降低變壓器油面溫度計(jì)運(yùn)行故障率的分析與處理

鄒浩民

摘要：如果可以將220kV主變壓器的BWY-802A（TH）-287油面溫度計(jì)和13.7kV高性能火力變壓器轉(zhuǎn)換為XIN-MMB數(shù)字溫度顯示器，從而就能夠提高本地溫度讀數(shù)的準(zhǔn)確性和可靠性。因此，數(shù)字儀器的輸出觸點(diǎn)就可以取代油面溫度計(jì)的微動(dòng)開關(guān)觸點(diǎn)，從而確保了對變壓器冷卻系統(tǒng)設(shè)備的精確控制，并增加了儀器的校準(zhǔn)時(shí)間。

關(guān)鍵詞：變壓器油面溫度計(jì);運(yùn)行故障;處理

某地電廠有7個(gè)電廠高壓變壓器（也被稱為高性能變壓器），3個(gè)啟動(dòng)和備用變壓器（也被稱為啟動(dòng)變壓器）和5個(gè)主變壓器。AmTranaformer包含兩組油面溫度計(jì)，以監(jiān)視變壓器的工作溫度，而且它們都是油面溫度計(jì)。如果所有的油面溫度計(jì)在長期運(yùn)行中經(jīng)歷了多次故障，這就會對變壓器的安全運(yùn)行構(gòu)成了嚴(yán)重的安全隱患。尤其是在夏季的運(yùn)行高峰期，由于環(huán)境溫度的增高就會對溫度計(jì)產(chǎn)生高負(fù)載，使得油面溫度計(jì)不能有效測量變壓器的實(shí)際溫度，同時(shí)也進(jìn)一步增加了變壓器中的油面。在2017年4月19日，此電廠主變壓器中的油面溫度計(jì)出現(xiàn)了讀數(shù)不準(zhǔn)確的現(xiàn)象，并且風(fēng)扇無法按時(shí)啟動(dòng)，因此主變壓器中的油面較高且負(fù)載降低了[1]。

一、油面溫度計(jì)不能正常工作的原因

（一）DCS信號接收錯(cuò)誤

根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，顯示的DCS溫度值需與本地顯示的溫度值之差在2℃以內(nèi)。因此，現(xiàn)場工作人員需要將2個(gè)周期的DCS溫度顯示與本地溫度顯示進(jìn)行比較，以深入分析DCS信號有誤的原因。

（二）錯(cuò)誤的工作說明

現(xiàn)場檢查人員需要按照操作手冊來確認(rèn)、檢查和維護(hù)已經(jīng)安裝了的溫度計(jì)。因此，如果使用說明書正確無誤，那么相關(guān)的基本措施就不會出現(xiàn)太大的問題。

（三）水分和灰塵過多

檢查現(xiàn)場設(shè)備后，將溫度計(jì)安裝在室外控制柜中。此時(shí)需要檢查控制柜是否已關(guān)緊。打開溫度計(jì)蓋后，如果出現(xiàn)有水分、灰燼或者生銹，就會影響油面溫度計(jì)的正常工作。

（四）微動(dòng)開關(guān)電阻增大

（1）將油面溫度計(jì)的微動(dòng)開關(guān)安裝在殼體中，并用油性物質(zhì)壓拉桿，該油性物質(zhì)會在波紋管中膨脹，致動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸并按下觸點(diǎn)以啟動(dòng)微動(dòng)開關(guān)。（2）在按下觸點(diǎn)的同時(shí)，波紋管會推動(dòng)3個(gè)凸輪，如果溫度效果的設(shè)定值越低，那么凸輪和微動(dòng)開關(guān)就會越近。當(dāng)測得的機(jī)油溫度升高時(shí)，凸輪和微動(dòng)開關(guān)的電阻就會增大。因此，當(dāng)油溫較高時(shí)，測得的溫度計(jì)表面溫度就會低于實(shí)際溫度，并且測量誤差會變大直至失效[2]。

二、制定改進(jìn)措施

（一）外部保護(hù)

由于該油面溫度計(jì)安裝在變壓器的側(cè)面，并且需要滿足室外使用的條件，因此該設(shè)備的控制單元必須滿足高防護(hù)等級的要求。在選擇模塊化組件FIBOXMBE的密封箱時(shí)，需要特別注意，因?yàn)樵撁芊庀涫菍ｉT為控制系統(tǒng)和自動(dòng)化系統(tǒng)的開關(guān)設(shè)備而開發(fā)的，防護(hù)等級為IP64（MCECOMTROL），其溫度范圍為-39℃～115℃。

