主变压器温度表就地校验技术

郑强，刘宁，魏振，郭净天，李晨

（国网山东省电力公司青岛供电公司，山东青岛266061）

主变压器温度表就地校验技术

郑强，刘宁，魏振，郭净天，李晨

（国网山东省电力公司青岛供电公司，山东青岛266061）

为便于作业人员对现场和远方温度指示误差过大问题进行及时准确地分析判断，提出一种主变压器测温装置就地校验方法，设计就地校验装置，通过接口电路实现与温度表装置的良好对接，实现表计就地检验。通过测试，该方法校验平均误差为±0.14℃，精度误差为±0.2%，取得了良好的使用效果。该方法不仅能够避免对信号传输电缆等设备全线排查的繁杂工序和作业流程，同时有效提高了主变压器测温装置故障的检修效率。

主变压器；温度表；就地校验

0 引言

温度是变电站主变压器的主要监测参数之一，通过分析变压器温度变化，有利于运维人员实时掌握变压器运行情况，及时发现异常问题。近几年，随着变电站综合自动化改造工作的持续推进，已实现主变压器运行温度的远程监控，但主变压器测温装置现场显示的温度数值与远端控制室接收显示的温度信号不符的情况时有发生［1］，严重影响了调度、运行值班人员对主变压器运行状况的准确判断，且偏差超标时将会直接影响非电量保护正确动作的执行，造成主变压器非计划停电，影响主变压器的安全稳定运行。

现阶段，当出现主变压器仪表温度与远程测控温度不符情况时，由于没有主变压器测温装置现场检验仪器，无法判断是表计本身问题，还是信号传输问题。为清查问题原因，现场检修作业人员除对温度表进行检查外，还要全面排查信号传输电缆等设备，才能最终确定故障点并进行消缺［2］。这种全面检查的方式，虽然能够确定主变压器仪表温度与远程测控温度不符问题的原因，但消缺流程繁杂，不利于问题的及时解决，给检修工作造成极大被动。同时，人力物力浪费现象严重，影响工作效率，已不满足现阶段检修工作降本增效要求。

为了解决上述问题，提高工作效率，提出采用主变压器盘型温度表现场校验方法，通过自主研发的校验装置对温度表进行现场检测，排查表计问题，从而提高工作效率，降低人力、物力投入成本。

1 主变压器温度表就地校验方法

主变压器测温仪表内部测温传感器为Pt100热电阻，是温度信号的主要来源，可利用主变压器测温装置表计的Pt100热电阻接线端子［3］，采用就地校验装置完成热电阻信号的配接转换，将测试温度与主变压器盘型测温装置表计机械指示温度进行对比，实现对盘型测温装置表计的温度指示状态是否准确的判断。该方法中，最主要的部分为温度表就地校验装置。

主变压器测温装置就地校验装置主要由接口电路、测量桥路、处理电路3个工作模块组成，其功能模块如图1所示。

图1 主变压器测温装置就地校验仪功能模块

图1中，接口电路通过表笔探头与待检验测温装置表计的热电阻的接线端子耦接；测量桥路通过接口电路获取测温装置表计的热电阻信号；处理电路根据热电阻信号得到测温装置表计所测量处的温度值。

主变压器盘型温度表的Pt100热电阻是基于电阻的热效应进行温度测量的，即Pt100热电阻的电阻体阻值具有随温度的变化而变化的特性，测量桥路通过接口电路就能获取热电阻信号。热电阻与需要测量温度的测量处相接触或相邻近，因此热电阻的热电阻信号能够反映出测量处的温度变化，处理电路根据测量桥路所获得热电阻信号进行A／D转换从而反映测温装置表计所测量处的温度值。接口电路和测量桥路的电路连接如图2所示。

图2 接口电路和测量桥路电路连接原理

待检验测温装置表计的热电阻接线端子为3个，且其中1个热电阻接线端子与热电阻的一端耦接，另2个热电阻接线端子与热电阻的另一端耦接［4］。

主变压器测温装置表计自身带有3个热电阻接线端子，其中1个热电阻接线端子与热电阻的一端耦接，另2个热电阻接线端子与热电阻的另一端耦接。因此就地校验装置的接口电路包括3个表笔探头P1、P2和P3，表笔探头P1的插头端通过与其对应的热电阻接线端子与热电阻的一端耦接，表笔探头P2的插头端和表笔探头P3的插头端分别通过与其对应的热电阻接线端子与热电阻的另一端耦接，表笔探头P3的导线端接地。现场检验时，接口电路的3个表笔探头P1、P2和P3分别插入对应的热电阻接线端子中，此时，测量桥路、接口电路、热电阻接线端子以及热电阻间形成两条电流通路，其中一条为电流经电阻R1、表笔探头P1、第一个热电阻接线端子、热电阻、第二个热电阻接线端子以及表笔探头P3后接地；另一条为电流经电阻R2、可调电阻VR的有效电阻部分、表笔探头P2、第三个热电阻接线端子、第二个热电阻接线端子以及表笔探头P3后接地。

