变压器的保护---温控器详细讲解

汽车   2024-09-11 07:19   山东  
变压器内的油温、绕组温度影响绝缘材料的性能、寿命,从而影响变压器的寿命,甚至直接导致故障,因此,监测变压器内部实时温度很有必要。根据测温原理,温度计的类型有三种:1、水银温度计;2压力温度计;3铂电阻温度计。
测出的温度如何使用:1、送出至本体表计,通过指针实时显示;2、通过表计的辅助接点控制冷却器、发报警信号等;3、模拟量送出至测控装置,在监控后台显示温度。运检人员根据厂家使用说明书、规程对温度异常情形做出相应处理。
大型变压器内部高压、强磁场,普遍采用原理“2压力温度计”。变压器的温控器有两种,油面温控器和绕组温控器,其原理、结构在一个地方有差异。
1、下方金属管件为底座,温包放置在底座内部,温包内是感温介质,受热会膨胀
这变压器上方插入油中,深度150mm左右,
2、后面卷成数匝的是弹簧软管,弹簧软管内是毛细管,毛细管传递膨胀介质到表计。
膨胀介质驱动弹性元件,通过传动机构带动指针,上方表盘上白色的指针显示实时温度。
3、表盘上还有一些信息:红色指针和红蓝绿黄四色指示块。
a. 当温度升高,白色指针转到红色指针位置时,再向右转动,会带动它一起向右,温度降低,红色不会跟着返回,所以红色记录白色到过的最大位置。
b. 四色指针对应了四组常开(常闭)辅助接点,对应的温度值就是该辅助接点动作值。
辅助接点的功能用户选择,大概是:K1. 冷却器返回温度;K2.冷却器启动温度;K3.温度高报警;K4温度高跳闸。
现在新的表计大多有6组辅助接点,K5灰色,K6紫色,根据需要使用或备用。
可是上面测出来的还是油温,和绕组没有关系啊。对了,绕组那个位置是温度计无法接近的,所以做了一个变通,也就是绕组温控器和油面温控仪不一样的地方。
只是个原理示意图,左边变压器的绕组怎么接不管它了,这里1、4、5是特别之处。简单说原理就是把负荷电流这个145这个回路折算成铜温升,叠加油温后成为绕组温度。
1是高压侧套管CT次级线圈,输出的电流根据某个方法,通过5变流器折算成一个适合的电流(因为不同厂家变比等二次电流不一样,所以要变流折算),折算后的电流通过4电热元件产生的热量驱动弹性元件位移增大,指示的温度也增大,从而反映绕组温度。
这里还有一种热模拟方法,CT二次电流折算后去加热温包,
看一下铭牌绕组测温用次级
 前面写了温控器,因为还有后续,当时解释温控器温度指针的由来,通过插入变压器油的温包感受油温,温包中的弹性介质传递膨胀到指针,从而指示温度。
  当时遗留了两个疑问:第一,绕组的温度测量中的ct电流到底加热的是哪里;第二,监控后台看到的数字温度怎么来的。
经过仔细研究说明并询问表计厂家,都有了答案。
第一,ct电流(通过变流器折算后的电流)加热的变压器中的温包,就是这张图,1输出的电流经过5转换后,输入了2中加热温包。
下面这张图,当时没看明白费解,现在明白了,应该右边的虚框,就是是左边这个温度底座的放大展示,红线把连起来的两个框框是同一个东西。这样就好理解了,温度底座里有温包、电热元件(绕组温度计),pt100电阻。
所以我在《温控器1》中这段话描述的是不准确的,不能说还有一种热模拟法,目前研究几个型号都是绕组温控器都是模拟法。
“1是高压侧套管CT次级线圈,输出的电流根据某个方法,通过5变流器折算成一个适合的电流(因为不同厂家变比等二次电流不一样,所以要变流折算),折算后的电流通过4电热元件产生的热量驱动弹性元件位移增大,指示的温度也增大,从而反映绕组温度。
这里还有一种热模拟方法,CT二次电流折算后去加热温包”
第二个问题,后台的温度计显示的怎么来的。
看一下主变温度测量回路图
温度计送出的是两个4-20mA的电流型号。
这里要简要介绍一下Pt100铂电阻,“pt100是pt100是铂热电阻,它的阻值会随着温度的变化而改变。PT后的100即表示它在0℃时阻值为100欧姆,在100℃时它的阻值约为138.5欧姆。”
导体的电阻值都会随温度变化,但是铂电阻的变化稳定还很明显。把对应关系用曲线画出来,然后根据测得阻值查曲线对应的温度,就是它的测温原理。
从而把温度翻译成电阻,电阻也就是电压除以电流,计算机处理电信号就得到了Pt100的温度。
于是给温包里的铂电阻加个直流电压,把电流输出来,就是温度变送器的工作,就是下面这张图红框部分。(原理这样,实际上为了精确,温度变送器还有调零补偿什么的回路,不用了解太细)
他还可以直接输出Pt100(蓝框部分),我理解的是温控器负责把电阻两端接出来(省了变送器),测量回路自己加电压计算。为什么Pt100接出三根线,我查了一下,网上这么解释(这部分可以不看) PT100铂电阻传感器有三条引线,可以使用A、B、C(或黑、红、黄)来代表三根线,三根线之间的规律:A与B或C之间的阻值常温下在110欧左右,B与C之间为0欧,B与C在内部直通,原则上B与C无区别。一般显示仪表提供三线接法,PT100一端出一颗线,另一端出两颗线,都接仪表,仪表内部通过桥抵消导线电阻。
最后一个规定:表计显示和后台显示的温度不超过5K。
现场多个温度计指示的温度、控制室温度显示装置或监控系统的温度应基本保持一致,误差不超过5K。


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