一種主變壓器溫度表校驗臺的設計

引言

變壓器是變電站的心臟,主變的溫度反映了主變本體及繞組帶負荷運行時的狀況,電力變壓器過載或局部異常會引起變壓器油溫參數(shù)變化,如果長期運行在過熱狀態(tài)下,則可導致繞組絕緣老化加快、使用壽命和安全系數(shù)降低,甚至發(fā)生惡性電力事故。電力變壓器的油溫和繞組溫度是主變壓器運行工況監(jiān)測的重要參數(shù),關系到運行中的變壓器風冷投入、溫高報警、油溫過高跳閘等保護的正常動作。因此,主變溫度表作為主變壓器的重要輔助部件,其合格穩(wěn)定的質量對主變的正常運行起著非常重要的作用。按照《中華人民共和國國家計量技術規(guī)范一機械指針式溫濕度表校準規(guī)范》規(guī)定,溫度指示表的校驗周期建議為1年。

1溫度表校驗現(xiàn)狀

目前,主變壓器溫度表主要分為油溫溫度表和繞組溫度表,校驗時需將溫度表拆除,臨時安裝標準表,并將溫度表送至儀表校驗室進行校驗,校驗合格后裝回原位置,方可繼續(xù)使用。傳統(tǒng)主變溫度表的校驗、檢定過程較為繁瑣,所需穩(wěn)壓電源、溫度變送器等校驗器件、外部接線較多,有時會出現(xiàn)接線松動等情況,校驗效率較低,雖能正確無誤地對溫度表進行檢驗,但程序繁瑣,現(xiàn)場十分雜亂,無法快速檢定。市場上常見的溫度校驗儀一般只對溫度表的溫度指示精確度進行校驗,或者單獨對溫度表所輸出的Pt100信號進行校驗,功能太少。

2溫度表校驗工作原理

2.1溫度表測溫原理

國內外絕大部分變電站均采用熱模擬方法間接測量變壓器繞組溫度。油溫表通過溫包探測到油溫,傳感給自身機械指示和輸出溫度信號:繞組溫度由變壓器頂層油溫使儀表內彈性波紋管產(chǎn)生對應的角位移量,疊加儀表內發(fā)熱元件產(chǎn)生的角位移量,從而指示變壓器繞組溫度,發(fā)熱元件通過匹配器及變壓器TA二次側負載情況變化而補償不同的銅油溫差。

在溫控儀上設置有2～5個微動開關,每個開關配有各自的溫度設置指針或溫度盤,用于設置觸點動作溫度值,可提供輸出接點分別用于投切變壓器冷卻系統(tǒng)、超溫報警和超溫跳閘等,同時在溫控儀內還配有Pt100或4～20mA溫度變送器,用于主變壓器溫度的遠方監(jiān)視。溫度表輸出信號通過中間裝置轉換成測控裝置可以接收的信號,如溫度表輸出信號與測控裝置接收信號一致,則無需中間轉換裝置。

2.2溫度表檢驗工作流程

對溫度表進行外觀檢查后,進行溫度示值誤差校驗。首先將溫度表按照電氣原理圖完成外部接線,檢查溫度表、數(shù)顯儀、測控裝置的量程是否一致,將標準溫度計和被檢溫度表裝置的感溫裝置垂直插入恒溫裝置中,恒溫裝置恒定溫度偏離檢定點不超過0.2℃。在溫度計全量程范圍內選擇8～10個校驗點進行校驗,感溫裝置在恒溫槽中要穩(wěn)定5min后方可讀數(shù),核對標準溫度計、機械指示、數(shù)顯儀顯示和輸出電流。溫度表接線電氣原理如圖1所示。

3校驗臺設計

為了解決目前溫度表校驗過程中遇到的問題,設計了一種主變溫度表檢定專用校驗臺,將所需校驗零器件整合到一個平臺上,校驗人員只需按照校驗要求接入相應外部接線,即可開始檢定校驗過程,同時對溫度表溫度顯示功能、報警信號功能、遠傳信號功能進行同時校驗。校驗臺設計如圖2所示。

3.1整體設計

主變溫度表檢定專用校驗臺包括操作臺、懸掛板和插線盒三大部分,懸掛板上設有橫向安放的滑軌,滑軌上設有至少3個掛鉤以懸掛連接主變溫度表:操作臺上垂直設有用于安放主變溫度表的懸掛板數(shù)個插線盒,插線盒上方設有若干個插接導線用的插線座:插線盒內集成有兩個量程不一的數(shù)顯儀,側面均開設有散熱孔,下方兩側分別通過滑軌滑動連接在操作臺上。

檢定平臺滑軌下方連接有托板,托板下方設有若干個呈一字型排列的桿,每個桿上套裝彈簧后連接按壓伸縮座,按壓伸縮座受力后會伸出或縮回,從而實現(xiàn)滑軌伸出操作臺或縮回。通過校驗工作狀態(tài)下滑軌的受力情況,選用了合適的彈簧并設置4組按壓伸縮件,保證滑軌工作狀態(tài)下不回縮。操作臺上設有用于封住滑軌出口的封蓋,封蓋可以直接卡在滑軌出口處,方便拆卸。

3.2設計亮點

(1）該校驗臺能同時對多只溫度表進行顯示功能、報警信號功能、遠傳信號功能的校驗,滿足一臺主變的所有校驗需求。(2）該校驗臺布局收納合理,外觀整潔,安全性高。接線盒滑動安裝在操作臺上,方便拆卸檢修。(3）將操作臺上的滑軌設置為按壓伸縮狀態(tài),長時間不使用時可按壓彈回到操作臺下,避免周圍環(huán)境中的灰塵、油氣污染。臨時不使用時,可用蓋板蓋住滑軌以及插線盒,保證設備清潔,減少檢定誤差。

經(jīng)試驗,使用該校驗平臺大大提高了工作效率,節(jié)省了工作時間(按每年校驗60只溫度表計算,每年節(jié)省員工工時300h）,節(jié)約了大量人工成本。該平臺的使用減少了校驗過程中恒溫槽(包括水槽和油槽）的調節(jié)次數(shù),大大降低了溫度調節(jié)風險和人員燙傷風險,特別是使用油槽校驗100℃及以上溫度時,大大降低了高溫下繼續(xù)注油的危險性和火災發(fā)生的可能性,更安全,更可靠。校驗結果正確無誤,投入運行后能正確反映主變運行情況,有利保障了主變安全穩(wěn)定運行,受到使用人員的一致好評。

4結語

目前,在電力系統(tǒng)的很多電力部門,已經(jīng)將溫度表作為電力變壓器的一種重要保護裝置。因此,溫度表準確與否對監(jiān)視變壓器運行工況至關重要。通過對該檢定平臺的應用,希望能對從事電力系統(tǒng)熱工計量和相關技術監(jiān)督工作的同事有所幫助,進一步促進電力變壓器的安全穩(wěn)定運行。