变压器用绕组温控仪原理及应用.pdf

第33卷第1期
四川电力技术
Vol33, No. 1
2010年2月
Sichuan Electric Power Technology
Feb.2010
变压器用绕组温控仪原理及应用
谢崇宇,刘翔宇
成都电业局修试所,四川成都610041
摘要;月前,对变压器绕组温度的测量主要是通过热模拟测量方法,绕组温度表在油温表的基础上配备一台电流匹
配器和电热元件,通过温度叠加来反映变压器绕组温度。这种测温方法具有简单、适用的特点。就绕组温控仪及其配
套匹配器的入网检定和温度控制节点的整定进行了讨论,对绕组温控仪的实际使用有一定指导意义。
关键词:绕组温控仪;接点;检定
Abstract: The way to obtain the winding temperature of transformer is heating simulation method at present, that is, winding
temperature indicator is equipped with a curent matching box and electrothermal component on the basis of oil temperature in
dicator, and the winding emperature is indicated by the temperature superposition. The proposed method is simple and appli
cable. The means for the calibration of winding empera ue and its matching box are discussed, which is the guidance for the
actual use of winding temperature indicator and controller.
Key words: winding temperature indicator and controller; contact; calibration
中图分类号:TK39文献标志码:B文章编号:1003-6954(2010)01-0082-04
侧负载情况变化而补偿不同的铜油温差。
在温控仪上设置有2~5个微动开关,每个开关
配有各自的温度设置指针或温度盘用于设置触点动
变压器运行中,如果遇到短路、过载、环境温度过作温度值,可提供输出接点分别用于投切变压器冷却
高或冷却通风不够等情况时,就会使变压器过热。当系统、超温报警和超温跳闸等要求,同时在温控仪内
绕组温度超过绝缘耐受温度时会使绝缘破坏,是导致还配有PIl00或4~20mA温度变送器用于主变压
变压器不能正常工作的原因之一。电力变压器的油器温度的远方监视。
温和绕组温度是主变压器运行工况监测的重要参数,
保证温控仪测温系统对温度测量的准确性,报警
关系到运行中的变压器风冷投人、温高报警、油温过接点和跳闸接点的动作可靠性对主变压器的可靠运
高跳闸等保护的正常动作。目前,主变压器测温系统·行至关重要,因此做好主变压器温控仪的人网投运检
均采用压力式温度计,温度值由密封的充液体的测量定工作特别是按照规程对接点进行整定的工作是保
系统测取,其主要由温包、毛细管、布登管等组成,所证温控仪正常、可靠运行的关键。下面就主变压器绕
有元件在一个封闭的管系统中,内充高压液体。温度组温控仪的检定及定值的整定进行了探讨,对主流的
升高时,液体膨胀,将压力的变化传送到布登管。布几种绕组温控仪校验方法做了介绍。
登管连接到指针心轴,驱动心轴转动,从而温度变化
和温度值指示在刻度盘上。这种机械式的测量系统1压力式绕组温控仪测温原理
是一个独立单元,不需要外部输人功率。
直接测量变压器绕组温度需要解决高电压隔离
压力式温度计是依据封闭系统内部工作物质的
的世界级难题,国内外绝大部分变电站均采用热模拟体积或压力随温度变化的原理工作的,如图1所示。
方法间接测量变压器绕组温度。绕组温度由变压器仪表封闭系统由温包、毛细管和弹性元件组成。温包
顶层油温使仪表内弹性波纹管产生对应的角位移量,内充工作介质,在测量温度时,将温包插人被测介质
叠加仪表内发热元件产生的角位移量,从而指示变压中,受介质温度影响,温包内部工作介质的体积或压
器绕组温度,发热元件通过匹配器及变压器TA二次力发生变化,经毛细管将变化传递给弹性元件(如弹
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Vol33. No
2010年2月
Sichuan Electric Power Technology
Feb.,2010
簧管),弹性元件变形,自由端产生位移,借助于传动件产生一个附加位移,从而产生一个比油温高一个温
机构,带动指针在刻度盘上指示出温度数值。
差的温度指示值,这个温差即模拟出来的变压器铜油
温差,采用这种间接的方法可以得到绕组温度的平均
弹性元件
指示值
传动机
采用绕组温控仪的“热模拟”方法进行绕组温度
测量,其加热的位置一般分为两类:一类是将加热电
毛细?
流引入温控仪内部,通过对温控仪内部的补偿温包进
行加热以使弹性元件产生附加位移,典型的温控仪如
工作物质
AKM绕组温控仪WT35系列;另一类是分流器和传
感器一体位于变压器顶层油温的测温孔处,分流器输
出的加热电流直接对插入测温孔处的温包进行加热,
图1压力式温度计典型结构
以此产生比油温高一个温差的温度值,典型的温控仪
由于直接测量变压器绕组温度需要进行高电压如 MESSKO绕组温控仪MT-STW160F2系列。
隔离,目前还没有成熟的技术,因此国内外在绕组温
度测量上采用“热模拟”的方法进行测量。根据IEC2变流器整定及温度点测试
354《油浸变压器负载导则》给出的变压器温度场数
学模型如图2所示。
变流器用于将输人的TA二次侧绕组电流转换
油平均温升随绕组高度升高而增加,同时绕组平为与变压器负荷成正比的加热电流,其整定的方法
均温升呈直线与油温升平行,绕组温升与油温升之差如下。
即为铜油温差,即绕组温升如式(1)所示。
(1)根据变压器的额定电流及互感器的变比,计
(1)算电流互感器的输出电流,如式(2)所示。
式中,T为绕组温度;T为油面温度;△T。为铜
(2
油温差
U?K
TA额定电流的大小与变压器铭牌额定负荷电式中,。为互感器额定输出电流;S为变压器额定容
流、电流互感器变比等有关,与变压器绕组电流成正量;V为变压器额定电压;还a为电流互感器变比
比。加热电流是对进行调整后根据变压器铜油
(2)通过变压器厂家提供的参数或变压器使用
温差人为给出的一个工作电流,加热电流通过加热电说明书提供的变压器绕组对油平均温升值△7查表
阻,从而产生的指示值比实测值高一个温差,该温度得到需要的加热电流,绕组温控仪的温升特性曲线
与变压器绕组电流即变压器负载相对应。经过调整(或表格)可以在绕组温控仪说明书上获得。
后的加热电流l在电热元件上产生的热量使弹性元
(3)根据。和,的值计算得到变流器导线或短
度传器
高度
爱热点温升
油是升
绕组平均逼升
书油升
组底都
-升
图2变压器