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傳統(tǒng)溫度表詳解—— 油浸式變壓器· 溫度控制器
2024-10-15

變壓器內(nèi)的油溫、繞組溫度影響絕緣材料的性能、壽命,從而影響變壓器的壽命,甚至直接導(dǎo)致故障,因此,監(jiān)測(cè)變壓器內(nèi)部實(shí)時(shí)溫度很有必要。根據(jù)測(cè)溫原理,溫度計(jì)的類(lèi)型有三種:

第一種:水銀溫度計(jì);
第二種:壓力溫度計(jì);
第三種:鉑電阻溫度計(jì)。

測(cè)出的溫度如何使用:

1. 送出至本體表計(jì),通過(guò)指針實(shí)時(shí)顯示;

2. 通過(guò)表計(jì)輔助接點(diǎn)控制冷卻器、發(fā)出報(bào)警信號(hào)等;

3. 模擬量送出至測(cè)控裝置,在監(jiān)控后臺(tái)顯示溫度。


4.?運(yùn)檢人員根據(jù)廠(chǎng)家使用說(shuō)明書(shū)、規(guī)程對(duì)溫度異常情形做出相應(yīng)處理。

大型變壓器內(nèi)部高壓、強(qiáng)磁場(chǎng),普遍采用測(cè)溫原理為第二種的壓力溫度計(jì)”。變壓器的溫控器有兩種,油面溫控器和繞組溫控器,其原理、結(jié)構(gòu)只在一個(gè)地方有差異。來(lái)認(rèn)識(shí)一下傳統(tǒng)溫控器外形。


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1、下方金屬管件為底座,溫包放置在底座內(nèi)部,溫包內(nèi)是感溫介質(zhì),受熱會(huì)膨脹。這個(gè)在變壓器上方插入油中,深度150mm左右。

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2、后面卷成數(shù)匝的是彈簧軟管,彈簧軟管內(nèi)是毛細(xì)管,毛細(xì)管傳遞膨脹介質(zhì)到表計(jì)。膨脹介質(zhì)驅(qū)動(dòng)彈性元件,通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)指針,上方表盤(pán)上白色的指針顯示實(shí)時(shí)溫度。

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3、表盤(pán)上還有一些信息:紅色指針和紅藍(lán)綠黃四色指示塊。


a. 當(dāng)溫度升高,白色指針轉(zhuǎn)到紅色指針位置時(shí),再向右轉(zhuǎn)動(dòng),會(huì)帶動(dòng)它一起向右,溫度降低,紅色不會(huì)跟著返回,所以紅色記錄白色到過(guò)的最大位置。


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b. 四色指針對(duì)應(yīng)了四組常開(kāi)(常閉)輔助接點(diǎn),對(duì)應(yīng)的溫度值就是該輔助接點(diǎn)動(dòng)作值輔助接點(diǎn)的功能用戶(hù)選擇,大概是:

K1. 冷卻器返回溫度;K2.冷卻器啟動(dòng)溫度;K3.溫度高報(bào)警;K4溫度高跳閘。現(xiàn)在新的表計(jì)大多有6組輔助接點(diǎn),K5灰色,K6紫色,根據(jù)需要使用或備用。

上面測(cè)出來(lái)的是油溫,與繞組沒(méi)有關(guān)系。繞組那個(gè)位置是溫度計(jì)無(wú)法接近的,做了一個(gè)變通,也就是繞組溫控器和油面溫控儀不一樣的地方。

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這是個(gè)原理示意圖,變壓器的繞組怎么接不用管,這里1、4、5是特別之處。簡(jiǎn)單說(shuō)原理就是把負(fù)荷電流這個(gè)1、4、5這個(gè)回路折算成銅溫升,疊加油溫后成為繞組溫度。1是高壓側(cè)套管CT次級(jí)線(xiàn)圈,輸出的電流根據(jù)某個(gè)方法,通過(guò)5變流器折算成一個(gè)適合的電流(因?yàn)椴煌瑥S(chǎng)家變比等二次電流不一樣,所以要變流折算),折算后的電流通過(guò)4電熱元件產(chǎn)生的熱量驅(qū)動(dòng)彈性元件位移增大,指示的溫度也增大,從而反映繞組溫度。

這里還有一種熱模擬方法,CT二次電流折算后去加熱溫包。


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看一下銘牌繞組測(cè)溫用次級(jí):

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溫控器溫度指針的由來(lái),通過(guò)插入變壓器油的溫包感受油溫,溫包中的彈性介質(zhì)傳遞膨脹到指針,從而指示溫度。

兩個(gè)問(wèn)題:
第一:繞組的溫度測(cè)量中的ct電流到底加熱的是哪里?

