油浸干式变压器测温装置环境适应性研究——创

油浸干式变压器测温装置环境适应性研究(1)关键词33601前言

目前，上海超高压输变电公司运行管理的103个220千伏及以上变电站中，与大功率干式变压器配套的2000多套测温装置，存在因环境温度变化，导致就地和远方仪表偏差超过家电网规定的5要求的缺陷。为了从事故源头上防止非电保护误报警或跳闸，作者结合日常检查工作，系统地测试和分析了测温装置两米偏差的缺陷机理。

2日夜巡逻法

2011年8月4日，500kV上海远东变电站巡检时发现，3号主变A相1号德油温表(12m长毛细管)本地指针值与凌晨6点背景网络数据偏差为1.0；中午12点，以上两张表的偏差上升到6.0。也就是说，当环境温度从早上6: 00的30变化到晚上12: 00的37时，同一温度计的远程温度和本地温度的偏差变化5，记录的数据如表1所示。

大型油浸式电力干式变压器是变电站的重要设备。继电保护码需要先立的通道来采集和传输重要设备的运行数据，如图1所示。远程(或本地)系统中任何组件的故障只能导致一个先立通道的故障，而不会影响另一个先立通道继续完成监控任务。

图1温度测量装置图

指针式温度计一般由三部分组成：感温部分(感温泡)、导电部分(毛细管)和弹性元件(铜管由圆板压扁后制成)(如图2所示)。密闭腔内充满感温介质(气体或液体)后，感温包内的感温介质膨胀收缩引起的压力变化通过毛细管传递给弹性元件，推动指针偏转，实现指示温度。

图2指针设备图

图1所示的测温装置包括两个先立的通道，即本地模式的指针式温度计和远程数字显示系统，其中远程显示系统采用了三线补偿等多种微电子技术，基本消除了环境温度变化的影响(例如环境温度变化40K时，温度变送器的附加误差仅为0.4)。虽然指针式温度计由于不受电磁场干扰，不需要工作电源，能适应IP55户外阈值，在世界各地变电站被广泛选用为非电保护执行元件，但当环境温度变化40K时，附加误差上限在3以上(即使在发达家，也只有0.5%FS/10)。综上所述，在大多数情况下，表1所示两个表的偏差变化是指针式温度计对环境温度变化的影响。

3校准装置的研制

虽然指针式温度计中的不合格产品可以按照家电网Q/GDW 440-2010 《油浸式变压器测温装置现场校准规范》附录E规定的环境温度影响试验方法(如表2)进行鉴定，但一个人至少需要两天时间才能完成一个试验产品。由于时间成本巨大，各基层供电公司在指针式温度计进货检验时，无法更加关注样品环境温度变化的影响程度是否符合要求。

因此，作者开发了一种特殊的测试设备(如图3所示)。KH-2010环境温度变化自动测试装置有三个工作室，每个工作室的环境温度可以产生-20的低温环境(模拟冬季气候)或60的高温环境(模拟夏季在阳光直射阈值下的极端工况)。 #p#分页标题#e#

表2环境温度影响的测试方法

图3全自动环境温度变化测试装置

指针式温度计的温度包络基本不受环境温度变化的影响；poi

同时，KH-2010还配备了工控电脑、摄像头、打印机等。并根据预设的恒温槽工作温度(20或100)、实验室测试温度和必要的保温时间自动完成所有测试项目，并拍摄温度计表盘的照片作为记录数据的依据，如表4-1所示。为了确定远东站使用的温度计的缺陷机理，根据Q/GDW 440-2010进行了以下试验：

根据家电网Q/GDW440-2010附录e，根据上海地区气候阈值模拟0冬季环境(对比20和0环境温度阈值下20刻度线上指示值的变化，合格上限应不超过1.6/20K)；模拟上海地区夏季阳光直射阈值下的60环境(比较20和60环境温度阈值下100刻度线上指示值的变化，合格上限应不超过3.2/40K)。

4测试数据

我们用上海常用的四个品牌18m长的指针式温度计作为样品。将温度计刻度盘和毛细管分别放入上述环境温度模拟箱中，依次将两个环境温度模拟箱的温度改为0、20或60(此时标准恒温油箱的温度分别稳定在20或100)，待环境模拟温度稳定后，读取温度计指示值，即可得到夏季或冬季环境温度变化引起的温度计指示值的偏差。试验数据见表4-1、表4-2和表4

表4-1测试数据

照片#104显示仪表和毛细管处于20的阈值，获得的温度指示数据为99。

照片#105显示，在20的环境和60的阈值(模拟高温线槽环境)下，仪表获得的温度指示数据为108，表明环境温度变化40 k时，毛细管的偏差为9。

照片#106显示仪表和毛细管在60阈值以下(模拟夏季阳光直射的高温环境)，获得的温度指示数据为111，表明仪表和毛细管在阳光直射时有12的偏差。

从表4

-1 数据可以发现：环境温度从春天的20℃变化到上海地区夏天阳光直射条件下的60℃时，该温度计出现12℃的误差，其中表计部分影响量为3℃(尚在合格上限范围以内); 而毛细管的影响量却高达9℃。

表4-2 测试数据