
變壓器內的油溫、繞組溫度影響絕緣材料的性能、壽命,從而影響變壓器的壽命,甚至直接導致故障,因此,監測變壓器內部實時溫度很有必要。根據測溫原理,溫度計的類型有三種:
測出的溫度如何使用:
1. 送出至本體表計,通過指針實時顯示;
2. 通過表計輔助接點控制冷卻器、發出報警信號等;
3. 模擬量送出至測控裝置,在監控后臺顯示溫度。
4.?運檢人員根據廠家使用說明書、規程對溫度異常情形做出相應處理。
大型變壓器內部高壓、強磁場,普遍采用測溫原理為第二種的“壓力溫度計”。變壓器的溫控器有兩種,油面溫控器和繞組溫控器,其原理、結構只在一個地方有差異。來認識一下傳統溫控器外形。
1、下方金屬管件為底座,溫包放置在底座內部,溫包內是感溫介質,受熱會膨脹。這個在變壓器上方插入油中,深度150mm左右。
2、后面卷成數匝的是彈簧軟管,彈簧軟管內是毛細管,毛細管傳遞膨脹介質到表計。膨脹介質驅動彈性元件,通過傳動機構帶動指針,上方表盤上白色的指針顯示實時溫度。
a. 當溫度升高,白色指針轉到紅色指針位置時,再向右轉動,會帶動它一起向右,溫度降低,紅色不會跟著返回,所以紅色記錄白色到過的最大位置。
b. 四色指針對應了四組常開(常閉)輔助接點,對應的溫度值就是該輔助接點動作值輔助接點的功能用戶選擇,大概是:
K1. 冷卻器返回溫度;K2.冷卻器啟動溫度;K3.溫度高報警;K4溫度高跳閘。現在新的表計大多有6組輔助接點,K5灰色,K6紫色,根據需要使用或備用。
上面測出來的是油溫,與繞組沒有關系。繞組那個位置是溫度計無法接近的,做了一個變通,也就是繞組溫控器和油面溫控儀不一樣的地方。

這是個原理示意圖,變壓器的繞組怎么接不用管,這里1、4、5是特別之處。簡單說原理就是把負荷電流這個1、4、5這個回路折算成銅溫升,疊加油溫后成為繞組溫度。1是高壓側套管CT次級線圈,輸出的電流根據某個方法,通過5變流器折算成一個適合的電流(因為不同廠家變比等二次電流不一樣,所以要變流折算),折算后的電流通過4電熱元件產生的熱量驅動彈性元件位移增大,指示的溫度也增大,從而反映繞組溫度。
看一下銘牌繞組測溫用次級:
溫控器溫度指針的由來,通過插入變壓器油的溫包感受油溫,溫包中的彈性介質傳遞膨脹到指針,從而指示溫度。
第二:監控后臺看到的數字溫度怎么來的?
第一個問題,CT電流(通過變流器折算后的電流)加熱的變壓器中的溫包,就是這張圖,1輸出的電流經過5轉換后,輸入了2中加熱溫包。
下面這張圖,右邊的虛框,就是左邊這個溫度底座的放大展示,紅線把連起來的兩個框框是同一個東西。溫度底座里有溫包、電熱元件(繞組溫度計),pt100電阻。
目前研究幾個型號都是繞組溫控器都是模擬法。
1是高壓側套管CT次級線圈,輸出的電流根據某個方法,通過5變流器折算成一個適合的電流(因為不同廠家變比等二次電流不一樣,所以要變流折算),折算后的電流通過4電熱元件產生的熱量驅動彈性元件位移增大,指示的溫度也增大,從而反映繞組溫度。
這里還有一種熱模擬方法,CT二次電流折算后去加熱溫包
介紹一下Pt100鉑電阻,Pt100是鉑熱電阻,它的阻值會隨著溫度的變化而改變。Pt后的100即表示它在0℃時阻值為100歐姆,100℃時它的阻值約為138.5歐姆。
導體的電阻值都會隨溫度變化,但是鉑電阻的變化穩定還很明顯。把對應關系用曲線畫出來,然后根據測得阻值查曲線對應的溫度,就是它的測溫原理。從而把溫度變化轉成電阻,電阻也就是電壓除以電流,計算機處理電信號就得到了Pt100的溫度。
于是給溫包里的鉑電阻加個直流電壓,把電流輸出來,就是溫度變送器的工作,就是下面這張圖紅框部分。(原理是這樣,實際上為了精確,溫度變送器還有調零補償等回路)
也可以直接輸出Pt100(藍框部分),溫控器負責把電阻兩端接出來。為什么Pt100接出三根線,Pt100鉑電阻傳感器有三條引線,可以使用A、B、C(或黑、紅、黃)來代表三根線,三根線之間的規律:A與B或C之間的阻值常溫下在110歐左右,B與C之間為0歐,B與C在內部直通,原則上B與C無區別。
一般顯示儀表提供三線接法,Pt100一端出一顆線,另一端出兩顆線,都接儀表,儀表內部通過橋抵消導線電阻。
表計顯示和后臺顯示的溫度不超過5K。現場有多個溫度計指示的溫度、控制室溫度顯示裝置或監控系統的溫度應基本保持一致,誤差不超過5K。