干式變壓器溫控儀測量繞組溫度時,其精度受以下因素影響:
傳感器因素
傳感器本身精度:不同類型和質(zhì)量的傳感器精度有差異,如 Pt100 鉑熱電阻,A 級精度的允許誤差小于 B 級。即使同一類型,生產(chǎn)工藝和材料的不同也會使傳感器在相同溫度下輸出的電阻值有偏差,從而影響溫度測量精度。
傳感器老化:長期使用后,傳感器的性能會發(fā)生變化,如 Pt100 鉑熱電阻可能出現(xiàn)阻值漂移,導(dǎo)致測量結(jié)果不準(zhǔn)確。
傳感器安裝:若傳感器與變壓器繞組接觸不良,存在間隙或松動,會使熱量傳遞不充分,導(dǎo)致測量的溫度低于實際繞組溫度。若安裝位置不當(dāng),如未處于繞組溫度高處,也不能準(zhǔn)確反映繞組的真實高溫度。
信號傳輸因素
傳輸線材質(zhì)與長度:傳輸線的電阻、電容等特性會影響信號傳輸質(zhì)量。若采用的傳輸線材質(zhì)不佳,電阻較大,長距離傳輸時會產(chǎn)生較大的信號衰減。以常用的銅質(zhì)傳輸線為例,每 10 米長度電纜電阻值會對測量產(chǎn)生一定影響
干擾:現(xiàn)場的電磁環(huán)境復(fù)雜,若傳輸線未采取良好的屏蔽措施,容易受到電磁干擾,使信號中混入噪聲,導(dǎo)致測量結(jié)果波動,影響精度。
溫控儀自身因素
電子元器件性能:溫控儀內(nèi)部的電子元器件,如放大器、A/D 轉(zhuǎn)換器等的性能會影響測量精度。元器件的離散性、熱噪聲、時間漂移和溫度漂移等都可能導(dǎo)致測量誤差
算法與校準(zhǔn):溫控儀的溫度計算算法對測量精度有重要影響。若算法簡單,不能準(zhǔn)確補(bǔ)償各種誤差因素,會導(dǎo)致測量結(jié)果不準(zhǔn)確。此外,出廠校準(zhǔn)不準(zhǔn)確或長期使用后未及時校準(zhǔn),都會使溫控儀的測量精度下降。
環(huán)境因素
溫度:環(huán)境溫度的變化會影響傳感器和溫控儀的性能。當(dāng)環(huán)境溫度超出溫控儀的正常工作范圍,如低于 - 10℃或 55℃時,可能導(dǎo)致溫控儀內(nèi)部電路參數(shù)發(fā)生變化,影響測量精度
濕度:高濕度環(huán)境可能使傳感器和傳輸線表面凝結(jié)水汽,導(dǎo)致絕緣性能下降,影響信號傳輸和測量精度。同時,濕度變化還可能使傳感器的材料性能發(fā)生改變,進(jìn)而影響測量結(jié)果。
振動與沖擊:干式變壓器運(yùn)行時可能會產(chǎn)生振動,若溫控儀安裝不牢固,在振動作用下,內(nèi)部元器件可能會出現(xiàn)松動、接觸不良等問題,影響測量精度。
干式變壓器溫控儀的溫度傳感器常見故障如下:
電氣性能故障
開路故障:傳感器的內(nèi)部導(dǎo)線或外部連接線路可能會因各種原因出現(xiàn)斷開的情況,如長期使用導(dǎo)致的導(dǎo)線老化斷裂、安裝過程中的過度拉扯使線路損壞等。此時,傳感器無法正常傳輸溫度信號,溫控儀會顯示異常高溫或低溫,通常顯示為超出正常測量范圍的極值,如顯示 “- - -” 或 “HHH”“LLL” 等代碼。
短路故障:傳感器內(nèi)部的繞組或外部連接線可能會發(fā)生短路??赡苁怯捎诮^緣層破損、受潮等原因,導(dǎo)致電流不按正常路徑流動,直接形成回路。短路故障會使傳感器輸出的信號異常,溫控儀顯示的溫度值可能會固定在某個值或出現(xiàn)無規(guī)律的跳動。
阻值漂移:長期使用或在惡劣環(huán)境下,傳感器的電阻值可能會發(fā)生漂移,偏離其初始的校準(zhǔn)值。例如 Pt100 鉑熱電阻,正常情況下在 0℃時阻值為 100Ω,但由于老化、高溫等因素,其阻值可能會變?yōu)?102Ω 或 98Ω 等,導(dǎo)致測量的溫度與實際溫度存在偏差。
機(jī)械結(jié)構(gòu)故障
探頭損壞:溫度傳感器的探頭通常是直接與被測物體接觸來感知溫度的部分,容易受到外力撞擊、摩擦等而損壞。比如在安裝或檢修過程中,不小心碰撞到探頭,可能會使探頭內(nèi)部的敏感元件受損,導(dǎo)致測量不準(zhǔn)確。
固定松動:傳感器在安裝時,如果固定不牢固,在變壓器運(yùn)行過程中的振動等因素作用下,可能會出現(xiàn)松動。這會導(dǎo)致傳感器與被測繞組之間的接觸不良,使測量的溫度數(shù)據(jù)不穩(wěn)定,出現(xiàn)波動或偏差。
