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1、.变电站温度测量就地和远传显示不一致原因分析及解决措施变电站温度测量就地和远传显示不一致原因分析及解决措施1 前言变压器、高抗油温和绕温测量是变压器平安运行和数据分析的重要指标之一，其温度测量和温度控制的准确性是非常重要的。*计量技术监视评价要求压力式温度计就地显示与主控室显示偏差应小于5，以保证温度测量的准确和数据分析的准确。但从计量技术监视评价和计量技术监视缺陷上报情况分析，变压器、高抗油温和绕温测量系统普遍存在就地与控制室显示偏差大于5的现象。由于压力式温度计设备生产厂家众多，同厂家设备又有多种型号，测量原理和测量方式多有不同，给计量人员查找缺陷原因和消除缺陷带来比拟大的困难。2.压力式
2、温度计远传监测常用连接方式变电站变压器温度测量采用本体监控及远方监控的方式，变压器本体温度监控用油温指示控制器和绕组温度指示控制器，远方温度监控由远方温度表或后台机显示屏实现。目前*电力系统在用的变压器温度指示控制器表有多种型号、规格和连接方式，以下是几种常用的连接方式：控制室图1 绕组温控器内置变送器接线方式温控器内置变送器数显表或数采通道05VDC或420mADC绕组温度指示控制器变压器感温元件补偿变压器CT后台显示器温控器外置变送器后台显示器数显表或数采通道控制室05VDC或420mADC绕组温度指示控制器变压器感温元件图2 绕组温控器外置变送器接线方式变压器CT控制室图3 油面温控器内
3、置热电阻接线方式温控器内置热电阻后台显示器数显表或数采通道油面温度指示控制器变压器感温元件Cu50或Pt100温控器内置变送器后台显示器数显表或数采通道控制室05VDC或420mADC油面温度指示控制器变压器感温元件图4 油面温控器内置变送器接线方式图5 远方测温装置外接热电阻方式外置热电阻后台显示器数显表或数采通道置控制室Pt100或Cu50变压器油面温度指示控制器感温元件对远方温度监控四种连接方式从优点、缺点、有效性几方面进展比拟，比拟表见表1： 方式工程温控器内置变送器温控器外置变送器温控器内置热电阻热电阻外置作用测量绕组、油温度测量绕组、油温度测量油温测量油温优点1与本体温度表同源测量
4、2可测量油、绕组温度3 就地和远传显示一致性高1可测量油、绕组温度2 就地和远传显示一致性较高1与本体温度表同源测量2热电阻测温准确1无须需整套更换2热电阻测温最准确缺点1温控器需要补偿值2变送器较易坏要整套更换3 测温准确性低1与本体温度表不同源测量；2温控器需要补偿值3变送器易坏要整套更换4 测温准确性低1热电阻坏要整套更换2不能测量绕组温度3就地和远传显示一致性低1与本体温度表不同源测量2不能测量绕组温度3就地和远传显示一致性低有效性变送器影响温控器使用时间变送器影响温控器使用时间热电阻影响温控器使用时间热电阻不影响温控器使用时间表1 远方温度监控四种连接方式的比拟3 变压器温度测量不一
5、致原因统计和分析经过变压器温度测量就地和远传显示不一致原因的调查、资料收集、现场试验、现场检查和各供电局上报的变电站温度测量就地和远传显示不一致统计表的统计分析，我们通过研究分析、总结归纳出一些造成变压器温度测量就地与远传显示不一致的主要原因，主要有以下几个方面：1温度测量系统的系统误差变压器温度测量系统是由多个测温元件组成，每个测温元件按照准确度等级都有相应的最大允许误差，如果多个测温元件都以最大允许误差叠加，就会产生一个很大的误差。例如：一个油面温度控制器输出Pt100信号至温度变送器，温度变送器输出4-20mA至测控,测控通信到后台显示的温度测量系统。油面温度控制器的测量范围为0-160
