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      變壓器繞組熒光光纖溫度測量系統

      變壓器繞組測溫系統的必要性

      變壓器可分為油浸式變壓器和干式變壓器,除一些特殊用途的中小容量變壓器和氣體變壓器外,絕大多數大中型變壓器仍使用變壓器油作為冷卻和絕緣介質的油浸變壓器。油浸式變壓器絕緣采用油紙絕緣結構形式,壽命主要取決于固體絕緣(纖維紙)壽命,促使絕緣老化的主要因素是溫度、水分和氧氣等,其中變壓器繞組運行時產生繞組溫度升高產生的熱效應作用最為突出,是變壓器老化的決定性因素。
      根據相關資料統計,在變壓器事故中,因繞組超溫運行,導致絕緣老化,變壓器繞組擊穿、燒損事故占有相當大比例。因此準確、實時的監測變壓器繞組及其絕緣油的溫度是保證變壓器正常運行的必要條件。

      變壓器油溫計的原理

      現有監測繞組熱點溫度的溫度表稱為繞溫表,監測絕緣油溫度的溫度表稱為油溫表,一個油浸式變壓器一般需要兩個油溫表監測頂層和底層油面溫度,一個繞溫表監測繞組熱點溫度。其中,油溫表由溫包、毛細管、彈性元件、壓敏電阻等元件封閉構成,將溫包通過襯管插入,使溫包浸沒在變壓器油中,并旋轉固定,當變壓器油溫度升高時,溫包內的液體膨脹,通過毛細管將壓力傳送到彈性元件(布爾登管)。彈性元件連接到指針心軸,驅動心軸轉動,從而將溫度變化和當前溫度值指示到刻度盤上,這是一個純機械的測量系統,不需要外部輸入功率。而繞溫表只是在油溫表基礎上增加了一個電流匹配器和一個電熱元件,溫度計的傳感器(溫包)插在變壓器油箱頂部的溫度計座內,當變壓器負載為零時,繞組溫度計的讀數為變壓器油箱頂層油面的溫度,當變壓器帶上負載后,通過電流互感器取出的與負荷成正比的電流,經電流匹配器調整后流經彈性元件內的電熱元件,使彈性元件的位移量增加,從而指示繞組溫度。

      變壓器油溫計的缺點
      現有變壓器監測不足之處在于:1、無法準確反饋熱點溫度,2、功能簡單,3、可擴展性差。

      無法準確反饋熱點溫度的原因是:傳統繞溫表使用的是熱模擬測量法,在穩態的情況下是可以直接參考的,但在動態下受到油對熱源熱交換時間常數較大的影響,有一定的局限性,在超額定電流運行時也不能準確地反映繞組溫度。另外若運行中的變壓器采用強油循環或冷氣器,在不同的負載條件或溫度下,所投入的冷卻器數量不同,從而變壓器內部油流速有較大的變化,進而引起變壓器繞組對油的溫升特性發生較大的變化,這樣就可能在某些工況下,變壓器的溫升特性與溫度計電熱元件的溫升特性有較大的差別。

      油變光纖測溫系統

      變壓器光纖測溫系統是多測溫通道,包括多路油面溫度和多路繞組熱點溫度、多個可單獨設置報警策略的微動開關、多路4-20mA模擬輸出、串口RS485、LAN通信接口等功能。相較于傳統的指針式油溫和繞組熱點溫度測量裝置,具有兼容原有油溫繞溫測量報警系統、溫度及報警信息直觀、測溫準確,穩定性好,可靠性強,可擴展性強的優勢,滿足未來智能化變電站要求。

      一個裝置替換傳統多塊繞溫表、油溫表的;對傳統油浸式變壓器測溫系統的完美兼容,無需較大改動即可實現替換;模塊化設計,通過總線控制,實現更多功能;數字化溫度處理,針對不同場景有不同的測溫算法,測溫更精準;數字化通信控制,滿足未來無人巡檢,自動控制,智能化管控需求。

      關鍵詞:

      光纖聯系

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