龍燕,袁文,鐘著輝,唐海軍

(國網(wǎng)湖南省電力公司常德供電分公司，湖南常德415000)

提高主變油溫測量遠(yuǎn)傳精度的措施

龍燕,袁文,鐘著輝,唐海軍

(國網(wǎng)湖南省電力公司常德供電分公司，湖南常德415000)

Countermeasures of im proving remote transm itting measure precision ofmain transformer oil tem perature

針對110 kV主變壓器遠(yuǎn)方測溫誤差較大的現(xiàn)狀，探索出一套行之有效的方法與措施，能及時(shí)查明產(chǎn)生誤差的原因并加以處理，可有效提高測溫測量精度，有利于主變壓器安全運(yùn)行。

變壓器；遠(yuǎn)方測溫；精度；方法；措施

隨著科技的發(fā)展,自動(dòng)化水平的提高,目前電力系統(tǒng)變電站大都完成了綜合自動(dòng)化改造,實(shí)現(xiàn)了無人值班。變壓器作為變電站內(nèi)主設(shè)備,對其運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視是日常運(yùn)行的重要工作,其中變壓器油溫是一項(xiàng)能實(shí)時(shí)反映其負(fù)荷水平和安全狀況的重要參數(shù)。油溫作為一項(xiàng)非電量參數(shù),與電量參數(shù)電壓、電流量相比,其采集技術(shù)難度更大,變換環(huán)節(jié)多,由于技術(shù)規(guī)范不統(tǒng)一、設(shè)備參數(shù)不一致等原因,其采樣準(zhǔn)確性、顯示正確率一直較低。

在長期的運(yùn)行過程中,發(fā)現(xiàn)多數(shù)變壓器遠(yuǎn)方與就地兩端測溫誤差較大,而按電力系統(tǒng)有關(guān)運(yùn)行規(guī)程要求兩端測溫度值相差不應(yīng)超過3℃ ,因而,部分溫度測量不能滿足運(yùn)行要求,且沒有快速有效的辦法消除這種誤差。文中提出一種行之有效的方法,能快速解決此類問題,大大提高運(yùn)行變壓器遠(yuǎn)方測溫的精度。

1 主變油溫測量遠(yuǎn)傳原理

1.1 測溫回路

變電站主變壓器遠(yuǎn)方溫度測量系統(tǒng)由感溫元件、通道電纜、二次顯示儀表或溫度變送器、模擬量采集裝置組成〔1〕。變壓器頂層油面溫度的遠(yuǎn)方測量,一般通過分別安裝于變壓器頂部兩端的2只探頭作為感溫元件采集,1只與溫度指示控制器一體裝于現(xiàn)場變壓器側(cè)面,另1只輸出Pt100熱電阻信號引入控制室,通過數(shù)顯溫控儀同步顯示,并將熱電阻信號轉(zhuǎn)換成直流標(biāo)準(zhǔn)信號 (0～5 V,4～20 mA)輸出,經(jīng)智能化裝置采集得到數(shù)字量顯示在后臺(tái)機(jī),再傳送至遠(yuǎn)方監(jiān)控中心。

1.2 測溫元件

常用的溫度指示控制器采用復(fù)合傳感器技術(shù),儀表溫包推動(dòng)彈性元件的同時(shí),能同步輸出Pt100熱電阻信號,由表盤接線盒引出；而熱電阻探頭直接輸出阻值隨溫度變化的電阻信號,由頂部接線柱引出。Pt100的阻值與溫度變化關(guān)系為:當(dāng)Pt100溫度為0℃時(shí),它的阻值為100Ω,在100℃時(shí)它的阻值約為138.5Ω,它的阻值隨著溫度上升而增長。

2 誤差原因分析

2011年4月,對所轄的乾明、永豐等31個(gè) 110 kV變電站內(nèi)主變遠(yuǎn)方就地溫度值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,數(shù)據(jù)如圖1,誤差大于3℃的測點(diǎn)有21%。

就地溫度指示控制器是從計(jì)量部門領(lǐng)取的經(jīng)校驗(yàn)合格的標(biāo)準(zhǔn)表計(jì),且安裝接線簡單,出錯(cuò)的可能性小,因此一般以此為基準(zhǔn)值進(jìn)行比較判斷。

遠(yuǎn)方測溫回路電纜一般敷設(shè)較長,經(jīng)過的變換環(huán)節(jié)多,且設(shè)備多樣,有不同的輸出檔位,施工工藝和運(yùn)行環(huán)境有影響；現(xiàn)場的測控裝置長期存在漏檢等,使得測量誤差大。

除此之外,針對原先遠(yuǎn)方測溫取自獨(dú)立測溫探頭的情況,因與就地溫度表取自不同的熱電阻,且安裝于變壓器頂部不同的2點(diǎn),受熱照射、變壓器油溫分布不勻及探頭與油面接觸狀況不同等因素影響,測溫值也會(huì)稍有不同,這也會(huì)造成遠(yuǎn)方測溫誤差較大。

針對遠(yuǎn)方、就地測溫誤差較大的情況,原有的解決方法是通過代換法,即將可能發(fā)生故障的元件替換為經(jīng)校驗(yàn)的設(shè)備來逐步排除故障。這不僅對遠(yuǎn)方測溫缺陷判斷定位不準(zhǔn),還容易造成過修、返修,且需要庫存足夠的備品,采用該方法還會(huì)因更換設(shè)備而花費(fèi)大量的時(shí)間,不夠經(jīng)濟(jì)。

