引言

變壓器是變電站的心臟,主變的溫度反映了主變本體及繞組帶負(fù)荷運(yùn)行時(shí)的狀況,電力變壓器過載或局部異常會(huì)引起變壓器油溫參數(shù)變化,如果長(zhǎng)期運(yùn)行在過熱狀態(tài)下,則可導(dǎo)致繞組絕緣老化加快、使用壽命和安全系數(shù)降低,甚至發(fā)生惡性電力事故。電力變壓器的油溫和繞組溫度是主變壓器運(yùn)行工況監(jiān)測(cè)的重要參數(shù),關(guān)系到運(yùn)行中的變壓器風(fēng)冷投入、溫高報(bào)警、油溫過高跳閘等保護(hù)的正常動(dòng)作。因此,主變溫度表作為主變壓器的重要輔助部件,其合格穩(wěn)定的質(zhì)量對(duì)主變的正常運(yùn)行起著非常重要的作用。按照《中華人民共和國(guó)國(guó)家計(jì)量技術(shù)規(guī)范一機(jī)械指針式溫濕度表校準(zhǔn)規(guī)范》規(guī)定,溫度指示表的校驗(yàn)周期建議為1年。

1溫度表校驗(yàn)現(xiàn)狀

目前,主變壓器溫度表主要分為油溫溫度表和繞組溫度表,校驗(yàn)時(shí)需將溫度表拆除,臨時(shí)安裝標(biāo)準(zhǔn)表,并將溫度表送至儀表校驗(yàn)室進(jìn)行校驗(yàn),校驗(yàn)合格后裝回原位置,方可繼續(xù)使用。傳統(tǒng)主變溫度表的校驗(yàn)、檢定過程較為繁瑣,所需穩(wěn)壓電源、溫度變送器等校驗(yàn)器件、外部接線較多,有時(shí)會(huì)出現(xiàn)接線松動(dòng)等情況,校驗(yàn)效率較低,雖能正確無誤地對(duì)溫度表進(jìn)行檢驗(yàn),但程序繁瑣,現(xiàn)場(chǎng)十分雜亂,無法快速檢定。市場(chǎng)上常見的溫度校驗(yàn)儀一般只對(duì)溫度表的溫度指示精確度進(jìn)行校驗(yàn),或者單獨(dú)對(duì)溫度表所輸出的Pt100信號(hào)進(jìn)行校驗(yàn),功能太少。

2溫度表校驗(yàn)工作原理

2.1溫度表測(cè)溫原理

國(guó)內(nèi)外絕大部分變電站均采用熱模擬方法間接測(cè)量變壓器繞組溫度。油溫表通過溫包探測(cè)到油溫,傳感給自身機(jī)械指示和輸出溫度信號(hào):繞組溫度由變壓器頂層油溫使儀表內(nèi)彈性波紋管產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的角位移量,疊加儀表內(nèi)發(fā)熱元件產(chǎn)生的角位移量,從而指示變壓器繞組溫度,發(fā)熱元件通過匹配器及變壓器TA二次側(cè)負(fù)載情況變化而補(bǔ)償不同的銅油溫差。

在溫控儀上設(shè)置有2～5個(gè)微動(dòng)開關(guān),每個(gè)開關(guān)配有各自的溫度設(shè)置指針或溫度盤,用于設(shè)置觸點(diǎn)動(dòng)作溫度值,可提供輸出接點(diǎn)分別用于投切變壓器冷卻系統(tǒng)、超溫報(bào)警和超溫跳閘等,同時(shí)在溫控儀內(nèi)還配有Pt100或4～20mA溫度變送器,用于主變壓器溫度的遠(yuǎn)方監(jiān)視。溫度表輸出信號(hào)通過中間裝置轉(zhuǎn)換成測(cè)控裝置可以接收的信號(hào),如溫度表輸出信號(hào)與測(cè)控裝置接收信號(hào)一致,則無需中間轉(zhuǎn)換裝置。

2.2溫度表檢驗(yàn)工作流程

對(duì)溫度表進(jìn)行外觀檢查后,進(jìn)行溫度示值誤差校驗(yàn)。首先將溫度表按照電氣原理圖完成外部接線,檢查溫度表、數(shù)顯儀、測(cè)控裝置的量程是否一致,將標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)和被檢溫度表裝置的感溫裝置垂直插入恒溫裝置中,恒溫裝置恒定溫度偏離檢定點(diǎn)不超過0.2℃。在溫度計(jì)全量程范圍內(nèi)選擇8～10個(gè)校驗(yàn)點(diǎn)進(jìn)行校驗(yàn),感溫裝置在恒溫槽中要穩(wěn)定5min后方可讀數(shù),核對(duì)標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)、機(jī)械指示、數(shù)顯儀顯示和輸出電流。溫度表接線電氣原理如圖1所示。

