電力變壓器溫控器常見問題的分析及處理

宋長勇

（云南電網有限責任公司昆明供電局，云南 昆明 650299）

0 引言

溫控器采用復合溫升的原理設計，適用于電力系統變壓器溫度指標與控制，可及時發現溫度異常狀況。運行人員可以有針對性的調整變壓器相關指標，以使電力變壓器運行安全穩定性得到根本保障。但溫控器在長期運作階段難免出現問題，設備檢修流程較復雜，很可能影響變壓器的安全穩定運行，這就要求相關人員在實踐中積極總結溫控器常見問題類型，立足于電力系統運行實況，擬定較為完善的檢修處理方法，以最大限度提升設備的可用效率，為電力系統高效率運行提供更優質的服務。

1 溫控器原理分析

變壓器溫度控制器（以下簡稱溫控器），主要由彈性元件、毛細管、溫包和微動開關組成。當溫包受熱時，溫包內感溫介質受熱膨脹所產生的體積增量，通過毛細管傳遞到彈性元件上，使彈性元件產生一個位移，這個位移經機構放大后指示出被測溫度并帶動微動開關工作，從而控制冷卻系統的投入或退出。變壓器用繞組溫度控制器(以下簡稱繞組溫控器)是專為油浸式電力變壓器設計的，采用“熱模擬”方法間接測量變壓器繞組溫度的專用儀表。變壓器繞組溫度T1為變壓器頂層油溫T2與繞組對油的溫升△T之和即T1＝T2＋△T。繞組對油的溫升△T決定于變壓器繞組電流，電流互感器二次側電流正比于繞組電流，繞組溫控器工作原理是通過電流互感器取出與負荷成正比的電流，經變流器調整后，輸入到繞組溫控器彈性元件內的電熱元件，電熱元件產生的熱量使彈性元件產生一個附加位移，從而產生一個比油溫高一個溫差的溫度指示值[1]。

2 溫控器住院元件及功能介紹

①毛細管：內部儲有硅油，有熱脹冷縮的屬性，并且能夠傳送壓力。②溫度補償元件：作用以補償溫度為主。③傳遞元件：感知毛細管內壓力指標的變動情況，基于自體連桿驅動指針偏轉過程。④限位板：減少或規避指針過沖與人工調整指針偏轉情況。⑤電位器：伴隨指針偏轉過程，點位指標也出現一定變動，同時把具體值傳導到變送器內。⑥變送器：針對電位器的電位改變，將其轉型為直流4～20mA輸出[2]。⑦一體化變流器：經由主變套管TA收集補償電流，同時把補償電流傳送到傳動設施內。⑧定值刻度盤：設定風機啟用、暫停、預警與跳閘動作定值。⑨微動開關：伴隨刻度盤偏轉過程導通和斷離，進而實現依照信號動作反應的目標。⑩端子排：用于銜接各種線路。

3 電力變壓器溫控器常見問題類型、成因分析與處理辦法

3.1 三相溫度不統一

3.1.1 成因分析

（1）理論偏差成因分析。本文以量程為150℃，準確度為1.5級的溫控器為實例分析，理論上相間，偏差允許值是4.5℃（當A、B相示值誤差分比為±2.25℃時，在現場實踐中，我們可以采用相間相差≤5℃進行監視）。

（2）異常偏差成因分析。在溫控器運轉過程中，若我們監測到相間偏差＞5℃時，需要依次檢測各塊儀表做示值誤差，探析到存在超差情況的儀表。針對誘導儀表出現超差情況的原因主要有如下幾種：①變流器運轉狀態異常（具體到繞組溫度計）；②調整后的儀表指針匹配度不符合相關規范要求；③當確定變電站存在現場偏差較小、后臺偏差偏大時，變送器或遠方數字顯示器運轉狀態異常，此時我們假定測控裝備狀態正常；④感溫探頭插進油面的深度值不達標。

3.1.2 處理方法

故障①的處理：先檢測變流器檔位設定情況正常與否，若確定異常則要及時重新設置調整檔位（表1）。比如，電流互感器的二次額定電流（IP）為3.5A，銅油溫差△T為20K。對表1內數據進行分析后，有5A≥3.5A＞3A，故而要將變流器設于“A”檔。而后依照補償元件溫升特性，確定銅油溫差對應的補償電流是1.04A，IS/IP=1.04/3.5=0.2971=29.71%，24≥29.71＞32，最后擬定把調節開關K撥到“4”檔，落實以上操作后，提示變流器設置工作完成。如果檔位未見異常，則要檢測變流器輸入、輸出電流，對輸出電流值作出微調整。若確定變流器損壞時，則要依照如下流程進行更換[3]：①調節好新變流器調節檔位后，借用磁性螺絲刀將其裝設到指定部位；②把新變流器紅、綠、黃三根線銜接至相應部位；③裝置更換操作整體結束后，要開展補償電流模擬試驗；④恢復安全措施，比如拆除電源線及觸點連接線，采用絕緣予以包裹，借此方式減少或規避觸電及誤動動作等危險情況。

表1 變流器檔位設置對照表

故障②的處理：建議使用標準油槽檢驗、校對對儀表示值，有針對性的調整指針。圖1采用專用工具拔出儀表指針，而后依照標準溫度再行安裝[4]。故障③的的處理：參照“后臺溫度顯示為-37.5℃”的處理方案。故障④的處理：等到主變停電時朝向探頭井進行注油。

圖1 故障處理圖示

3.2 后臺溫度呈現為-37.5℃

3.2.1 原因分析

①變送器失電；②變送器結構損傷；③輸出電流的功能；④遠方數顯未見有電流輸出。

3.2.2 處理方法

故障①的處理：結合二次回路運作原理，逐級探查造成失電的成因，同時恢復正常供電。故障②的處理：及時調換新的變送器設備（允許在帶電狀態下調換）。故障③的處理：換上新的遠方數顯設施。

3.3 現場與后臺顯示存在出入

3.3.1 成因分析

①溫控器示值超差；②變送器輸出電流過程有異常；③遠方數顯輸出電流異常（若確定220kV魯都黑變1號主變油溫數顯信息有跳變，則就可以斷定是數顯裝置損壞）[5]。

3.3.2 處理方法

故障①的處理：及時糾正對指針指示存在的錯差。若確定不能修正，則要整體更換溫控器。故障②的處理：重新調試變送器，使其輸出電流與溫控器指示兩者相匹配。若不能調試，則建議依照更換流程加以處置。故障③的處理：更換遠方數顯裝置[6-7]。

3.4 指針指示低于量程的最小值

3.4.1 成因分析

毛細管漏液。

3.4.2 處理方法

于主變停電狀態下，整體調換溫控器進行整體更換。

4 結語

溫控器是電力系統內的重要構成，其在維護及促進變壓器安穩運行方面表現出良好效能。而任何設備運行階段都難以完全規避故障，溫控器也亦如此，這就要求電力企業嚴格執行設備檢修制度，組織檢修技術人員加強日常巡檢，及時發現溫控器運行階段的各種常見問題并及時消缺，保證變壓器安全穩定運行，為我國電力行業長效發展提供更強大的支撐。