10228干式电力变压器技术参数和要求.
        [2]GB6450干式电力变压器.
        [3]川电调度〔2006〕135号关于下发《四川电网变压器、电抗器非电量保护运行管理指导意见》实施细则的通知.
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