變壓器測溫裝置應(yīng)用中的誤差及消除

崔曉輝 張琳 解秦 黃波

（中車永濟電機有限公司 山西 運城 044502）

引言

當(dāng)今社會，經(jīng)濟發(fā)展質(zhì)量持續(xù)提高，經(jīng)濟發(fā)展節(jié)奏持續(xù)加快，對電力工程變壓器應(yīng)用的穩(wěn)定性提出了更高要求。作為變壓器應(yīng)用中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，如何消除其測溫裝置誤差、提高變壓器應(yīng)用實際性能、優(yōu)化變壓器總體應(yīng)用成效，本文就此展開了探討。

1 變壓器測溫裝置誤差控制的重要性

當(dāng)前，電力工程系統(tǒng)運行環(huán)境日趨復(fù)雜、運行強度日益提高，使變壓器測溫裝置面臨著更多的不確定性因素。變壓器測溫裝置是變壓器的關(guān)鍵構(gòu)成要素，在監(jiān)測變壓器運行溫度并為技術(shù)人員提供基礎(chǔ)參考數(shù)據(jù)等方面扮演著不可替代的關(guān)鍵角色。通常情況下，電力變壓器測溫裝置主要由壓力式指針溫度計、鉑電阻溫度計、溫度顯示儀等組成，不同的組成部分發(fā)揮著不同作用。長期以來，國家高度重視變壓器測溫裝置的技術(shù)應(yīng)用，先后相繼制定并實施了一系列重大技術(shù)規(guī)范與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，在測溫裝置應(yīng)用實踐領(lǐng)域取得了令人矚目的現(xiàn)實成就，積累了豐富而寶貴的實踐經(jīng)驗。同時，廣大電力工程單位與技術(shù)人員也在變壓器測溫裝置誤差控制方面進(jìn)行了大量有益探索，成效顯著。在無人值守變電站運行要求不斷提高以及數(shù)字化變電站快速發(fā)展的背景下，對變壓器測溫裝置信號準(zhǔn)確性產(chǎn)生的現(xiàn)實需求愈發(fā)強烈[1]。

2 變壓器測溫裝置應(yīng)用中的主要誤差分析

2.1 靜態(tài)誤差

靜態(tài)誤差是電力變壓器測溫裝置的主要誤差類型之一，其存在狀態(tài)具有普遍性與廣泛性。所謂靜態(tài)誤差即是在正常工況條件下，變壓器測溫裝置之間的溫度監(jiān)測數(shù)據(jù)差異現(xiàn)象。由于靜態(tài)誤差更多情況下由變壓器測溫裝置自身原因造成，且具有不可控性，因此更多地將其劃分為物理性誤差范疇。無論是測溫裝置基本誤差，還是信號傳輸距離過長產(chǎn)生的誤差等，均屬于靜態(tài)誤差。靜態(tài)誤差的存在，使變壓器測溫裝置在準(zhǔn)確性方面受到的影響更為顯著，若控制不當(dāng)，則極易導(dǎo)致溫度監(jiān)測數(shù)據(jù)可信性降低[2]。

2.2 傳導(dǎo)誤差

變壓器測溫裝置的傳導(dǎo)誤差，主要來自于測溫裝置內(nèi)部各構(gòu)成要素之間的銜接配合程度。測溫裝置的不同構(gòu)件具有不同的運行要求，承擔(dān)著不同的測溫功能，若銜接不暢、兼容性不足或性能優(yōu)化不充分，則易使其相互之間的信號識別存在差異，進(jìn)而導(dǎo)致溫度信號傳導(dǎo)過程出現(xiàn)偏移，接收端信號識別過程存在滯后現(xiàn)象，最終導(dǎo)致傳導(dǎo)誤差。盡管特定規(guī)模與型號的電力變壓器均設(shè)置了繞組溫度計，但相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)卻未能嚴(yán)格界定繞組溫度計的實際應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)與工作要求，因此部分情況下油溫計實際值會高于繞組溫度計實際值。

