变电站温度测量就地和远传显示不一致原因研究

变电站温度测量就地和远传显示不一致原因分析

及解决措施

变电站温度测量就地和远传显示不一致原因分析及解决措

施

1 前言

变压器、高抗油温和绕温测量是变压器安全运行和数据分析的重要指标之一，其温度测量和温度控制的准确性是非常重要的。云南计量技术监督评价要求压力式温度计就地显示与主控室显示偏差应小于5

℃，以保证温度测量的准确和数据分析的准确。但从计量技术监督评价和计量技术监督缺陷上报情况分析，变压器、高抗油温和绕温测量系统普遍存在就地与控制室显示偏差大于5℃的现象。由于压力式温度计设备生产厂家众多，同厂家设备又有多种型号，测量原理和测量方式多有不同，给计量人员查找缺陷原因和消除缺陷带来比较大的困难。

2.压力式温度计远传监测常用连接方式

变电站变压器温度测量采用本体监控及远方监控的方式，变压器本体温度监控用油温指示控制器和绕组温度指示控制器，远方温度监控由远方温度表或后台机显示屏实现。目前云南电力系统在用的变压器温度指示控制器（表）有多种型号、规格和连接方式，以下是几种常用的连接方式：

图3 油面温控器内置热电阻接线方式

图4 油面温控器内置变送器接线方式

对远方温度监控四种连接方式从优点、缺点、有效性几方面进行比较，比较表见表1：

3 变压器温度测量不一致原因统计和分析

经过变压器温度测量就地和远传显示不一致原因的调查、资料收集、现场试验、现场检查和各供电局上报的变电站温度测量就地和远传显示不一致统计表的统计分析，我们通过研究分析、总结归纳出一些造成变压器温度测量就地与远传显示不一致的主要原因，主要有以下几个方面：

（1）温度测量系统的系统误差

变压器温度测量系统是由多个测温元件组成，每个测温元件按照准确度等级都有相应的最大允许误差，如果多个测温元件都以最大允许误差叠加，就会产生一个很大的误差。例如：一个油面温度控制器输出Pt100信号至温度变送器，温度变送器输出（4-20）mA至测控,测控通信到后台显示的温度测量系统。油面温度控制器的测量范围为（0-160）℃、准确度为1.5级、示值的最大允许误差为±2.4℃，温度变送器的测量范围为（0-160）℃、准确度为0.5级、示值的最大允许误差为±0.8℃，测控装置的非电量数据采集通道的测量范围为（0-160）℃、准确度为0.5级、示值的最大允许误差为±0.8℃，则该测温系统的最大误差可达到±4.0℃。

（2）测温元件损坏

变压器温度测量系统由于测量系统中的测温元件损坏，会导致就地和远传显示偏差极大。例如：220kV川江变2号主变上层油温，由于油面温度控制器的Pt100

信号损坏，导致远传比就地显示高67℃；110kV恩乐变＃1主变油面温度由于测控装置的内部温度插件异常，导致远传比就地温度高8℃。

（3）测温元件输出信号未校验或超差

温度控制器的远传输出信号主要有Pt100热电阻、Cu50热电阻、（4-20）mA电信号、(0-5)V电信号四种，部分单位在校验温度控制器时没有对远传输出信号进行校验。或者是对远传输出信号进行了校验，但远传输出信号经校验误差超差，但仍然使用该温度控制器。温度控制器的远传输出信号是保证变压器温度测量就地和远传显示相一致重要保证，所以一定要保证它的输出值和本体的指示值相一致。

（4）测温元件未校验

变压器温度测量系统是由多个测温元件组成，每个测温元件的误差都影响着测量系统的准确性。大部分单位都对温度控制器进行了校验，但有一部分单位对组成温度测量系统的温度数显表、温度变送器、测控装置的非电量数据采集通道没有开展校验，这些测温元件误差过大都会造成整个测量系统的误差过大。特别是对于测控装置，经过这几年我们对变压器温度测量系统的校验情况看，如果计算机后台监视温度组态错误，将会产生极大的误差，严重影响变压器温度测量系统的准确性。

（5）测温元件不匹配

对温度控制器配备（4-20） mA（或0-5 V）的温度变送器（温度数显仪或测控装置），如果绕组温度控制器和油面温度控制器的量程统一为（0-150）℃，所有温度变送输出同一个线性常数K=0.1067 mA/℃，更重要的是温度变送器（温度数显仪或测控装置）通用，反之，如果绕组温度控制器的量程为（0-150）℃，温度变送输出16mA/150℃=0.1067mA/℃；而油面温度控制器的量程为（0-120）℃，则温度变送输出16mA/120℃=0.1333 mA/℃，此时油面温度控制器与绕组温度控制器所配套的温度变送器（温度数显仪或测控装置）无法通用，如果温度测量系统上的这些测温元件没有按统一量程匹配，将导致测温系统的各个仪表之间的温度显示值不一致，甚至远传显示本无法监测变压器本体温度。还有就是变电站设计和基建调试时错误，造成就地与远传信号不对应，远传将无法正常监测变压器本体温度，如将A相油温的输出信号回路错误接入B相油温测量

装置中，在计算机组态时将C相绕温的点名错误组态为A相点名等。

（6）测温元件示值漂移

变压器温度测量系统是由多个测温元件组成，这些测温元件有稳定性好的，也有稳定性差的，长期运行会产生示值漂移，从而使整个测量系统测量不准和就地和远传显示不一致。特别是温度控制器其工作原理是将机械量和热电阻阻值转变为电量进行测量，这种工作方式的仪表的稳定性相对较差。还有就是大部分温度控制器、温度变送器、温度数显表都是安装于室外，长期运行于恶劣的环境中，对测温元件的稳定性有很大的影响，测温元件老化速度要比安装于室内的设备快。

（7）温度控制器开关接点影响

温度控制器的温度临近开关接点设定的温度值时，指示指针需要一个推力才能接通开关接点，开关接点容量越大，推力也要求越大。所以采用外置变送器输出和热电阻输出的温度控制器，温度在临近开关接点设定的温度值时，会造成变压器温度测量就地比远传显示偏低的现场，经过试验接点对温度测量的影响甚至能达到（4-5）℃。因为温度控制器的开关接点一般有四对，一对开关接点闭合和分开都要需要推力，所以温度控制器运行在开关接点的动作区域的概率是比较高的。

（8）温度控制器温度响应速度影响

内置热电阻和外置热电阻的温度控制器，虽然热电阻和压力式温度计的感温温包插在同一温度计座保护套管内测量变压器油温，但由于热电阻和压力式温度计采用的测量方式和材质不同，热电阻的准确度和温度响应速度远远高于压力式温度计。当变压器油温在上升和下降时，热电阻随周围油温变化响应快，而压力式温度计的机械指示随周围油温变化响应慢，这样就造成温度测量就地和远传显示的不一致。只有当变压器油温平衡后，二者的测量才达到同步。

（9）温度信号远传的接线电阻影响

通过热电阻信号进行数据远传的变压器温度测量系统,由于温度远传时,热电阻在变压器本体内,而温度变送器或温度数显仪在控制室内,距离较远,因此,其间的导线电阻影响就会很大。特别是对于热电阻测量回路接线处接头接触不良测温系统，会产生很大的接触电阻，导致远传比就地温度高出很多。