3 改進(jìn)措施

3.1 回路改造

就地溫度控制器除現(xiàn)場指示溫度、輸出控制接點(diǎn)外,還配有一組熱電阻輸出,一般為Pt100,經(jīng)計(jì)量專業(yè)試驗(yàn)室內(nèi)校準(zhǔn)。對于取自獨(dú)立溫度探頭的情況,只需更改接線,將原接線移至溫度控制器內(nèi)熱電阻輸出端子即可。這樣,遠(yuǎn)方測得的溫度與就地指示值取源于同一點(diǎn),反映同一個(gè)點(diǎn)的溫度值,大大縮小了誤差。按此方法實(shí)施改造后,大大提高了測溫精度,縮小了就地—遠(yuǎn)方溫度指示誤差,改造前后測溫對比見表1。

目前,新安裝的變壓器遠(yuǎn)方測溫回路已全部按照此種方法改造,取消了獨(dú)立的測溫探頭,遠(yuǎn)方測溫精度都控制在了允許范圍以內(nèi)。

3.2 回路校驗(yàn)

測溫原理是基于熱電阻 (溫度傳感器)在不同溫度下對應(yīng)不同電阻值,通過變送器采集后,轉(zhuǎn)換為電量輸出,供測控裝置采集測量。由于溫度與電阻呈線性變化,且有標(biāo)準(zhǔn)的溫度—電阻對照表可查,因此可以采用標(biāo)準(zhǔn)電阻代入的方式在現(xiàn)場進(jìn)行檢驗(yàn)。依照此方法,能在不改變現(xiàn)場環(huán)境、不外加熱源的情況下模擬多個(gè)溫度點(diǎn),進(jìn)行采樣精度的校驗(yàn)。對于變送器輸出之后的回路,則可以對照電流/電壓—溫度曲線,利用專業(yè)的測控裝置校驗(yàn)儀輸入電流/電壓模擬信號進(jìn)行校驗(yàn)。該方法還可現(xiàn)場進(jìn)行變送器的校驗(yàn)工作,不需要專門送檢,大大節(jié)省了人工及費(fèi)用。

遠(yuǎn)方測溫回路如圖2所示。需購置1臺(tái)便攜式標(biāo)準(zhǔn)電阻箱,分別在圖中1,2,3點(diǎn)代入,根據(jù)測量值顯示,即可判斷出故障區(qū)域,仔細(xì)查找一般能排查出故障點(diǎn)。若還不能明確故障點(diǎn),則在節(jié)點(diǎn)4用微機(jī)校驗(yàn)儀按要求輸入0～5 V或4～25mA的模擬量,以校驗(yàn)測控裝置是否正常。同時(shí),通過對比變送器輸入端3和輸出端4,還可以現(xiàn)場校驗(yàn)溫度變送器合格與否。

4 效果檢驗(yàn)

按文中所述方法對測溫回路進(jìn)行校驗(yàn)后,主變壓器的遠(yuǎn)方測溫準(zhǔn)確度顯著提升 (大都在2℃以內(nèi)),合格率有了大幅度提升,如圖3所示。

因各個(gè)輸入點(diǎn)加量值都連續(xù)可調(diào),可以全面檢查各溫度區(qū)域的采樣情況。特別是監(jiān)控機(jī)顯示的溫度值是通過將采集得到的直流量經(jīng)過特定數(shù)學(xué)公式換算后得到的,應(yīng)用該方法,還能驗(yàn)證該換算公式是否正確。

通過現(xiàn)場實(shí)施應(yīng)用,查出了很多比較隱蔽、平時(shí)難以發(fā)現(xiàn)的問題。比如:蒿子港變后臺(tái)機(jī)溫度計(jì)算方式為1個(gè)過零點(diǎn)的線性函數(shù),而現(xiàn)場的溫度變送器輸出4～20mA,更換為0～5 V輸出的變送器后,問題立即得以解決,且對多點(diǎn)校驗(yàn),測溫誤差均在1℃以內(nèi)。

按上述方法加強(qiáng)對測溫回路的整改和檢驗(yàn),可快速判定測溫回路故障點(diǎn),減少重復(fù)無用功,提高檢修效率,遙測數(shù)據(jù)更為精確,消除隱患,提高了主變壓器安全運(yùn)行水平。

5 結(jié)束語

文中所述主變溫度誤差大的處理方法操作簡單,條理清晰,而且資金投入少,完全可以結(jié)合到日常檢修中,確保檢修質(zhì)量,提高主變壓器測溫?cái)?shù)據(jù)準(zhǔn)確性。

〔1〕趙巖,趙克境,劉向利.變壓器遠(yuǎn)方測溫系統(tǒng)的技術(shù)改進(jìn)〔J〕.黑龍江電力,2006,28(3):226-227,230.

TM41

B

1008-0198(2014)01-0030-03

龍燕(1970),女,漢族,助理工程師,主要從事變電站設(shè)備儀表檢驗(yàn)工作。

10.3969/j.issn.1008-0198.2014.01.009

2012-11-19 改回日期:2013-04-28