2.3 環(huán)境溫度附加誤差

在當(dāng)前技術(shù)條件下，大型變壓器測溫裝置隨變壓器一同安裝，共同暴露在露天狀態(tài)，這使得測溫裝置面臨著較為復(fù)雜的環(huán)境溫度影響。受物理作用的影響，測溫裝置隨外界環(huán)境溫度的高低起伏波動而產(chǎn)生環(huán)境溫度附加誤差，當(dāng)外界溫度變化幅度超過特定數(shù)值時，變壓器測溫裝置的監(jiān)測數(shù)據(jù)將不再存在可信性。由于對外界環(huán)境溫度的控制與調(diào)節(jié)存在技術(shù)難度，因此，環(huán)境溫度附加誤差的消除相對被動[3]。

3 變壓器測溫裝置應(yīng)用誤差消除的有效方法探討

首先，將恒溫油槽的溫度控制在某個特定溫度范圍區(qū)內(nèi)，比如75℃土0.2℃，從油箱頂部取出溫包放入特定溫度條件下的油槽中，在油槽恒溫穩(wěn)定后讀取指針表及數(shù)顯儀和轉(zhuǎn)換模的顯示值，并進(jìn)行復(fù)位操作，可最大限度上降低與控制靜態(tài)誤差。由于靜態(tài)誤差的存在具有連續(xù)性特點，因此相應(yīng)的技術(shù)消除方法同樣應(yīng)即時實施，防止靜態(tài)誤差存在時間過長，誤差修正不及時而導(dǎo)致的溫度監(jiān)測數(shù)據(jù)失準(zhǔn)[4]。

其次，在傳導(dǎo)誤差方面，由于大型電力變壓器兩端油溫差異顯著，而現(xiàn)行技術(shù)條件下往往將繞組溫度計溫包設(shè)定在油溫計座附近，進(jìn)而導(dǎo)致誤差數(shù)據(jù)較大。對此，應(yīng)合理控制繞組溫度計溫包的安裝位置，使其遠(yuǎn)離周邊可能會對其數(shù)據(jù)精度產(chǎn)生誤差的各類要素，并對溫度計座孔徑進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，調(diào)節(jié)其內(nèi)部空氣熱覺作用，減少熱量流失量，使遠(yuǎn)傳電阻的溫度測量值與目標(biāo)值始終保持在相對一致狀態(tài)。

再次，研究表明，環(huán)境溫度對變壓器測完裝置的實際性能具有深刻影響，必須有針對地采取相關(guān)措施降低外界環(huán)境溫度帶來的不利影響，因此可根據(jù)外熱式與內(nèi)熱式等兩種不同的測溫裝置結(jié)構(gòu)類型，合理配置電熱元器件，比如在溫度計溫包內(nèi)進(jìn)行預(yù)埋，一定程度上實現(xiàn)與外界環(huán)境的隔離，切斷熱量傳遞途徑。同時，應(yīng)及時排查發(fā)現(xiàn)變壓器測溫裝置的故障問題，防止因系統(tǒng)性故障而造成的溫度監(jiān)測數(shù)據(jù)失準(zhǔn)失真[5]。

4 結(jié)語

綜上所述，受技術(shù)方法、環(huán)境條件、人為操作等方面要素的影響，變壓器測溫裝置在實際應(yīng)用中的誤差類型多種多樣，影響變壓器保持長期正常穩(wěn)定的運行狀態(tài)，必須給予高度重視。因此，技術(shù)人員應(yīng)該從變壓器應(yīng)用的客觀實際情況出發(fā)，充分遵循變壓器測溫裝置誤差消除的基本規(guī)律，創(chuàng)新思維理念，優(yōu)化消除方法，切實提高其運行準(zhǔn)確性與可靠性，為強化變壓器整體應(yīng)用成效奠定堅實基礎(chǔ)，為確保電力工程系統(tǒng)在經(jīng)濟社會中彰顯更大價值保駕護(hù)航。