環(huán)境影響故障
受潮:如果傳感器所處的環(huán)境濕度較大,或者防護(hù)措施不到位,水汽可能會進(jìn)入傳感器內(nèi)部,使內(nèi)部元件受潮,影響其電氣性能,導(dǎo)致測量誤差增大。嚴(yán)重時,可能會使傳感器短路或損壞。
腐蝕:在一些具有腐蝕性氣體或液體的環(huán)境中,傳感器的金屬部件可能會被腐蝕,從而影響傳感器的性能和壽命。例如,在化工廠等環(huán)境中,傳感器表面的金屬可能會與腐蝕性氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng),導(dǎo)致傳感器的靈敏度降低,測量結(jié)果不準(zhǔn)確。
其他故障
電磁干擾:在變壓器等強(qiáng)電磁環(huán)境中,傳感器可能會受到電磁干擾,導(dǎo)致信號傳輸出現(xiàn)異常。干擾可能會使傳感器輸出的信號中混入噪聲,使溫控儀顯示的溫度值出現(xiàn)跳動或偏差,無法準(zhǔn)確反映實際溫度。
兼容性問題:當(dāng)傳感器與溫控儀或其他設(shè)備連接時,如果存在兼容性問題,也可能導(dǎo)致故障。例如,傳感器的輸出信號類型與溫控儀的輸入要求不匹配,或者通信協(xié)議不一致等,都會使系統(tǒng)無法正常工作,出現(xiàn)溫度顯示異常等問題。
為避免溫度傳感器的機(jī)械結(jié)構(gòu)故障,可從安裝、使用和維護(hù)等環(huán)節(jié)采取以下措施:
安裝環(huán)節(jié)
選擇合適位置:根據(jù)干式變壓器的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行特點,選擇溫度傳感器的安裝位置。通常應(yīng)安裝在能準(zhǔn)確反映繞組溫度的部位,如繞組的熱點附近,同時要避免安裝在容易受到機(jī)械沖擊或振動的位置,如靠近風(fēng)扇、油泵等振動源的地方。
采用正確安裝方式:嚴(yán)格按照傳感器的安裝說明書進(jìn)行操作。例如,對于插入式傳感器,要確保插入深度合適,與被測物體充分接觸且接觸緊密,避免出現(xiàn)松動或晃動;對于表面安裝式傳感器,要使用合適的膠粘劑或固定夾具,傳感器與被測表面緊密貼合,防止在運(yùn)行過程中脫落。
使用合適的安裝工具:安裝過程中,應(yīng)使用符合要求的工具,避免因工具不當(dāng)造成傳感器或被測物體的損壞。如使用扭矩扳手來擰緊固定螺栓,確保螺栓的擰緊力矩符合規(guī)定值,既不能過緊導(dǎo)致傳感器或安裝部位損壞,也不能過松導(dǎo)致固定不牢。
使用環(huán)節(jié)
避免外力碰撞:在變壓器運(yùn)行過程中,要注意避免對傳感器造成外力碰撞。例如,在進(jìn)行變壓器的檢修、維護(hù)等操作時,要小心操作,防止工具或其他物體碰撞到傳感器;在變壓器周圍進(jìn)行其他施工或設(shè)備操作時,要做好傳感器的防護(hù)工作,可設(shè)置防護(hù)欄或警示標(biāo)識等。
控制運(yùn)行參數(shù):要確保干式變壓器在額定的運(yùn)行參數(shù)范圍內(nèi)工作,避免因過負(fù)荷、過電壓等異常運(yùn)行情況導(dǎo)致變壓器溫度過高或產(chǎn)生異常振動,進(jìn)而對傳感器造成損壞。嚴(yán)格監(jiān)控變壓器的負(fù)載電流、電壓、溫度等參數(shù),當(dāng)出現(xiàn)異常時及時采取措施進(jìn)行調(diào)整。
維護(hù)環(huán)節(jié)
定期檢查固定情況:在變壓器的定期維護(hù)檢查中,要檢查溫度傳感器的固定情況,查看固定螺栓是否松動、夾具是否變形或損壞等。如發(fā)現(xiàn)固定松動,應(yīng)及時進(jìn)行緊固;如夾具損壞,應(yīng)及時更換。
檢查傳感器外觀:定期檢查傳感器的外觀,查看是否有裂紋、破損、變形等機(jī)械損傷跡象。對于表面有輕微損傷的傳感器,要及時進(jìn)行修復(fù)或采取防護(hù)措施,防止損傷進(jìn)一步擴(kuò)大;對于損傷嚴(yán)重的傳感器,應(yīng)及時更換。