第二:監(jiān)控后臺(tái)看到的數(shù)字溫度怎么來(lái)的?

第一個(gè)問(wèn)題,CT電流(通過(guò)變流器折算后的電流)加熱的變壓器中的溫包,就是這張圖,1輸出的電流經(jīng)過(guò)5轉(zhuǎn)換后,輸入了2中加熱溫包。


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下面這張圖,右邊的虛框,就是左邊這個(gè)溫度底座的放大展示,紅線(xiàn)把連起來(lái)的兩個(gè)框框是同一個(gè)東西。溫度底座里有溫包、電熱元件(繞組溫度計(jì)),pt100電阻。

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目前研究幾個(gè)型號(hào)都是繞組溫控器都是模擬法。

1是高壓側(cè)套管CT次級(jí)線(xiàn)圈,輸出的電流根據(jù)某個(gè)方法,通過(guò)5變流器折算成一個(gè)適合的電流(因?yàn)椴煌瑥S(chǎng)家變比等二次電流不一樣,所以要變流折算),折算后的電流通過(guò)4電熱元件產(chǎn)生的熱量驅(qū)動(dòng)彈性元件位移增大,指示的溫度也增大,從而反映繞組溫度。

這里還有一種熱模擬方法,CT二次電流折算后去加熱溫包

第二個(gè)問(wèn)題,后臺(tái)的溫度計(jì)顯示怎么來(lái)的??匆幌轮髯儨囟葴y(cè)量回路圖,溫度計(jì)送出的是4-20mA的電流信號(hào)和PT100信號(hào)。


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介紹一下Pt100鉑電阻,Pt100是鉑熱電阻,它的阻值會(huì)隨著溫度的變化而改變。Pt后的100即表示它在0℃時(shí)阻值為100歐姆,100℃時(shí)它的阻值約為138.5歐姆。

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導(dǎo)體的電阻值都會(huì)隨溫度變化,但是鉑電阻的變化穩(wěn)定還很明顯。把對(duì)應(yīng)關(guān)系用曲線(xiàn)畫(huà)出來(lái),然后根據(jù)測(cè)得阻值查曲線(xiàn)對(duì)應(yīng)的溫度,就是它的測(cè)溫原理。從而把溫度變化轉(zhuǎn)成電阻,電阻也就是電壓除以電流,計(jì)算機(jī)處理電信號(hào)就得到了Pt100的溫度。

于是給溫包里的鉑電阻加個(gè)直流電壓,把電流輸出來(lái),就是溫度變送器的工作,就是下面這張圖紅框部分。(原理是這樣,實(shí)際上為了精確,溫度變送器還有調(diào)零補(bǔ)償?shù)然芈罚?/span>


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也可以直接輸出Pt100(藍(lán)框部分),溫控器負(fù)責(zé)把電阻兩端接出來(lái)。為什么Pt100接出三根線(xiàn),Pt100鉑電阻傳感器有三條引線(xiàn),可以使用A、B、C(或黑、紅、黃)來(lái)代表三根線(xiàn),三根線(xiàn)之間的規(guī)律:A與B或C之間的阻值常溫下在110歐左右,B與C之間為0歐,B與C在內(nèi)部直通,原則上B與C無(wú)區(qū)別。

一般顯示儀表提供三線(xiàn)接法,Pt100一端出一顆線(xiàn),另一端出兩顆線(xiàn),都接儀表,儀表內(nèi)部通過(guò)橋抵消導(dǎo)線(xiàn)電阻。

表計(jì)顯示和后臺(tái)顯示的溫度不超過(guò)5K。現(xiàn)場(chǎng)有多個(gè)溫度計(jì)指示的溫度、控制室溫度顯示裝置或監(jiān)控系統(tǒng)的溫度應(yīng)基本保持一致,誤差不超過(guò)5K。


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