電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中,變壓器承擔(dān)電壓轉(zhuǎn)換與電能輸送的核心職能,繞組作為變壓器內(nèi)部發(fā)熱核心部件,溫度變化直接關(guān)聯(lián)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。變壓器繞組溫度計(jì)是專門用于監(jiān)測(cè)繞組實(shí)時(shí)溫度的配套監(jiān)測(cè)裝置,依托成熟的傳感傳導(dǎo)邏輯實(shí)現(xiàn)溫度數(shù)值反饋,廣泛應(yīng)用于各類油浸式變壓器配套監(jiān)測(cè)場(chǎng)景,下文從工作原理、裝置特點(diǎn)、實(shí)際作用三個(gè)維度完整梳理相關(guān)內(nèi)容。
變壓器繞組溫度計(jì)工作原理:
整套測(cè)溫裝置由傳感采集單元、信號(hào)傳導(dǎo)單元、溫度換算顯示單元三部分構(gòu)成,三類單元相互配合完成溫度采集與數(shù)值輸出,整體運(yùn)行分為四個(gè)連貫步驟。
第一步完成底層溫度采集,變壓器運(yùn)行時(shí)繞組產(chǎn)生的熱量會(huì)傳導(dǎo)至內(nèi)部絕緣油,裝置內(nèi)置的油溫傳感器先捕捉油箱內(nèi)部基礎(chǔ)油溫?cái)?shù)據(jù),同步預(yù)埋在繞組旁的微型熱傳感元件,捕捉繞組表層直接散發(fā)出的熱量信號(hào),兩類原始溫度信號(hào)同步傳輸至中間換算模塊。
第二步開(kāi)展熱負(fù)荷差值運(yùn)算,繞組通電工作會(huì)產(chǎn)生額外溫升,單純依靠油溫?zé)o法精準(zhǔn)體現(xiàn)繞組真實(shí)溫度,換算模塊會(huì)根據(jù)變壓器額定運(yùn)行工況對(duì)應(yīng)的熱傳導(dǎo)比例,計(jì)算繞組與油面之間的溫升差值,將油溫基礎(chǔ)數(shù)值疊加差值,形成貼合繞組實(shí)際發(fā)熱狀態(tài)的復(fù)合溫度數(shù)據(jù)。
第三步完成信號(hào)形式轉(zhuǎn)換,傳感元件輸出的微弱熱信號(hào)無(wú)法直接驅(qū)動(dòng)表盤顯示,裝置內(nèi)部轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)會(huì)把熱感應(yīng)信號(hào)轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定機(jī)械傳動(dòng)信號(hào)或者標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào),消除信號(hào)傳輸過(guò)程中的損耗干擾,保障信號(hào)傳遞過(guò)程穩(wěn)定連續(xù)。
第四步實(shí)現(xiàn)溫度數(shù)值呈現(xiàn),轉(zhuǎn)換后的信號(hào)輸送至前端顯示表盤,表盤內(nèi)部傳動(dòng)結(jié)構(gòu)跟隨信號(hào)變化調(diào)整指針位置,直觀展示繞組當(dāng)前溫度數(shù)值,部分配套結(jié)構(gòu)可同步向外輸出聯(lián)動(dòng)信號(hào),為后續(xù)溫控動(dòng)作提供數(shù)據(jù)依據(jù)。
整套原理依托油溫基礎(chǔ)測(cè)溫疊加繞組附加溫升補(bǔ)償?shù)倪壿?,區(qū)別于單純測(cè)量油面溫度的測(cè)溫設(shè)備,能夠規(guī)避油液傳熱滯后帶來(lái)的測(cè)溫偏差,還原繞組真實(shí)工作溫度水平。

特點(diǎn):
裝置整體設(shè)計(jì)圍繞現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行環(huán)境適配性搭建,多項(xiàng)結(jié)構(gòu)與運(yùn)行特性適配變壓器長(zhǎng)期連續(xù)工作場(chǎng)景,各類特性相互補(bǔ)充提升測(cè)溫穩(wěn)定程度。
第一類特性為測(cè)溫邏輯適配性,裝置不采用單一測(cè)點(diǎn)測(cè)溫模式,結(jié)合油溫和繞組溫升雙重?cái)?shù)據(jù)計(jì)算最終溫度,應(yīng)對(duì)變壓器輕載、滿載、短時(shí)過(guò)載等不同工況時(shí),都可以縮小溫度測(cè)量數(shù)值與繞組真實(shí)溫度的區(qū)間差距,減少單一測(cè)溫方式帶來(lái)的數(shù)據(jù)滯后問(wèn)題。
第二類特性為運(yùn)行環(huán)境適配能力,裝置主體外部防護(hù)結(jié)構(gòu)可以隔絕油箱周邊粉塵、水汽、輕微震動(dòng)帶來(lái)的影響,內(nèi)部傳感元件耐受油浸環(huán)境長(zhǎng)期浸泡,無(wú)需頻繁拆解維護(hù)傳感核心部件,適配戶外配電室、變電站等多變放置環(huán)境。