3校驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)

為了解決目前溫度表校驗(yàn)過程中遇到的問題,設(shè)計(jì)了一種主變溫度表檢定專用校驗(yàn)臺(tái),將所需校驗(yàn)零器件整合到一個(gè)平臺(tái)上,校驗(yàn)人員只需按照校驗(yàn)要求接入相應(yīng)外部接線,即可開始檢定校驗(yàn)過程,同時(shí)對(duì)溫度表溫度顯示功能、報(bào)警信號(hào)功能、遠(yuǎn)傳信號(hào)功能進(jìn)行同時(shí)校驗(yàn)。校驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)如圖2所示。

3.1整體設(shè)計(jì)

主變溫度表檢定專用校驗(yàn)臺(tái)包括操作臺(tái)、懸掛板和插線盒三大部分,懸掛板上設(shè)有橫向安放的滑軌,滑軌上設(shè)有至少3個(gè)掛鉤以懸掛連接主變溫度表:操作臺(tái)上垂直設(shè)有用于安放主變溫度表的懸掛板數(shù)個(gè)插線盒,插線盒上方設(shè)有若干個(gè)插接導(dǎo)線用的插線座:插線盒內(nèi)集成有兩個(gè)量程不一的數(shù)顯儀,側(cè)面均開設(shè)有散熱孔,下方兩側(cè)分別通過滑軌滑動(dòng)連接在操作臺(tái)上。

檢定平臺(tái)滑軌下方連接有托板,托板下方設(shè)有若干個(gè)呈一字型排列的桿,每個(gè)桿上套裝彈簧后連接按壓伸縮座,按壓伸縮座受力后會(huì)伸出或縮回,從而實(shí)現(xiàn)滑軌伸出操作臺(tái)或縮回。通過校驗(yàn)工作狀態(tài)下滑軌的受力情況,選用了合適的彈簧并設(shè)置4組按壓伸縮件,保證滑軌工作狀態(tài)下不回縮。操作臺(tái)上設(shè)有用于封住滑軌出口的封蓋,封蓋可以直接卡在滑軌出口處,方便拆卸。

3.2設(shè)計(jì)亮點(diǎn)

(1）該校驗(yàn)臺(tái)能同時(shí)對(duì)多只溫度表進(jìn)行顯示功能、報(bào)警信號(hào)功能、遠(yuǎn)傳信號(hào)功能的校驗(yàn),滿足一臺(tái)主變的所有校驗(yàn)需求。(2）該校驗(yàn)臺(tái)布局收納合理,外觀整潔,安全性高。接線盒滑動(dòng)安裝在操作臺(tái)上,方便拆卸檢修。(3）將操作臺(tái)上的滑軌設(shè)置為按壓伸縮狀態(tài),長(zhǎng)時(shí)間不使用時(shí)可按壓彈回到操作臺(tái)下,避免周圍環(huán)境中的灰塵、油氣污染。臨時(shí)不使用時(shí),可用蓋板蓋住滑軌以及插線盒,保證設(shè)備清潔,減少檢定誤差。

經(jīng)試驗(yàn),使用該校驗(yàn)平臺(tái)大大提高了工作效率,節(jié)省了工作時(shí)間(按每年校驗(yàn)60只溫度表計(jì)算,每年節(jié)省員工工時(shí)300h）,節(jié)約了大量人工成本。該平臺(tái)的使用減少了校驗(yàn)過程中恒溫槽(包括水槽和油槽）的調(diào)節(jié)次數(shù),大大降低了溫度調(diào)節(jié)風(fēng)險(xiǎn)和人員燙傷風(fēng)險(xiǎn),特別是使用油槽校驗(yàn)100℃及以上溫度時(shí),大大降低了高溫下繼續(xù)注油的危險(xiǎn)性和火災(zāi)發(fā)生的可能性,更安全,更可靠。校驗(yàn)結(jié)果正確無誤,投入運(yùn)行后能正確反映主變運(yùn)行情況,有利保障了主變安全穩(wěn)定運(yùn)行,受到使用人員的一致好評(píng)。

4結(jié)語(yǔ)

目前,在電力系統(tǒng)的很多電力部門,已經(jīng)將溫度表作為電力變壓器的一種重要保護(hù)裝置。因此,溫度表準(zhǔn)確與否對(duì)監(jiān)視變壓器運(yùn)行工況至關(guān)重要。通過對(duì)該檢定平臺(tái)的應(yīng)用,希望能對(duì)從事電力系統(tǒng)熱工計(jì)量和相關(guān)技術(shù)監(jiān)督工作的同事有所幫助,進(jìn)一步促進(jìn)電力變壓器的安全穩(wěn)定運(yùn)行。