一种变压器电抗器温度保护装置现场检测方法与流程

本发明涉及电网变电站非电量保护的技术领域，具体地说是涉及变压器（电抗器）温度保护装置现场检测方法。

背景技术：

变压器（电抗器）温度保护装置由就地指针温度计（包括油面温控器和绕组温控器）和远方显示装置（包括测温元件及温度变送器）等组成。变压器（电抗器）用油面温控器是一种利用感温介质热胀冷缩来显示变压器（电抗器）内顶层油温度的仪表。而变压器（电抗器）用绕组温控器是在油面温控器的基础上加装了一套热模拟装置，利用感温介质热胀冷缩及热模拟的叠加，来模拟显示变压器（电抗器）绕组温度的仪表。油面、绕组温控器可带有电气接点和远传信号装置，用来输出温度开关信号和温度变送信号。

随着现代输变电设备电压等级和输变容量的不断攀升及无人值守变电站不断增多，变压器（电抗器）安全稳定运行对电网意义越来越重大。变压器（电抗器）的油温、绕温过高将触发温度保护，并跳闸变压器（电抗器）。变压器（电抗器）温度保护装置准确、完好直接影响着变电站变压器（电抗器）的安全稳定运行。因此开展对变压器（电抗器）温度保护装置检测工作显的尤为主要。温控器的检测工作，以往采用传统的试验室校验，这虽然可以保证表计检测的准确性，但同时存在送检周期长、长途运输过程中容易出现表计的损坏、校验好的表计保护定值偏移等问题。采用便携式温度现场检测装置进行变电站（电抗器）温度保护装置现场检测，可以很好地解决以上问题。由于便携式温度现场检测装置还处于起步阶段，外部因素（如海拔、气温、风速等）对检测结果的影响还需进一步探讨验证，以找到有效的方法对检测过程进行必要的改进，确保试验数据的准确性。

基于上述分析，本发明提出一种高效、全面、精确的变压器（电抗器）温度保护装置现场检测方法，可有效提高变压器（电抗器）现场检测准确性，从而保证了电网变压器（电抗器）的安全稳定运行。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是针对现有技术存在的不足，提供一种精确的变压器（电抗器）现场检测方法，以解决相关问题。为达到上述目的，本发明提供了变压器（电抗器）用温度保护装置现场检测方法，设计了温控器现场检测恒温箱。具体方法如下：

一种变压器或电抗器温度保护装置现场检测方法，包括用于检测的温控器现场检测恒温箱、风扇、24VDC转换器、恒温油槽、复合传感器器、箱内温控数显表、铂电阻输出端口、4－20mA输出端口、二次电流Ip端口、加热电流Ih端口、温控器、毛细管、出线孔，所述的方法包括如下步骤：

一）现场环境温度测试步骤:在变压器或电抗器温度保护装置现场检测之前，先对现场的环境温度进行测量，其环境温度是否满足规程5℃～30℃的要求；

二）恒温箱升温步骤：在不满足要求的情况下，将便携式恒温油槽放置到变压器温控器现场检测恒温箱内，接通电源，将便携式恒温油槽的温度设置到被检温控器第一个检测点温度，进行升温；

三）温度示值读取记录步骤：将变压器温控器感温包或复合传感器以及标准温度计垂直插入便携式恒温油槽进行升温，当便携式恒温油槽的温度达到被检温控器第一个检测点温度时，进行10min的示值稳定，待示值稳定后读取被检温控器及被检远方显示仪表的示值并进行记录；其他检定点依此类推；

1、温控器示值误差按式（1）计算：

（1）

式中：

——被检指针温度计示值误差，℃；

——被检指针温度计示值，℃；

——标准器示值，℃；

——标准温度计示值修正，℃；

2、远方显示示值误差按式（2）计算：

（2）

式中：

——被检远方显示示值误差，℃

——被检远方温度表示值，℃

——标准器示值，℃

——标准温度计示值修正，℃

3、两表偏差按式（3）计算

（3）

式中：

——被检远方显示示值误差，℃；

——被检远方显示示值误差，℃；

——被检指针温度计示值误差，℃；

四）接点读数步骤：将变压器温控器感温包或复合传感器以及标准温度计垂直插入便携式恒温油槽中，加热恒温油槽的温度，接近设定点温度时应缓慢均匀改变恒温油槽显示温度，温度变化速率不大于1℃/min,使接点产生切换动作，并在接点动作瞬间读数；