6、、准确度为1.5级、示值的最大允许误差为2.4，温度变送器的测量范围为0-160、准确度为0.5级、示值的最大允许误差为0.8，测控装置的非电量数据采集通道的测量范围为0-160、准确度为0.5级、示值的最大允许误差为0.8，则该测温系统的最大误差可到达4.0。2测温元件损坏变压器温度测量系统由于测量系统中的测温元件损坏，会导致就地和远传显示偏差极大。例如：220kV川江变2号主变上层油温，由于油面温度控制器的Pt100信号损坏，导致远传比就地显示高67；110kV恩乐变1主变油面温度由于测控装置的内部温度插件异常，导致远传比就地温度高8。3测温元件输出信号未校验或超差 温度控制器的远传输出信
7、号主要有Pt100热电阻、Cu50热电阻、4-20mA电信号、(0-5)V电信号四种，局部单位在校验温度控制器时没有对远传输出信号进展校验。或者是对远传输出信号进展了校验，但远传输出信号经校验误差超差，但仍然使用该温度控制器。温度控制器的远传输出信号是保证变压器温度测量就地和远传显示相一致重要保证，所以一定要保证它的输出值和本体的指示值相一致。4测温元件未校验变压器温度测量系统是由多个测温元件组成，每个测温元件的误差都影响着测量系统的准确性。大局部单位都对温度控制器进展了校验，但有一局部单位对组成温度测量系统的温度数显表、温度变送器、测控装置的非电量数据采集通道没有开展校验，这些测温元件误差过
8、大都会造成整个测量系统的误差过大。特别是对于测控装置，经过这几年我们对变压器温度测量系统的校验情况看，如果计算机后台监视温度组态错误，将会产生极大的误差，严重影响变压器温度测量系统的准确性。5测温元件不匹配对温度控制器配备4-20 mA或0-5 V的温度变送器温度数显仪或测控装置，如果绕组温度控制器和油面温度控制器的量程统一为0-150，所有温度变送输出同一个线性常数K=0.1067 mA/，更重要的是温度变送器温度数显仪或测控装置通用，反之，如果绕组温度控制器的量程为0-150，温度变送输出16mA/150=0.1067mA/；而油面温度控制器的量程为0-120，则温度变送输出16mA/12
9、0=0.1333 mA/，此时油面温度控制器与绕组温度控制器所配套的温度变送器温度数显仪或测控装置无法通用，如果温度测量系统上的这些测温元件没有按统一量程匹配，将导致测温系统的各个仪表之间的温度显示值不一致，甚至远传显示本无法监测变压器本体温度。还有就是变电站设计和基建调试时错误，造成就地与远传信号不对应，远传将无法正常监测变压器本体温度，如将A相油温的输出信号回路错误接入B相油温测量装置中，在计算机组态时将C相绕温的点名错误组态为A相点名等。6测温元件示值漂移 变压器温度测量系统是由多个测温元件组成，这些测温元件有稳定性好的，也有稳定性差的，长期运行会产生示值漂移，从而使整个测量系统测量不准
10、和就地和远传显示不一致。特别是温度控制器其工作原理是将机械量和热电阻阻值转变为电量进展测量，这种工作方式的仪表的稳定性相对较差。还有就是大局部温度控制器、温度变送器、温度数显表都是安装于室外，长期运行于恶劣的环境中，对测温元件的稳定性有很大的影响，测温元件老化速度要比安装于室内的设备快。7温度控制器开关接点影响 温度控制器的温度临近开关接点设定的温度值时，指示指针需要一个推力才能接通开关接点，开关接点容量越大，推力也要求越大。所以采用外置变送器输出和热电阻输出的温度控制器，温度在临近开关接点设定的温度值时，会造成变压器温度测量就地比远传显示偏低的现场，经过试验接点对温度测量的影响甚至能到达4-