清理傳感器表面:定期清理傳感器表面的灰塵、油污等雜物,防止雜物堆積影響傳感器的散熱和溫度測量準(zhǔn)確性,同時也避免雜物對傳感器表面造成腐蝕或磨損。清理時要使用柔軟的清潔工具,避免對傳感器表面造成劃傷。
干式變壓器溫控器對于保障變壓器安全運(yùn)作至關(guān)重要。它能實時監(jiān)控溫度,并自動控制冷卻系統(tǒng),有效避免因高溫導(dǎo)致的變壓器損壞,從而延長設(shè)備壽命,并增強(qiáng)電力系統(tǒng)的整體信賴度及穩(wěn)定性。
BWD-3K130系列溫控儀專為保障風(fēng)冷干式電力變壓器的可靠運(yùn)行而設(shè)計,是一款功能全面的新一代電腦溫控制器。該設(shè)備通過內(nèi)置在干式電力變壓器三相繞組線包中的三種Pt100/B50/3950K鉑熱電阻來監(jiān)測溫升,并根據(jù)溫升自動調(diào)節(jié)冷卻風(fēng)機(jī)的啟停、發(fā)出超溫警報以及實施溫跳閘,確保變壓器的安全運(yùn)行。得益于的德國RISC單片計算機(jī)及I2C存儲調(diào)整技術(shù),并按照J(rèn)B/T7631標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計,該溫控器具備結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)行穩(wěn)定、抗干擾性強(qiáng)等特性。此外,溫控器還具備“黑匣子”功能,能夠記錄停電相繞組線包的溫度和設(shè)備的工作狀態(tài)。
二、主要技術(shù)參數(shù):
1、使用條件:
- 環(huán)境溫度:-10℃~+55℃
- 相對濕度:5~95%
- 大氣壓:60~160Kpa
- 工作電壓:AC170~AC250V(48~60Hz)
2、測量范圍:-30.0~200℃
3、分辨率:0.1℃
4、測量精度:±1℃
5、控制精度:±1℃
6、功耗:<8VA
7、重量:<1Kg
8、傳感器參數(shù):Pt100/B50/3950K
9、抗干擾性能:符合JB/T7631標(biāo)準(zhǔn)
10、觸點容量:
- 風(fēng)機(jī):AC125/10A或AC220/7A 三組(選配),或單相有源風(fēng)機(jī)AC220/21A 一組
- 超溫報警:AC125/10A或AC220/7A 一組
- 超溫跳閘:AC125/10A或AC220/7A 一組
11、儀表外型尺寸:80×160×134mm
嵌裝開孔尺寸:152×72mm
BWD3K330干式變壓器電腦溫控器,專為風(fēng)冷干式電力變壓器設(shè)計,確保其穩(wěn)定運(yùn)行,是我公司研發(fā)的新一代產(chǎn)品。該溫控器采用內(nèi)置的三只Pt100鉑電阻,有效監(jiān)測變壓器繞組的溫度變化,自動調(diào)節(jié)冷卻風(fēng)機(jī),實現(xiàn)超溫預(yù)警及高溫斷電保護(hù),保障設(shè)備安全。遵循JB/T7631-94標(biāo)準(zhǔn)制造,其結(jié)構(gòu)緊湊,運(yùn)行穩(wěn)定,具備強(qiáng)大的抗干擾特性。此外,內(nèi)置“黑匣子”功能,能記錄斷電相繞組的溫度及設(shè)備狀態(tài)。技術(shù)參數(shù)如下:工作電壓:AC150V~AC250V(50HZ),相對濕度:5~95%,環(huán)境溫度:-25~+65℃,大氣壓:60~106KPA。測量范圍:-40~200℃,分辨率:0.1℃,測量精度:±1℃,控制精度:±1℃,功耗:<10VA,重量:<5kg。傳感器采用三支PT100鉑熱電阻(Φ3×30×900mm引線)。繼電器觸點容量:有源單機(jī)風(fēng)機(jī):AC220V/20A一組,超溫報警:AC220V/10A一組,溫跳閘:AC220V/10A一組,故障報警:AC220V/10A一組。儀表尺寸:320×260×64mm,抗干擾性能符合JB/T7631-94標(biāo)準(zhǔn),風(fēng)機(jī)保險管:250V/5A或250V/10A,溫控器保險管:250V/1A或250V/2A。