为保护变压器的安全运行,其冷却介质及绕组的温度要控制在规定的范围内,这就需要温度控制器来提供温度的测量、冷却控制等功能。当温度超过允许范围时,提供报警或跳闸信号,确保设备的寿命。温度控制器包括油面温度控制器和绕组温度控制器。
主要功能:
1、根据变压器温度的变化控制变压器冷却器工作状态;
2、当变压器温度较高时,发出报警信号或跳闸;
主要测量和启动元件:变压器温度继电器(油温表)
温度计主要结构:温包、PT100电阻、毛细管、波纹管、表头、压力式继电器。
温度值 | 动作情况 |
上层油温85℃ | “油温高”报警信号 |
上层油温80℃ | “油温高”报警信号返回 |
绕组温度105℃ | “绕组温度高”报警信号 |
绕组温度100℃ | “绕组温度高”报警信号返回 |
上层油温95℃ | 跳闸/信号 |
绕组温度115℃ | 跳闸/信号 |
油面温度65℃ | “风扇启动”信号,启动辅助冷却器 |
油面温度55℃ | “风扇启动”信号返回,辅助冷却器停运 |
绕组温度80℃ | “风扇启动”信号 |
为什么监控后台显示的温度与本体温度计上显示的温度有差异呢?
1、测温原理
(1)油面温控器的测温原理:
温控器主要由弹性元件、毛细管和温包组成,在这三个部分组成的密闭系统内充满了感温液体,当被测温度变化时,由于液体的“热胀冷缩”效应,温包内的感温液体的体积也随之线性变化,这一体积变化量通过毛细管远传至表内的弹性元件,使之发生相应位移,该位移经齿轮机构放大后便可指示该被测温度,同时触发微动开关,输出电信号驱动冷却系统,达到控制变压器温升的目的。
(2)绕组温度控制器的测温原理。
变压器油面温度是可以直接测量出来的,但绕组由于处于高压下而无法直接测量其温度,其温度的测量是通过间接测量和模拟而成的。绕组和冷却介质之间的温差是绕组实际电流的函数,电流互感器的二次电流(一般用套管的电流互感器)和变压器绕组电流成正比。电流互感器二次电流供给温度计的加热电阻,产生一个显示变压器负载的读数,它相当于实测的铜一油温差(温度增量)。这种间接测量方法提供一个平均或最大绕组温度的显示即所谓的热像。
(3)测量值的远程显示原理
为了将测量值传送到控制室作远程指示,温度控制器将铜或铂电阻传感器阻值的变化或温度变化产生的机械位移变为滑线变阻的阻值变化,模拟输出为4~20mA电信号,在远方转化为数字或模拟显示。使用滑线变阻的形式,其优点是接线比较简单,对于较长的传输途径不需要补偿线路,电流信号对杂散磁场和温度干扰不敏感。
2、设置原则
变压器应配备油面温度控制器及绕组温度控制器,并有温度远传的功能,为能全面反映变压器的温度变化情况,一般还将油面温度控制器配置双重化,即在主变的两侧均设置油面温度控制器。
为防止非电量保护误动作引起跳闸事故,许多单位规定温度控制器的接点不接入跳闸:但实际上是否接入跳闸应考虑变压器的结构形式及变电站的值班方式,如由于壳式变压器结构的特殊性,当变电站为无人值班时,其油面温度控制器的跳闸接点应严格按厂家的规定接入跳闸。而对于冷却方式为强迫油循环风冷的变压器一般应接入跳闸,对于冷却方式为自然油浸风冷的变压器则可仅发信号。
变压器温度高跳闸信号必须采用温度控制器的硬接点,不能使用远传到控制室的温度来启动跳闸:在某220kV变电站中, 由于采用远传的温度来启动跳闸,在电阻温度计回路断线或接触电阻增大时,反映到控制室的温度急剧升高,超过150% 则引起误动跳闸。
要发挥温度控制器对变压器的保护作用,关键在于保证控制器的准确性。某220kV变电站因将油温启动冷却器接点与跳闸接点的回路对调,导致变压器运行中油温升高,达到启动冷却器的温度值时引起变压器误跳闸。所以温度控制器必须按规程进行定期校验,并保证接点回路接线的正确,防止因接线错误导致变压器的误跳闸。
来源:变电小青年