摘要：主变测温系统由温包、毛细管和弹簧性元件组成的，温包内充工作介质，再测量温度时，将温包插入被测介质中，受介质温度影响，温包内部工作介质的体积或压力发生变化，经毛细管将此变化传递给弹性元件（如弹簧管），弹性元件变形，自由端产生位移，借助于传动机构，带动指针在度盘上指示出温度数值。绕组温度计作为电力变压器的一种重要保护装置而得到广泛运用。本文以华电云南鲁地拉电厂主变绕组温度指示控制器的校验为例，介绍绕组温升的设定方法。
关键词：绕组温度计；铜油温升；设定；校验
电力变压器是电力系统中的重要组成部分，它的可靠性直接关系到电网的安全运行和供电的可靠性。电力变压器的生产成本高，提高变压器性能即可增加其寿命，提高其性价比。变压器的热特性和绕组温度分布的在线监测常作为重要议题。可见变压器用温度计作为一种最原始最普通的监测元件，其地位也是不可忽略的，当一台变压器出现问题时，温度可以最直观的体现出来。变压器的热分析可以提供关于变压器状态的有用信息而且能指出变压器内部的缺陷。一些内部缺陷将引起变压器热状态的变化。通常认为绝缘纸在98度持续的最大热点温度的情况下对变压器寿命有很大的影响。除此之外，温度每增加6度将会加倍变压器的老化速度。它在超过铭牌额定值的负载情况下运行时，其绕组的最热点温度不超过140°C；而在额定负载情况运行时，则可允许它长期工作的最高温度为105°C。因绕组热点温度是影响变压器绝缘热老化的主要因素之一，所以GB/T15164-1994《油浸式电力变压器负载导则》中规定，在对应的环境温度为20°C时，油浸式变压器的绕组热点温度基准值是98°C，此时变压器绝缘的相对老化率为1。根据6度法则，当变压器的热点温度在80-140°C范围内时，温度每升高6°C，其绝缘老化率就会增加一倍。因此对变压器绕组温度的检测及校验具有重要意义。
1、绕组温度计的工作原理
绕组温度表主要是在一个油温表的基础上,配备一台电流匹配器和一个电热元件，通过变压器电流互感器取出的与负荷成正比的电流，经变流器调整后，通过嵌装在弹性元件内的电热元件，电热元件产生热量，使弹性元件的位移量增大。因此，在变压器带上负荷后,弹性元件的位移量是由变压器顶层油温和变压器的负荷电流两者所共同决定，变压器绕组温度计指示的温度是变压器顶层油温与线圈对油的温升之和。
2、绕组温升设定及校验介绍
JB/T8450-2005机械行业标准《变压器用绕组温度计》中对绕组温度计，温升试验要求：热模拟特性：变流器输人0.5A〜5A的附加电流时,热模拟装置所产生的附加温升应符合下表的规定,其误差应不大于示值基本误差限值。热模拟时间常数不大于9min。
绕组温度表的校验核心内容是温升试验。在整套测量装置中，电热元件是核心部件，因为它的发热特性能否“真实地”反映变压器绕组的发热特性,将直接影响到测量结果。为此，需在变压器做温升试验时，测量变压器绕组的温升，从而对流经发热元件的电流通过电流匹配器进行调节，使得电热元件的发热特性与变压器绕组对油的温升特性更为接近，使得温度计的值更能准确地反映变压器绕组的温度。
求:Is值：由变压器厂给出铜油温差：ΔT如：ΔT=20ºC，查表可知：Is=1.04A。
求:Ip值：确定变压器变比、变压器额定电流如：变压器变比：1500A：5A；额定电流：800A。计算：Ip=800A×5A/1500A=2.66A
根据鲁地拉电厂主变铭牌参数来调节绕组温度计温升（主变高压侧额定电流为452.2A，测温电流互感器变比为500/2A，计算出CT二次侧的额定电流为1.808A。厂家提供了变压器绕组额定运行状态下主变绕组铜油温升定值为17.0k，查电流温升表得知17K对应电流值为0.94A。
根据（Messko-MT-ST复合型温度计BA20380205）说明书中的介绍，将下图中3号、6号端子加入1.808A电流后，测得4号、5号端子之间的电压值即为对应加热电流值。当温升为17K时，通过旋转可调电阻P将电压调整在0.940VAC。
绕组测温装置电流加热回路原理图
现场抽检#6号机组C相主变绕组测温装置，具体试验方法如下：将感温探头放入50.0℃的标准恒温水槽中，在测温装置3号、6号端子加入1.808A电流，30分钟后测温装置表针指示值为68.2℃，实际温升为18.2K，指示值偏大1.2K。根据《DL/T1400-2015油浸式变压器测温装置现场校准规范》中第5.2.3条热模拟温升误差的要求：绕组测温装置的热模拟温升误差应不大于±3.2℃，即本次试验的结果误差满足古规程要求。
3、电力变压器温度异常的检测与预防措施
运行中的电力变压器在负荷和散热条件、环境温度都不变的情况下，较原来同条件时的温度高，并有不断升高的趋势，或超极限负荷引起温度升高，都是变压器的温度异常。引起的原因可能有：导电回路故障、电磁回路故障、长期过负荷运行，事故过负荷、散热条件恶化等等。运行时若发现变压器温度异常，应先经过认真分析，查明原因后，再采取相应的措施予以排除，把温度降下来，如果是电力变压器内部故障引起温度异常，应停止运行，进行检查和检修。其预防措施有：加强电力变压器色谱分析工作；定期开展电力变压器远红外测温工作；高温、高负荷情况下，应开展电力变压器特巡，检查油位和油温、负载是否对应，记录变压器运行电压、电流和顶层油温，以及曾达到的最高顶层油温等；新建变电站和更换电力变压器要合理选取变压器的型式和容量，尽量选择损耗参数低的电力变压器，要兼顾电力变压器经济运行的特点，避免变压器过负载运行，特别是户内电力变压器要适当留有容量裕度，合理通风循环结构，以避免和减小高负载率运行时的温升；另外，对可能并列运行的电力变压器要满足并列运行条件，防止产生环流引起变压器异常温升。
4、结束语
电力变压器是电力系统的重要设备，二次负荷变压器的绕组温度直接决定其寿命。从经济角度出发，对变压器绕组温度分布进行在线监测也是我国变压器运行保护的重点发展方向。目前，我国已经把变压器绕组温度在线监测装置的配备作为完善企业标准化体系的一个重要方面，并且部分变压器在出厂前就已经配备好了绕组温度的在线监测装置得到广泛的应用。
参考文献
[1]《电力变压器运行规程》DL/T572--1995
[2]《油浸式变压器测温装置现场校准规范》DL/T1400-2015
论文作者:蒋太勋
论文发表刊物:《基层建设》2019年第19期
论文发表时间:2019/9/17
标签：绕组论文; 变压器论文; 测温论文; 温度论文; 电流论文; 电力变压器论文; 温度计论文; 《基层建设》2019年第19期论文;