测量桥路包括电阻R1、R2以及可调电阻VR，电阻R1的一端与表笔探头P1的导线端耦接，可调电阻VR的一个固定端与表笔探头P2的导线端耦接，电阻R1的另一端和电阻R2的一端相接后接入电源VCC，电阻R2的另一端、可调电阻VR的另一个固定端以及可调电阻VR的滑动端相接后作为测量桥路的第一输出端，电阻R1与表笔探头P1的导线端耦接的一端作为测量桥路的第二输出端，第一输出端和第二输出端用于输出热电阻信号。

当测量处温度不变时，热电阻阻值不变，接口电路的第一输出端与第二输出端间的电压不变，当测量处温度变化时，热电阻阻值也会随温度的变化而变化，此时第一输出端与第二输出端间的电压也会发生相应的变化，测量桥路通过接口电路以及热电阻接线端子就会从测温装置表计内的热电阻上采集随温度变化的热电阻信号。通过测量桥路的连接，还能克服导线电阻引起的测量误差［5］，从而使得采集的热电阻信号更为准确。经过处理电路的A/D转换获取Pt100热电阻处的绝缘油温度值。然后将该温度值与现场测温表计指示数值对比校验，可以确定和区分测温表计发生故障还是温度信号传输电缆存在故障。

2 主变压器温度表就地校验装置测试

为验证主变压器温度表就地校验装置有效性，设计如图3所示的测试平台。密闭腔体为金属材料制成，内部充满变压器油，由加热器负责变压器油的加热，标准温度指示器已经校验，用于指示腔体内部变压器油实际温度，变压器盘型温度表安装在密闭腔体侧壁，就地校验装置与温度表相连，测试温度表的准确性。

图3 主变压器温度表就地校验装置测试示意

温度从室温（25℃）开始上升，每5℃为一个节点，同时记录标准温度指示器、盘型温度表和就地校验装置的数值，每个节点测试10次，计算平均值，对比就地校验装置和盘型温度表的误差。表1和图4为测试结果，由表1可知，就地校验装置和盘型温度表的平均温度误差为±0.14℃，精度误差±0.2%。图4中，两条曲线基本重合，说明就地校验装置可以准确反映主变压器盘型温度表的温度值，该校验装置具有良好的有效性。

表1 测试结果

图4 测试结果

3 现场应用

迄今为止，主变压器盘型温度表就地校验装置已成功应用在青岛前湾1号变、北宅2号变、蔚蓝海岸2号变、四流南路站1号变等30台主变压器安装作业，成功发现主变压器测温装置现场显示的温度数值与远端的控制室接收并显示的温度信号不符的问题16起，节省开支36万元，有效地保证了设备施工的顺利进行。

由此可见，主变压器盘型温度表就地校验装置研制成功后，有效减少了变压器的非正常停电次数，提高了供电可靠性，可以直观的判断由温度表表头、传输及显示回路的故障位置，有效地保证了变压器的温度显示及冷风控制，使变压器可以保持在健康的温度下运行。

4 结语

提出主变压器测温装置就地检验方法，设计就地校验装置，经测试，该装置校验平均误差仅为±0.14℃，平均精度误差为±0.2%，可直接确认故障部分，能够避免对整个测温装置进行全线排查的繁杂工序和作业流程，有效提高了主变压器测温装置检修效率。

［1］田宇.《油浸式变压器测温装置现场校准规范》规程解读［J］.四川电力技术，2012，35（6）：76-79.

［2］王恩，陈郑.综合自动化站变压器温度测量误差分析［J］.云南电力技术，2007（5）：21-24.

［3］陈福琼.变压器测温装置应用中的误差及消除［J］.大科技，2013（9）：131-132.

［4］童在林，袁志文，叶利.一种有效减小变压器测温装置两表偏差值的校准方法［J］.华东电力，2010（6）：38-41.

［5］徐开颜.一例主变测温装置误差分析处理及建议［J］.变压器，2010（9）：64-65.

On-site Checking Techniques of the Main Transformer Thermometer

ZHENG Qiang，LIU Ning，WEI Zhen，GUO Jingtian，LI Chen
（State Grid Qingdao Power Supply Company，Qingdao 266061，China）

In order to help workers find the reason of temperature measurement error between the scene and the distance，a kind of thermometer test method is taken out.An on-site inspection device is designed to connect with the thermometer on main transformer.Through test，the average error of the method is only±0.14℃，and the accuracy error is only±0.2%.The device has been effectively used on the scene.Using this method can not only avoid the heavy work to check the whole signal cable，but also increase the efficiency of maintaining thermometers for transformers.

main transformer；thermometer；on-site inspection

TM41

B

1007－9904（2016）12－0039－03

2016-06-09

郑强（1970），男，高级技师，从事变压器检修维护工作。