熱電阻發生溫度跳變原因分析及解決方法

李斌

摘要： 火力發電機組在各輔機電機線圈及軸承溫度測量上普遍使用熱電阻，本文針對熱電阻（PT100）溫度測量出現溫度跳變異常產生的原因進行分析，并就避免溫度保護誤動制定一些措施，保證溫度測量準確性和保護可靠性。

關鍵詞： 熱電阻;跳變;保護;速率

引言

福建華電邵武能源有限公司（以下簡稱“邵武電廠”）三期2×660MW工程廠址位于福建省邵武市北面約5km的藥村附近，是福建省十三五重點工程，是福建省閩北地區最大的電源項目，在閩北電網中起到重要電源支撐點作用。本期工程裝有2臺發電機組（編號為#3機組、#4機組）。其引、送、一次風機、循環水泵、凝結水泵等主要輔機在電機線圈、前后軸承均安裝熱電阻實現對設備的溫度的實時、準確監視和控制。例如：凝結水泵A線圈溫度分布為A、B、C繞組各2支，共6只，其中凝結水泵A電機定子繞組溫度2支測量超限>135℃（2/6）后凝結水泵A進行跳閘保護。所以溫度的準確測量和控制在發電機組的正常運行起著關鍵作用，實際運行中，溫度實際測量過程中存在諸多不確定因素，導致溫度測量偏差、跳變，引起輔機誤跳閘，造成機組RB，甚至造成機組非停，影響電網安全。

現狀描述

在機組運行中，風機、凝結水泵繞組線圈溫度、軸承溫度均出現不同程度的跳變，溫度從正常溫度突升5–10倍，瞬間再自行恢復，造成溫度點誤報，溫度超限報警信號刷屏，影響運行人員監盤，因只是單個進行跳變，未引起輔機跳閘。不得已進行異動申請，將經常性的幾個溫度點進行強制為正常溫度，由運行人員加強現場紅外測量比對。其中最為嚴重的是凝結水泵A的軸承溫度1，跳變較為嚴重，其曲線如下圖1。

熱電阻測量原理及我廠測溫系統

熱電阻測溫原理

熱電阻的測量原理基于導體或半導體材料的電阻與溫度之間存在的函數關系。即當溫度變化時導體或半導體的電阻也隨之而變化，然后通過顯示儀表顯示出被測對象的溫度數值。熱電阻大都由純金屬材料制成，目前應用最廣泛的熱電阻材料是鉑和銅。鉑電阻準確度高，適用于中性和氧化性介質，穩定性好，具有一定的非線性，溫度越高電阻變化率越小;銅電阻在測溫范圍內電阻值和溫度呈線性關系，適用于無腐蝕介質。此外，也采用鎳、錳和銠等材料制造熱電阻。

我廠測溫系統

我廠熱電偶均采用三線制，所謂三線制就是在熱電阻溫體的一端連接兩根引出線，另一端連接一根引出線。這樣接線方式可以較好地消除引出線阻的影響，提高溫度的測量精度。各個軸承、線圈測點的熱電阻電纜走向是：熱電阻→引線→就地端子箱→電纜（電纜槽架）→電子間RTD卡件→信號處理→CRT屏幕監測/溫度超限保護，跳閘設備。

產生熱電阻溫度測量跳變原因分析排查

導致熱電阻溫度跳變的原因多種多樣，根據我廠熱電阻測溫系統走向進行逐一分析排查及原因分析如下：

檢查現場跳變測點的接線松動情況

測點均安裝在電機上，接線端子也附在電機本體上，振動大，由于長時間振動運行，容易出現接線松動造成測量回路的線阻，較常見現象就是溫度跳變，跳變不規律，溫度存在較多的毛刺、不平滑。就該可能出現的情況，將對應測點進行強制保持，現場檢查松動情況，并進行緊固。

測量回路出現電磁或電壓干擾情況

基建期間，電纜布置可能存在不合理現象，電纜未分層布置，強電或弱電共用一層電纜槽架，造成測量回路串入電壓，當有其他設備啟停或運行過程中，電壓或電磁干擾，溫度就會升高，升高的速度、幅度不一。就該可能出現的情況，利用DCS事件記錄進行排查，在跳變瞬間是否有其他設備得電或失電，對電纜槽架中電纜布置進行排查，未發現問題。

溫度元件或RTD卡件質量問題

當溫度元件損壞，DCS顯示為壞點，進行熱電阻線性檢查，正常的PT100的溫度元件，常溫量取的電阻在110歐姆左右，量得電阻值減去100歐姆經換算的溫度是否同現場相符，如果相符，則判斷溫度測點是線性的。保證準確性，需要將熱電阻進行系統校驗。RTD卡件存在通道精度不足，或不穩定，將前后兩個通道進行對調，進行測量值觀察。

產生熱電阻溫度測量跳變采取的措施

針對上述問題，我們采取緊固接線接頭措施;測量回路串入電壓，將接線拆除，進行接地放電處理，但串入原因未查出，治標不治本;更換測溫元件或RTD卡件等措施。

需注意的是在進行溫度跳變處理時，將對應的邏輯進行檢查，是否參與聯鎖、調節、保護等，若有，需在申請解除保護后進行工作。若只作為監視，也要告知運行人員前提下進行工作。

檢查完測量系統硬件回路上，我們還在軟件邏輯上進行調整，采取運行防范措施，具體如下：

增加溫度測點的速率保護，根據不同設備工況，設置溫度速率保護，例如溫度變化瞬間超過5°C時候，自動切除改信號參與保護，圖2為速率保護功能塊說明。

進行跳變情況下信號報警，通過監控畫面上提醒運行人員，運行確認后方可投入保護。

結束語

在完成機組繞組溫度測點系統排查后，采取邏輯優化措施后，測溫系統的可靠性得到大幅度提升，偶有出現溫度跳變現象，運行也能及時發現并進行判斷處理，測溫元件一旦出現誤報也不會引發設備跳閘。避免造成機組RB等事故。

參考文獻

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