（二）技術(shù)關(guān)鍵和解決方案

多圈彈簧管在封閉系統(tǒng)中可以利用流體體積的角位移來直接控制油面溫度計(jì)的指針，以準(zhǔn)確指示溫度。多圈彈簧管可以通過增加彈簧管的長度來增加最大位移，從而避免塑性變形。同時(shí)，拉動(dòng)式微動(dòng)開關(guān)不需要依靠外力就可以對其進(jìn)行操作，并且不需要外力來偏置。因此，油面溫度計(jì)的顯示精度不取決于微動(dòng)開關(guān)是否工作，同時(shí)這對于消除測量時(shí)的故障問題還起著決定性的作用，因?yàn)榭梢栽诰哂卸鄠€(gè)繞組的彈簧線圈中使用溫度高于450℃的高溫銀焊料。

為了消除油面溫度計(jì)的故障，盡管市場價(jià)格有所上漲，但是還是需要選擇一個(gè)高質(zhì)量的油面溫度計(jì)，并且是由多速彈簧管和牽引力微動(dòng)開關(guān)組成。盡管帶油面的溫度計(jì)的購買價(jià)格不到變壓器總售價(jià)的0.29%，但它是變電站中監(jiān)視變壓器運(yùn)行狀況的最常用工具。此外，客戶服務(wù)所產(chǎn)生的異常費(fèi)用比油面溫度計(jì)的購買價(jià)格要高得多。因此，選擇一個(gè)非常準(zhǔn)確且可靠的油面溫度計(jì)非常重要的。經(jīng)過現(xiàn)階段的發(fā)展，有關(guān)的技術(shù)人員已經(jīng)可以將油面溫度計(jì)的故障次數(shù)從18.5減少到零。這不僅滿足了所有用戶的實(shí)際需求，還滿足生產(chǎn)公司的發(fā)展要求[3]。

（三）制定改進(jìn)和完善措施

管理人員應(yīng)與溫度傳感器制造商聯(lián)系，以使用電子微動(dòng)開關(guān)制作溫度傳感器，并避免出現(xiàn)由于安裝物理微動(dòng)開關(guān)而引起的溫度測量錯(cuò)誤現(xiàn)象，而且溫度傳感器還需要具有可調(diào)節(jié)和降低溫度誤差等功能，從而進(jìn)一步減了環(huán)境對溫度計(jì)測量的影響。對于具有強(qiáng)磁場的變壓器介質(zhì)，在溫度傳感器內(nèi)放置一個(gè)篩網(wǎng)就可以確保所測溫度的正確性，并且其精度為滿量程的±0.21為了確認(rèn)該措施的有效性，需要對新型現(xiàn)場溫度計(jì)進(jìn)行了多次測試。由于傳感器的精度為滿量程的±0.21%，范圍為0～210℃，因此DCS顯示屏的溫度也會與實(shí)際溫度不同。

三、執(zhí)行效果

改造和優(yōu)化工作已于2018年3月12日完成，并且有效降低了油面溫度計(jì)的測量誤差。經(jīng)過大量的分析后，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致溫度計(jì)發(fā)生故障的幾個(gè)因素：毛細(xì)管漏油、微動(dòng)開關(guān)故障以及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)損壞。因此，有關(guān)的技術(shù)人員需要有效解決這些問題，使得這幾種類型的故障能夠得以完全消除，從而大大降低了油面溫度計(jì)的故障率，從而提高了油變壓器的精確性和可靠性。

四、結(jié)束語

利用停機(jī)和維護(hù)選項(xiàng)，并用XIN-MMA數(shù)字油面溫度計(jì)替換主變壓器和高性能變壓器的油面溫度計(jì)。儀表顯示準(zhǔn)確5年，遙控器符合當(dāng)?shù)刂甘?，保護(hù)觸點(diǎn)可靠，外部控制單元緊固，透明蓋無老化裂紋，室內(nèi)機(jī)數(shù)字顯示清晰。正常的此轉(zhuǎn)換為其他電廠和變電站中的高壓變壓器油面溫度計(jì)的數(shù)字轉(zhuǎn)換提供了很好的參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫亞洲，王延瑞.淺析變壓器油溫?cái)?shù)據(jù)的異常與溫度計(jì)座的關(guān)系[J].變壓器，2010，47（08）：55-56.

[2]林永勝.變壓器油溫保護(hù)誤動(dòng)原因分析及對策[J].浙江電力，2010，29（04）：20-22.

[3]施軼華，劉正學(xué).提高變壓器油溫計(jì)可靠性水平的有效途徑[J].電力建設(shè)，2000（07）：64-66