接点动作误差按式（4）计算：

（4）

式中：

——接点动作误差，℃；

——被检温度计设定值，℃；

——被检温度计接点动作瞬间标准器示值，℃；

——标准温度计示值修正，℃；

五）附加温升差值比较步骤：将温包或复合传感器插入恒定在60℃的恒温油槽（4），待绕组温度计示值稳定后，读取温度计示值，然后根据变压器绕组线圈的的铜油温差按表1选取加热电流，根据计算出的，=变压器铭牌额定负荷电流/电流互感器额定变比，施加给绕组温度计电流输入端，调节工频交流恒流源，使输出电流达到选取的，待温度计示值温度45min后读取，与的差值即为热模拟装置的附加温升。

本发明一种变压器电抗器温度保护装置现场检测方法与现有技术相比较有如下有益效果：本发明现场检测方法具有测量精度高、安装方便的优点，解决了高海拔高寒环境对变压器（电抗器）用温度计现场检测结果的影响。本发明一种变压器电抗器温度保护装置现场检测方法可应用于高海拔高寒环境下变压器或电抗器用温度计现场检测工作的开展。

附图说明

本发明一种变压器电抗器温度保护装置现场检测方法有如下附图：

图1是本发明一种变压器电抗器温度保护装置现场检测方法温控器现场检测恒温箱结构示意图；

图2是本发明一种变压器电抗器温度保护装置现场检测方法热模拟校准电路结构示意图。

其中：1、温控器现场检测恒温箱；2、风扇；3、24VDC转换器；4、便携式恒温油槽；5、复合传感器；6、箱内温控数显表；7、铂电阻输出端口；8、4～20mA输出端口；9、二次电流Ip端口；10、加热电流Ih端口；11、温控器；12、毛细管；13、电缆出线孔；14、有机玻璃盖板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明一种变压器或电抗器温度保护装置现场检测方法技术方案作进一步描述。

如图1－图2所示，本发明一种变压器或电抗器温度保护装置现场检测方法，包括用于检测的温度保护装置箱体1、风扇2、24VDC转换器3、便携式恒温油槽4、复合传感器5、箱内温控数显表6、铂电阻输出端口7、4－20mA输出端口8、二次电流Ip端口9、加热电流Ih端口10、温控器11、毛细管12、出线孔13，所述的方法包括如下步骤：

一）现场环境温度测试步骤:在变压器或电抗器温度保护装置现场检测之前，先对现场的环境温度进行测量，其环境温度是否满足规程5℃～30℃的要求；

二）恒温箱升温步骤：在不满足要求的情况下，将便携式恒温油槽4放置到变压器温控器现场检测恒温箱1内，接通电源，将便携式恒温油槽4的温度设置到被检温控器第一个检测点温度，进行升温；

三）温度示值读取记录步骤：将变压器温控器感温包或复合传感器5以及标准温度计垂直插入便携式恒温油槽4进行升温，当便携式恒温油槽4的温度达到被检温控器11第一个检测点温度时，进行10min的示值稳定，待示值稳定后读取被检温控器11及被检远方显示仪表的示值并进行记录；其他检定点依此类推；

4、温控器11示值误差按式（1）计算：

（1）

式中：

——被检指针温度计示值误差，℃；

——被检指针温度计示值，℃；

——标准器示值，℃；

——标准温度计示值修正，℃；

5、远方显示示值误差按式（2）计算：

（2）

式中：

——被检远方显示示值误差，℃；

——被检远方温度表示值，℃；

——标准器示值，℃；

——标准温度计示值修正，℃；

6、两表偏差按式（3）计算：

　 （3）

式中：

——被检远方显示示值误差，℃

——被检远方显示示值误差，℃

——被检指针温度计示值误差，℃

四）接点读数步骤：将变压器温控器感温包或复合传感器5以及标准温度计垂直插入便携式恒温油槽4中，加热恒温油槽4的温度，接近设定点温度时应缓慢均匀改变恒温油槽4显示温度，温度变化速率不大于1℃/min,使接点产生切换动作，并在接点动作瞬间读数；

