變壓器繞組熒光光纖溫度測(cè)量系統(tǒng)
變壓器繞組測(cè)溫系統(tǒng)的必要性
變壓器可分為油浸式變壓器和干式變壓器,除一些特殊用途的中小容量變壓器和氣體變壓器外,絕大多數(shù)大中型變壓器仍使用變壓器油作為冷卻和絕緣介質(zhì)的油浸變壓器。油浸式變壓器絕緣采用油紙絕緣結(jié)構(gòu)形式,壽命主要取決于固體絕緣(纖維紙)壽命,促使絕緣老化的主要因素是溫度、水分和氧氣等,其中變壓器繞組運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生繞組溫度升高產(chǎn)生的熱效應(yīng)作用最為突出,是變壓器老化的決定性因素。
根據(jù)相關(guān)資料統(tǒng)計(jì),在變壓器事故中,因繞組超溫運(yùn)行,導(dǎo)致絕緣老化,變壓器繞組擊穿、燒損事故占有相當(dāng)大比例。因此準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)變壓器繞組及其絕緣油的溫度是保證變壓器正常運(yùn)行的必要條件。
變壓器油溫計(jì)的原理
現(xiàn)有監(jiān)測(cè)繞組熱點(diǎn)溫度的溫度表稱為繞溫表,監(jiān)測(cè)絕緣油溫度的溫度表稱為油溫表,一個(gè)油浸式變壓器一般需要兩個(gè)油溫表監(jiān)測(cè)頂層和底層油面溫度,一個(gè)繞溫表監(jiān)測(cè)繞組熱點(diǎn)溫度。其中,油溫表由溫包、毛細(xì)管、彈性元件、壓敏電阻等元件封閉構(gòu)成,將溫包通過襯管插入,使溫包浸沒在變壓器油中,并旋轉(zhuǎn)固定,當(dāng)變壓器油溫度升高時(shí),溫包內(nèi)的液體膨脹,通過毛細(xì)管將壓力傳送到彈性元件(布爾登管)。彈性元件連接到指針心軸,驅(qū)動(dòng)心軸轉(zhuǎn)動(dòng),從而將溫度變化和當(dāng)前溫度值指示到刻度盤上,這是一個(gè)純機(jī)械的測(cè)量系統(tǒng),不需要外部輸入功率。而繞溫表只是在油溫表基礎(chǔ)上增加了一個(gè)電流匹配器和一個(gè)電熱元件,溫度計(jì)的傳感器(溫包)插在變壓器油箱頂部的溫度計(jì)座內(nèi),當(dāng)變壓器負(fù)載為零時(shí),繞組溫度計(jì)的讀數(shù)為變壓器油箱頂層油面的溫度,當(dāng)變壓器帶上負(fù)載后,通過電流互感器取出的與負(fù)荷成正比的電流,經(jīng)電流匹配器調(diào)整后流經(jīng)彈性元件內(nèi)的電熱元件,使彈性元件的位移量增加,從而指示繞組溫度。
變壓器油溫計(jì)的缺點(diǎn)
現(xiàn)有變壓器監(jiān)測(cè)不足之處在于:1、無法準(zhǔn)確反饋熱點(diǎn)溫度,2、功能簡單,3、可擴(kuò)展性差。
無法準(zhǔn)確反饋熱點(diǎn)溫度的原因是:傳統(tǒng)繞溫表使用的是熱模擬測(cè)量法,在穩(wěn)態(tài)的情況下是可以直接參考的,但在動(dòng)態(tài)下受到油對(duì)熱源熱交換時(shí)間常數(shù)較大的影響,有一定的局限性,在超額定電流運(yùn)行時(shí)也不能準(zhǔn)確地反映繞組溫度。另外若運(yùn)行中的變壓器采用強(qiáng)油循環(huán)或冷氣器,在不同的負(fù)載條件或溫度下,所投入的冷卻器數(shù)量不同,從而變壓器內(nèi)部油流速有較大的變化,進(jìn)而引起變壓器繞組對(duì)油的溫升特性發(fā)生較大的變化,這樣就可能在某些工況下,變壓器的溫升特性與溫度計(jì)電熱元件的溫升特性有較大的差別。
油變光纖測(cè)溫系統(tǒng)
變壓器光纖測(cè)溫系統(tǒng)是多測(cè)溫通道,包括多路油面溫度和多路繞組熱點(diǎn)溫度、多個(gè)可單獨(dú)設(shè)置報(bào)警策略的微動(dòng)開關(guān)、多路4-20mA模擬輸出、串口RS485、LAN通信接口等功能。相較于傳統(tǒng)的指針式油溫和繞組熱點(diǎn)溫度測(cè)量裝置,具有兼容原有油溫繞溫測(cè)量報(bào)警系統(tǒng)、溫度及報(bào)警信息直觀、測(cè)溫準(zhǔn)確,穩(wěn)定性好,可靠性強(qiáng),可擴(kuò)展性強(qiáng)的優(yōu)勢(shì),滿足未來智能化變電站要求。
一個(gè)裝置替換傳統(tǒng)多塊繞溫表、油溫表的;對(duì)傳統(tǒng)油浸式變壓器測(cè)溫系統(tǒng)的完美兼容,無需較大改動(dòng)即可實(shí)現(xiàn)替換;模塊化設(shè)計(jì),通過總線控制,實(shí)現(xiàn)更多功能;數(shù)字化溫度處理,針對(duì)不同場(chǎng)景有不同的測(cè)溫算法,測(cè)溫更精準(zhǔn);數(shù)字化通信控制,滿足未來無人巡檢,自動(dòng)控制,智能化管控需求。