第三類特性為信號(hào)輸出多元性,裝置除基礎(chǔ)本地表盤顯示溫度外,預(yù)留多組信號(hào)輸出通道,可同步向外傳遞溫度數(shù)據(jù),既能對(duì)接現(xiàn)場(chǎng)就地聲光提醒部件,也能將數(shù)據(jù)輸送至遠(yuǎn)端集中監(jiān)控平臺(tái),實(shí)現(xiàn)本地查看與遠(yuǎn)程觀測(cè)同步進(jìn)行。
第四類特性為動(dòng)作聯(lián)動(dòng)可控性,裝置內(nèi)部設(shè)置多組對(duì)應(yīng)不同溫度區(qū)間的觸發(fā)節(jié)點(diǎn),溫度數(shù)值達(dá)到對(duì)應(yīng)區(qū)間時(shí)可自主輸出開(kāi)關(guān)信號(hào),配合散熱風(fēng)機(jī)、跳閘保護(hù)等附屬設(shè)備完成聯(lián)動(dòng)操作,觸發(fā)節(jié)點(diǎn)的對(duì)應(yīng)溫度區(qū)間可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行需求調(diào)整。
第五類特性為日常運(yùn)維便捷度,整套裝置外部設(shè)置簡(jiǎn)易校準(zhǔn)接口,定期校驗(yàn)溫度數(shù)值時(shí)無(wú)需拆解變壓器油箱主體,僅通過(guò)外部接口完成數(shù)值校對(duì),更換損耗部件的操作流程簡(jiǎn)單,縮短設(shè)備校驗(yàn)與檢修占用的停電時(shí)長(zhǎng)。
實(shí)際作用:
在變壓器完整運(yùn)行管控流程中,繞組溫度計(jì)貫穿日常巡檢、工況調(diào)節(jié)、故障預(yù)警、設(shè)備保護(hù)四個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié),每個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)揮對(duì)應(yīng)的監(jiān)測(cè)管控價(jià)值。
日常巡檢環(huán)節(jié)中,運(yùn)維人員通過(guò)表盤直觀讀取繞組溫度,結(jié)合當(dāng)日負(fù)荷、環(huán)境氣溫對(duì)比溫度變化趨勢(shì),判斷變壓器當(dāng)前負(fù)荷匹配程度,若同等負(fù)荷下溫度持續(xù)緩慢上升,可提前排查散熱通道堵塞、油液老化等潛在輕微隱患,把設(shè)備異常管控前置,避免小問(wèn)題持續(xù)累積擴(kuò)大故障范圍。
工況調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)依托溫度數(shù)值調(diào)整散熱配套設(shè)備運(yùn)行狀態(tài),溫度處于常規(guī)區(qū)間時(shí),散熱裝置保持低速間歇運(yùn)行,溫度上升至預(yù)設(shè)中間區(qū)間時(shí),自動(dòng)啟動(dòng)全部散熱結(jié)構(gòu)強(qiáng)化散熱,通過(guò)溫度數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)匹配散熱輸出力度,平衡設(shè)備散熱效果與附屬部件能耗水平。
故障預(yù)警環(huán)節(jié)承擔(dān)異常溫升提示職能,變壓器內(nèi)部出現(xiàn)繞組絕緣老化、局部短路、油液循環(huán)不暢等問(wèn)題時(shí),繞組溫度會(huì)出現(xiàn)短時(shí)間快速上漲,溫度計(jì)同步輸出預(yù)警信號(hào),現(xiàn)場(chǎng)聲光裝置發(fā)出提示,遠(yuǎn)端監(jiān)控平臺(tái)同步記錄異常溫度數(shù)據(jù),運(yùn)維人員可第一時(shí)間到場(chǎng)核查,降低高溫對(duì)繞組絕緣材料的損傷程度,延緩絕緣老化速度。
設(shè)備保護(hù)環(huán)節(jié)作為跳閘保護(hù)的前置判斷依據(jù),當(dāng)繞組溫度上升至設(shè)備安全臨界區(qū)間,裝置持續(xù)輸出保護(hù)信號(hào),聯(lián)動(dòng)變壓器供電回路斷開(kāi)電源,強(qiáng)制設(shè)備停止運(yùn)行,阻斷高溫持續(xù)上升引發(fā)的繞組燒毀、內(nèi)部起火等嚴(yán)重事故,減少故障帶來(lái)的供電中斷時(shí)長(zhǎng)與設(shè)備修復(fù)成本。
長(zhǎng)期設(shè)備壽命管理層面,裝置持續(xù)記錄的溫度歷史數(shù)據(jù),可整理形成全年溫度變化檔案,技術(shù)人員依托檔案分析變壓器全年負(fù)荷發(fā)熱規(guī)律,規(guī)劃合理的檢修周期與負(fù)荷分配方案,延長(zhǎng)變壓器整體穩(wěn)定使用周期。
綜合來(lái)看,變壓器繞組溫度計(jì)依靠復(fù)合測(cè)溫原理形成穩(wěn)定測(cè)溫能力,依靠多維度環(huán)境適配特性適配各類變電運(yùn)行場(chǎng)景,同時(shí)覆蓋巡檢、調(diào)節(jié)、預(yù)警、保護(hù)多類管控需求,是油浸式變壓器溫度監(jiān)測(cè)體系中的配套監(jiān)測(cè)裝置,依靠持續(xù)精準(zhǔn)的溫度反饋,維持變壓器長(zhǎng)期平穩(wěn)、安全的電能轉(zhuǎn)換工作。