来源:醴陵市湘创电器有限公司 时间:2025-03-30 22:48:36 [举报]
干式变压器温控仪是一种设计用于监测和控制干式电力变压器运行温度的关键设备。它通过预埋在变压器三相绕组中的铂电阻传感器(通常为Pt100)来实时检测和监控绕组的温度变化,确保变压器在安全的温度范围内运行,从而延长其使用寿命并提高运行效率。
主要功能
1. 温度监测:温控仪能够实时检测并显示变压器三相绕组的温度。用户可以选择巡回显示各相温度或只显示温度高的一相。
2. 风机控制:根据设定的温度阈值,自动控制冷却风机的启停。当绕组温度达到启动温度时,风机自动启动以降低温度;温度降至关闭温度时,风机自动停止。
3. 超温报警与跳闸:在温度超出预设的安全范围时,温控仪会发出声光报警,提醒维护人员注意。如果温度继续升高至危险水平,温控仪将触发跳闸机制,切断变压器电源以防止损坏。
4. 故障报警:当传感器出现故障时,温控仪能立即识别并发出报警信号,同时显示故障相位和类型(如传感器断路或短路)。
5. 黑匣子功能:记录变压器断电时刻各绕组的温度及历史高温度,为故障分析提供宝贵数据。
6. 通讯功能:部分型号的温控仪具备RS485或RS232通讯接口,可将温度数据上传至监控计算机,实现远程监控和管理。
7. 模拟测试功能:允许用户模拟输入温度信号以检测温控器的控制功能,确保设备处于良好工作状态。
干式变压器是一种电力变压器,与传统的油浸式变压器相比,其在结构、冷却方式等方面有显著特点,在电力系统等领域发挥着重要作用。以下是详细介绍:
定义:干式变压器是指铁芯和绕组不浸在绝缘液体中的变压器,它采用固体绝缘材料来实现绝缘和冷却。
结构
铁芯:一般由高导磁率的硅钢片叠成,其形状有E型、C型等,铁芯的作用是提供磁路,使绕组能够通过电磁感应实现电能的转换和传输。
绕组:通常由铜或铝导线绕制而成,分为一次绕组和二次绕组。一次绕组接输入电源,二次绕组输出电能,通过绕组的匝数比来实现电压的变换。
绝缘系统:采用玻璃纤维、环氧树脂等固体绝缘材料,将铁芯和绕组进行绝缘处理,以变压器的电气性能和安全性能。
特点
安全性高:由于不使用绝缘油,不存在油泄漏、火灾等安全隐患,特别适用于对安全要求较高的场所,如医院、学校、商场、机场等人员密集的地方。
维护简单:干式变压器结构相对简单,没有复杂的油循环系统和储油设备,因此日常维护工作量小,只需定期进行外观检查和电气性能测试等。
环保性能好:无油污染,对环境友好,符合现代环保要求。在运行过程中不会向外界排放有害气体和污染物,不会对土壤、水源等造成污染。
体积小、重量轻:相同容量下,干式变压器的体积和重量一般比油浸式变压器小,便于安装和运输,尤其适用于空间有限的场所,如高层建筑的配电室、地铁车站等。
散热性能好:采用了多种散热措施,如增加散热片、采用风冷或强迫风冷等方式,能够有效地将绕组和铁芯产生的热量散发出去,变压器在正常温度下运行,提高了变压器的过载能力和使用寿命。
干式变压器温控仪测量绕组温度时,其精度受以下因素影响:
传感器因素
传感器本身精度:不同类型和质量的传感器精度有差异,如 Pt100 铂热电阻,A 级精度的允许误差小于 B 级。即使同一类型,生产工艺和材料的不同也会使传感器在相同温度下输出的电阻值有偏差,从而影响温度测量精度。
传感器老化:长期使用后,传感器的性能会发生变化,如 Pt100 铂热电阻可能出现阻值漂移,导致测量结果不准确。
传感器安装:若传感器与变压器绕组接触不良,存在间隙或松动,会使热量传递不充分,导致测量的温度低于实际绕组温度。若安装位置不当,如未处于绕组温度高处,也不能准确反映绕组的真实高温度。
信号传输因素
传输线材质与长度:传输线的电阻、电容等特性会影响信号传输质量。若采用的传输线材质不佳,电阻较大,长距离传输时会产生较大的信号衰减。以常用的铜质传输线为例,每 10 米长度电缆电阻值会对测量产生一定影响
干扰:现场的电磁环境复杂,若传输线未采取良好的屏蔽措施,容易受到电磁干扰,使信号中混入噪声,导致测量结果波动,影响精度。
温控仪自身因素
电子元器件性能:温控仪内部的电子元器件,如放大器、A/D 转换器等的性能会影响测量精度。元器件的离散性、热噪声、时间漂移和温度漂移等都可能导致测量误差
算法与校准:温控仪的温度计算算法对测量精度有重要影响。若算法简单,不能准确补偿各种误差因素,会导致测量结果不准确。此外,出厂校准不准确或长期使用后未及时校准,都会使温控仪的测量精度下降。
环境因素
温度:环境温度的变化会影响传感器和温控仪的性能。当环境温度超出温控仪的正常工作范围,如低于 - 10℃或 55℃时,可能导致温控仪内部电路参数发生变化,影响测量精度
湿度:高湿度环境可能使传感器和传输线表面凝结水汽,导致绝缘性能下降,影响信号传输和测量精度。同时,湿度变化还可能使传感器的材料性能发生改变,进而影响测量结果。
振动与冲击:干式变压器运行时可能会产生振动,若温控仪安装不牢固,在振动作用下,内部元器件可能会出现松动、接触不良等问题,影响测量精度。
干式变压器温控仪的温度传感器常见故障如下:
电气性能故障