接点动作误差按式（4）计算：

（4）

式中：

——接点动作误差，℃；

——被检温度计设定值，℃；

——被检温度计接点动作瞬间标准器示值，℃；

——标准温度计示值修正，℃；

五）附加温升差值比较步骤：按图2连好试验线路，将温包或复合传感器5插入恒定在60℃的恒温油槽4内，待绕组温度计示值稳定后，读取温度计示值，然后根据变压器绕组线圈的的铜油温差按表1选取加热电流，根据计算出的，=变压器铭牌额定负荷电流/电流互感器额定变比，施加给绕组温度计电流输入端，调节工频交流恒流源，使输出电流达到选取的，待温度计示值温度45min后读取，与的差值即为热模拟装置的附加温升。

进一步地，所述的温控器11是设置在温控器11表盘内的弹性波纹管以及毛细管12和复合传感器5组成的一个全密封系统，利用这密封系统内部所充的感温介质受温度变化而产生压力变化，使弹性波纹管端部产生角位移来带动指针被测温度值；由于油温的不同，管系流中压力将其变化量转变成机械力驱动指针心轴转动，温度值即指示在刻度盘上，同时也带动微动开关在变化量达到设定值时动作，发出相应信号。

进一步地，所述的复合传感器5通过变压器专用变比端口提供的和一次侧电流成正比的二次侧绕组工作电流，使加热元件发热，产生气体膨胀使仪表指针在顶层油温的基础上产生角位移，来间接达到测量变压器内绕组温度的目的；包含在复合传感器5内的温度变送器通过复合传感器5将温度值转换为4～20mA电信号，可送到后台机实时监视。

进一步地，所述的温控器现场检测恒温箱1内设置便携式恒温油槽4并利用便携式恒温油槽4在进行升温过程中的散热来提高变压器温控器现场检测恒温箱1内的环境温度；温控器现场检测恒温箱1上端设置的小面板上设置箱内温控数显表6、两组铂电阻输出端口7、一组4～20mA输出端口8、一组二次电流Ip端口9和一组加热电流Ih端口10，以便于实时监测温控器状态，防止检测过程中影响恒温箱内温度；温控器现场检测恒温箱1内设置24VDC转换器3、风扇2，用以模拟实验室检测环境，使箱内温度始终保持在20±5℃；所述温控器现场检测恒温箱1上端箱内温控数显表6的前侧设置有机玻璃盖板14，以便随时观察箱内设备运行状况；有机玻璃盖板14右侧设置电缆出线孔13。

进一步地，所述的温控器现场检测恒温箱1内箱内温控数显表6的下方设置数显温度控制器15，所述数显温度控制器15下方固定设置风扇变压器16；所述数显温度控制器15输入端通过导线与便携式恒温油槽4的温度传感器17输出端连接，数显温度控制器15输出端通过导线分别与箱内温控数显表6和风扇变压器16输入端连接；所述风扇变压器16输出端与风扇2输入端连接。

实施例1。

如图1－图2所示，本发明一种变压器或电抗器温度保护装置现场检测方法，包括用于检测的温度保护装置箱体1、风扇2、24VDC转换器3、便携式恒温油槽4、复合传感器5、箱内温控数显表6、铂电阻输出端口7、4－20mA输出端口8、二次电流Ip端口9、加热电流Ih端口10、温控器11、毛细管12、电缆出线孔13、有机玻璃盖析14，所述的方法包括如下步骤：

一）现场环境温度测试步骤:在变压器或电抗器温度保护装置现场检测之前，先对现场的环境温度进行测量，其环境温度是否满足规程5℃～30℃的要求；

二）恒温箱升温步骤：在不满足要求的情况下，将便携式恒温油槽放置到变压器温控器现场检测恒温箱内，接通电源，将便携式恒温油槽的温度设置到被检温控器第一个检测点温度，进行升温；