11、5。因为温度控制器的开关接点一般有四对，一对开关接点闭合和分开都要需要推力，所以温度控制器运行在开关接点的动作区域的概率是比拟高的。8温度控制器温度响应速度影响内置热电阻和外置热电阻的温度控制器，虽然热电阻和压力式温度计的感温温包插在同一温度计座保护套管内测量变压器油温，但由于热电阻和压力式温度计采用的测量方式和材质不同，热电阻的准确度和温度响应速度远远高于压力式温度计。当变压器油温在上升和下降时，热电阻随周围油温变化响应快，而压力式温度计的机械指示随周围油温变化响应慢，这样就造成温度测量就地和远传显示的不一致。只有当变压器油温平衡后，二者的测量才到达同步。9温度信号远传的接线电阻影响通过热电
12、阻信号进展数据远传的变压器温度测量系统,由于温度远传时,热电阻在变压器本体内,而温度变送器或温度数显仪在控制室内,距离较远,因此,其间的导线电阻影响就会很大。特别是对于热电阻测量回路接线处接头接触不良测温系统，会产生很大的接触电阻，导致远传比就地温度高出很多。对于局部采用三线制热电阻进展数据远传的变压器温度测量系统，测温元件采用电桥法测量热电阻值转换为温度值。由于数显温度表、温度变送器、测控装置的性能不好,其测量不能有效的消除线路电阻的影响，将会造成温度测量系统的就地和远传显示不一致。另外，如果三线制热电阻的测量回路三根导线的电阻值不一致，也会导致热电阻测量装置不能有效的消除线路电阻的影响。对
13、采用三线制接法温度测量系统，其连接导线电阻也不宜过大，国家规定值为50.01。此外，热电阻与电源连接的导线上有电流流过，会产生一定的压降，当导线电阻随环境温度变化时，实际电桥的总电流也会随被测温度的变化而变化，使加于电桥两端的实际电压值变化，从而引起一定的测量附加误差。为限制这种因素的影响，热电阻与电源之间的连接导线也为50.01。另外，对于温度变送输出0-5V的温度测量系统，由于测量线路较长会产生线路压降，每0.1V线路压降产生的误差为-3，所以测量线路越长温度测量就地和远传显示相差就越大。10温度控制器温包插入深度影响温度控制器主要由温包、毛细管和指示仪表三局部组成。温包、毛细管及弹簧管内
14、充满了感温液体介质，通常多数厂家的温度控制器的温包长度约为100 mm至200mm，毛细管根据实际长度确定，一般不超过6米。温度控制器通过将温包插入变压器的温度计座保护套管中测量变压器油温，温包要求全部插入变压器油温中完全感受油温，这样才能测量准确。变压器的温度计座保护套管的深度一般只有13cm，当温度控制器的温包长度大于温度计座保护套管长度时，温包不能完全插入变压器油内，这时温度控制器的测量值就会受到周围环境温度及温度变化的影响。当环境温度低于变压器油温时，温度控制器的测量值偏低。当环境温度高于变压器油温时，温度控制器的测量值偏高。对于不同厂家的温包内置热电阻温度控制器，热电阻在温包中的位置
15、也不一样，有的安装于温包的中间，有的安装于温包的底部，有的安装于温包的顶部。如图6所示，热电阻安装于温包顶部的温度控制器，由于变压器温度计座保护套管插入深度只有120mm,这样会导致热电阻探头有一局部暴露在变压器油温外，温度控制器本体指示与热电阻输出显示会随着变压器油温与周围环境的温差的增大而增大。图6 温度控制器安装示意图温度控制器的温包安装于温度计座保护套管中，因两者之间有空隙，所以要用变压器油注满保护套管，以便更好的对两者进展热传导。如果安装时两者之间没有注满变压器油，温度控制器的测量值就会受到环境温度的影响产生误差。另外，温度控制器感温局部因固有的构造和注油孔的密封性能不好，在温度计座保护套管内注满油运行一段时间后，保护套管内又变成水或没油，也造成温度测量就地和远传显示相差大。11电量变送输出影响外置、内置4-20mA、1-5V变送输出温度控制器，变送输出一般采用滑线变阻器跟随
