测温装置故障分析与处理

    1　引　言

    110 kV孤五变于1988年建成投产,是胜利油田孤岛电网的重要电源,容量31.5 MVA×2,共有主变测温装置2台。主变测温装置包括安装于室外主变的压力式温度计和安装于室内控制屏的XCT-102动圈式温度指示调节仪。压力式温度计是通过温包内感温液体的热胀冷缩来反应变压器油温的变化,并驱动一系列元件动作,最终在刻度盘上指示温度,一般用于在设备巡视时就地读取主变温度。动圈式温度指示调节仪则是通过热电阻将油温的变化转化成传感器阻值的变化,进而转化为输出电压的变化,再通过放大、补偿等环节驱动指针指示温度,一般用于值班员在控制室内随时观测主变的温度。压力式温度计与动圈式温度指示调节仪配合使用,在油田110 kV变电站中具有一定代表性。由于运行年限较长,2^#主变的动圈式温度指示仪出现故障,具体表现:当控制开关打至“通”位时,仪表指针迅速右摆至满偏,并发出温度越限报警信号。但此时变压器油温仍在正常范围内,并未越限。因此,值班员被迫停用室内动圈式温度指示仪。

    2　故障原因分析与处理

    2.1　主变测温回路工作原理

    2^#主变的XCT-102温度指示调节仪选配的温度传感器为Cu50热电阻,主变测温回路接线如图1所示。

    图1中R_Cu为铜电阻Cu50,它直接插入变压器油箱中,用于感受油温的变化。由于Cu50热电阻和仪表之间距离较远,连接导线电阻不容忽略,且当外界环境温度发生变化,导线阻值亦随之波动,从而产生较大测量误差。为了确保测量的精确度,图1中采用了工业上常用的三线制接线方式,即热电阻传感器共有3根引出线,且每一引出线均串接了一个用锰铜丝缠绕而成的外接调整电阻R1(阻值为5Ω,在仪表出厂时由厂家提供)。当测得的温度值越限时,仪表内部集成电路触发执行元件触点闭合,使得温度越限报警回路导通,警笛响,温度光字牌亮。仪表采用220 V交流电源,在其内部经变压、整流后得到4V直流电源,即图2中所示之稳压电源。

    2.2　温度指示调节仪测量电路分析

    XCT-102动圈式温度指示调节仪由三部分组成:动圈测量机构、测量电路和电子调节电路。其测量电路是一个不平衡电桥,如图2所示。通过该电桥将热电阻随温度变化的电阻值转换成电压信号,然后与动圈式显示仪表(磁电式表头)相连,驱动机构元件指示温度。

    图2中,R₀为Cu50所在桥臂的调整电阻;R₁为5Ω锰铜电阻,其作用是消除因连接导线长短不一致、接触电阻变化、二次接线等原因引起的测量误差。R₂,R_3,R₄均为桥臂电阻。