三）温度示值读取记录步骤：将变压器温控器感温包或复合传感器以及标准温度计垂直插入便携式恒温油槽进行升温，当便携式恒温油槽的温度达到被检温控器第一个检测点温度时，进行10min的示值稳定，待示值稳定后读取被检温控器及被检远方显示仪表的示值并进行记录；其他检定点依此类推；

7、温控器示值误差按式（1）计算

（1）

式中：

——被检指针温度计示值误差，℃；

——被检指针温度计示值，℃；

——标准器示值，℃；

——标准温度计示值修正，℃；

8、远方显示示值误差按式（2）计算

（2）

式中：

——被检远方显示示值误差，℃；

——被检远方温度表示值，℃；

——标准器示值，℃；

——标准温度计示值修正，℃；

9、两表偏差按式（3）计算

（3）

式中：

——被检远方显示示值误差，℃；

——被检远方显示示值误差，℃；

——被检指针温度计示值误差，℃；

四）接点读数步骤：将变压器温控器感温包或复合传感器以及标准温度计垂直插入便携式恒温油槽中，加热恒温油槽的温度，接近设定点温度时应缓慢均匀改变恒温油槽显示温度，温度变化速率不大于1℃/min,使接点产生切换动作，并在接点动作瞬间读数；

接点动作误差按式（4）计算

（4）

式中：

——接点动作误差，℃；

——被检温度计设定值，℃；

——被检温度计接点动作瞬间标准器示值，℃；

——标准温度计示值修正，℃；

五）附加温升差值比较步骤：按图2连好试验线路，将温包或复合传感器5插入恒定在60℃的恒温油槽4，待绕组温度计示值稳定后，读取温度计示值，然后根据变压器绕组线圈的的铜油温差按表1选取加热电流，根据计算出的，=变压器铭牌额定负荷电流/电流互感器额定变比，施加给绕组温度计电流输入端，调节工频交流恒流源，使输出电流达到选取的，待温度计示值温度45min后读取，与的差值即为热模拟装置的附加温升。

较佳地，所述的温控器11是由设置在温控器11表盘内的弹性波纹管、毛细管12和复合传感器5组成的一个全密封系统，利用这密封系统内部所充的感温介质受温度变化而产生压力变化，使弹性波纹管端部产生角位移来带动指针被测温度值；由于油温的不同，管系流中压力将其变化量转变成机械力驱动指针心轴转动，温度值即指示在刻度盘上，同时也带动微动开关在变化量达到设定值时动作，发出相应信号。如图1、图2所示。

较佳地，所述的复合传感器5通过变压器专用变比端口提供的和一次侧电流成正比的二次侧绕组工作电流，使加热元件发热，产生气体膨胀使仪表指针在顶层油温的基础上产生角位移，来间接达到测量变压器内绕组温度的目的；包含在复合传感器5内的温度变送器通过复合传感器5将温度值转换为4～20mA电信号，可送到后台机实时监视。如图1、图2所示。

较佳地，所述的温控器现场检测恒温箱1内设置便携式恒温油槽4并利用便携式恒温油槽4在进行升温过程中的散热来提高变压器温控器现场检测恒温箱1内的环境温度；温控器现场检测恒温箱1上端设置的小面板上设置数显表6、两组铂电阻输出端口7、一组4～20mA输出端口8、一组二次电流Ip端口9和一组加热电流Ih端口10，以便于实时监测温控器状态，防止检测过程中影响恒温箱内温度；温控器现场检测恒温箱1内设置24VDC转换器3、风扇2，用以模拟实验室检测环境，使箱内温度始终保持在20±5℃；所述温控器现场检测恒温箱1上端数显表（6）前侧设置有机玻璃盖板14，以便随时观察箱内设备运行状况；有机玻璃盖板14右侧设置电缆出线孔13。如图1所示。

较佳地，所述的温控器现场检测恒温箱1内箱内温控数显表6的下方设置数显温度控制器15，所述数显温度控制器15下方固定设置风扇变压器16；所述数显温度控制器15输入端通过导线与便携式恒温油槽4的温度传感器17输出端连接，数显温度控制器15输出端通过导线分别与箱内温控数显表6和风扇变压器16输入端连接；所述风扇变压器16输出端与风扇2输入端连接。如图1所示。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。