变压器油温测量及检查处理

关于变压器的油温测量及检查处理法则

曾振华

华东交通大学电气与电子工程学院南昌330013

摘要：变压器的绝缘老化，主要是由于温度、湿度、氧化和油中分解的劣化物质的影响所致。但老化的速度主要由温度决定，绝缘的工作温度愈高，化学反应进行的愈快，绝缘的机械强度和电气强度丧失的愈快，绝缘老化速度愈快，变压器使用年限也愈短。实际上绕组温度受负荷波动和气温变化的影响，变化范围很大。为保证变压器的连续安全供电,变压器必须保证在一定温度下进行因此，对变压器的温度进行实时采集及检查处理，使其维持在一定的范围内，对变压器的寿命有重要的意义。

关键字：变压器温度铂电阻检查处理

1 变压器散热原理分析

变压器在运行时产生的损耗以热的形式通过油、油箱壁和散热器散发到周围的空气中。热量的散发通过导热、对流和辐射三种形式。从绕组和铁心的内部到其表面热量主要靠导热形式散发，从绕组和铁心表面到变压器油中热量主要靠对流的形式散发。散发到变压器油中的热量使油箱中的变压器油温度上升、密度下降、产生热浮力，而变压器油在热浮力的推动下，从油箱上部进人连接油管，通过油管进人散热器。变压器油在散热器中经过和外面空气的热交换，使散热器中的变压器油温度降低，从油箱下部进人连接油管，通过油管重新进入变压器油箱，形成自然循环。变压器的散热量可由式(1)确定：

式中，Ql为单位热负荷；Q为变压器的损耗；F变压器的总散热面积；C1与变压器性本身参数有关的常数；ty即变压器温升。

2 系统硬件设计

电力变压器运行中，对其油温的测量是维护电力变压器安全运行的基础和关键。电力变压器冷却系统的投退和超温报警等都由其安装的温度控制器来实现。

本变压器油温测量系统以MSP430F449为主控制器件，它是TI公司生产的16位超低功耗特性的功能强大的单片机。MSP430单片机内部具有高、中、低速多个时钟源，可以灵活的配置给各模块使用以及工作于多种低功耗模式，大大降低控制电路的功耗提高整体效率。首先，电力变压器油温经过传感器和信号调理电路采集放大为适合A／D转换的电压值。A ／D转换器对模拟信号进行采样并转换位数字信号后经MSP430作预处理。借助MSP430 单片机和主机(上位机)之间的串行通信完成人机交互监测，系统框图如图1

3铂电阻及信号调理电路

铂电阻具有准确度高、性能稳定、互换性好、耐腐蚀及使用方便等一系列优点，一直是工业测控系统中广泛使用的一种比较理想的测温元件。对于铂电阻温度计，电阻R温度t的函数如公式(2)：Rt=R0[1+at-bt2]

(2) 式中Rt为t℃时的电阻值，R0为0℃时的电阻值100Ω；A为3．908 02×10-3／℃；B为-5．802×10-7／℃2。

这一过程将直接影响着系统的测量精度，当然强电磁场的工业环境同样对系统的测控精度与稳定性产生较大的影响。

在0℃～650℃存在非线性项bt2，因此铂电阻的阻值和温度之间不是线性关系，这就要求在实际应用铂电阻时要考虑到铂电阻线性化校正的问题。对于高精度的铂电阻测温数字显示仪表，可以将铂电阻的电阻温度分度表以A/D转换器的输出数据为地址固化在存储器EPROM中，即在EPROM中，以A／D转换值为单元地址存放与之相对应的温度值。当以A／D转换器的输出结果为地址访问EPROM时，存放在该单元的温度值被读取，并送入LCD 显示。

4 变压器油温升高检查和处理6大法则

(1)检查主变压器就地及远方温度计指示是否一致，用手触摸比较各相变压器油温有无明显差异。

(2)检查主变压器是否过负荷。若油温升高是因长期过负荷引起，应向调度汇报，要求减轻负荷。

(3)检查冷却设备运行是否正常。若冷却器运行不正常，则应采取相应的措施。

(4)检查主变压器声音是否正常，，油温是否正常，有无故障迹象。

(5)若在正常负荷、环境和冷却器正常运行方式下主变压器油温仍不断升高，则可能是变压器内部有故障，应及时向调度汇报，征得调度同意后，申请将变压器退出运行，并做好记录。

(6)判断变压器油温升高，应以现场指示、远方打印和模拟量告警为依据，并根据温度、负荷曲线进行分析。若仅有告警，而打印和现场指示均正常，则可能是误发信或测温装置本身有误。

5 结语

变压器油中热量主要靠对流的形式散发。散发到变压器油中的热量使油箱中的变压器油温度上升、密变压器的绝缘老化,主要是由于温度、湿度、氧度下降、产生热浮力,而变压器油在热浮力的推动下,化和油中分解的劣化物质的影响所致。由于变压器使用地区不同，运行环境不同变压器冷却系统投入温度值的确定既要考虑安全运行，又要考虑节能降耗。变压器的输出功率要随之改变，所以实时的变压器油温在线监测非常必要。所以，对变压器的温度进行实时采集及检查处理，使其维持在一定的范围内，对变压器的寿命有重要的意义。

6 参考文献

[1]韩敏.变压器油温测量及光纤通信系统的设计[J].《三峡大学学报(自然科学版)》，2006年04期

[2]谢永健.关于变压器的油温测量[J].《自动化与信息工程》，2008年03期

[3]甘佩佩.变压器油温升高检查和处理6大法则[J]机械专家网，2012-06-01