开路故障:传感器的内部导线或外部连接线路可能会因各种原因出现断开的情况,如长期使用导致的导线老化断裂、安装过程中的过度拉扯使线路损坏等。此时,传感器无法正常传输温度信号,温控仪会显示异常高温或低温,通常显示为超出正常测量范围的极值,如显示 “- - -” 或 “HHH”“LLL” 等代码。
短路故障:传感器内部的绕组或外部连接线可能会发生短路。可能是由于绝缘层破损、受潮等原因,导致电流不按正常路径流动,直接形成回路。短路故障会使传感器输出的信号异常,温控仪显示的温度值可能会固定在某个值或出现无规律的跳动。
阻值漂移:长期使用或在恶劣环境下,传感器的电阻值可能会发生漂移,偏离其初始的校准值。例如 Pt100 铂热电阻,正常情况下在 0℃时阻值为 100Ω,但由于老化、高温等因素,其阻值可能会变为 102Ω 或 98Ω 等,导致测量的温度与实际温度存在偏差。
机械结构故障
探头损坏:温度传感器的探头通常是直接与被测物体接触来感知温度的部分,容易受到外力撞击、摩擦等而损坏。比如在安装或检修过程中,不小心碰撞到探头,可能会使探头内部的敏感元件受损,导致测量不准确。
固定松动:传感器在安装时,如果固定不牢固,在变压器运行过程中的振动等因素作用下,可能会出现松动。这会导致传感器与被测绕组之间的接触不良,使测量的温度数据不稳定,出现波动或偏差。
环境影响故障
受潮:如果传感器所处的环境湿度较大,或者防护措施不到位,水汽可能会进入传感器内部,使内部元件受潮,影响其电气性能,导致测量误差增大。严重时,可能会使传感器短路或损坏。
腐蚀:在一些具有腐蚀性气体或液体的环境中,传感器的金属部件可能会被腐蚀,从而影响传感器的性能和寿命。例如,在化工厂等环境中,传感器表面的金属可能会与腐蚀性气体发生化学反应,导致传感器的灵敏度降低,测量结果不准确。
其他故障
电磁干扰:在变压器等强电磁环境中,传感器可能会受到电磁干扰,导致信号传输出现异常。干扰可能会使传感器输出的信号中混入噪声,使温控仪显示的温度值出现跳动或偏差,无法准确反映实际温度。
兼容性问题:当传感器与温控仪或其他设备连接时,如果存在兼容性问题,也可能导致故障。例如,传感器的输出信号类型与温控仪的输入要求不匹配,或者通信协议不一致等,都会使系统无法正常工作,出现温度显示异常等问题。
BWD3K330干式变压器电脑温控器,专为风冷干式电力变压器设计,确保其稳定运行,是我公司研发的新一代产品。该温控器采用内置的三只Pt100铂电阻,有效监测变压器绕组的温度变化,自动调节冷却风机,实现超温预警及高温断电保护,保障设备安全。遵循JB/T7631-94标准制造,其结构紧凑,运行稳定,具备强大的抗干扰特性。此外,内置“黑匣子”功能,能记录断电相绕组的温度及设备状态。技术参数如下:工作电压:AC150V~AC250V(50HZ),相对湿度:5~95%,环境温度:-25~+65℃,大气压:60~106KPA。测量范围:-40~200℃,分辨率:0.1℃,测量精度:±1℃,控制精度:±1℃,功耗:<10VA,重量:<5kg。传感器采用三支PT100铂热电阻(Φ3×30×900mm引线)。继电器触点容量:有源单机风机:AC220V/20A一组,超温报警:AC220V/10A一组,温跳闸:AC220V/10A一组,故障报警:AC220V/10A一组。仪表尺寸:320×260×64mm,抗干扰性能符合JB/T7631-94标准,风机保险管:250V/5A或250V/10A,温控器保险管:250V/1A或250V/2A。
判断温度传感器是否需要重新校准,可以从传感器的使用时间、测量数据表现、设备状态及环境因素等方面综合考量,以下是具体方法:
基于使用时间和频率
达到规定校准周期:一般来说,温度传感器的制造商都会在产品说明书中规定一个校准周期,通常为 1 年或 2 年。如果传感器已经使用到了这个时间节点,即使没有明显的故障迹象,也建议进行重新校准,以确保其测量精度。
频繁使用:若传感器在短时间内使用频率非常高,比如在连续生产线上长期不间断工作,或者在频繁的温度测试实验中频繁使用,其内部元件可能会因疲劳等原因导致性能变化,这种情况下即使未到规定校准周期,也应考虑提前校准。
依据测量数据表现
数据偏差较大:将传感器与已知精度更高的标准温度计或其他经过校准的传感器放在同一温度环境下进行对比测量。若测量值与标准值之间的偏差超出了传感器的允许误差范围,例如,传感器的精度为 ±1℃,但实际测量偏差达到了 ±2℃,则需要重新校准。
数据不稳定:在稳定的温度环境中,传感器测量数据出现无规律的波动,忽高忽低,且排除了外部干扰等因素后,说明传感器可能存在性能问题,需要重新校准以恢复其稳定性。
与历史数据不符:在相同或相似的测量条件下,当前测量数据与以往积累的可靠历史数据存在明显差异,且其他测量条件和设备均无变化,那么很可能是传感器需要校准。
基于设备状态
维修或更换部件后:当传感器经历了维修,如更换了内部的敏感元件、线路板等关键部件后,其性能可能会发生变化,需要重新校准以确保测量准确。
出现故障修复后:传感器出现过如开路、短路、信号异常等故障,即使经过修复能够恢复工作,也需要进行校准,因为故障可能已经对传感器的精度产生了影响。
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