干式變壓器溫控儀是一種設(shè)計用于監(jiān)測和控制干式電力變壓器運(yùn)行溫度的關(guān)鍵設(shè)備。它通過預(yù)埋在變壓器三相繞組中的鉑電阻傳感器(通常為Pt100)來實(shí)時檢測和監(jiān)控繞組的溫度變化,確保變壓器在安全的溫度范圍內(nèi)運(yùn)行,從而延長其使用壽命并提高運(yùn)行效率。
主要功能
1.?溫度監(jiān)測:溫控儀能夠?qū)崟r檢測并顯示變壓器三相繞組的溫度。用戶可以選擇巡回顯示各相溫度或只顯示溫度高的一相。
2.?風(fēng)機(jī)控制:根據(jù)設(shè)定的溫度閾值,自動控制冷卻風(fēng)機(jī)的啟停。當(dāng)繞組溫度達(dá)到啟動溫度時,風(fēng)機(jī)自動啟動以降低溫度;溫度降至關(guān)閉溫度時,風(fēng)機(jī)自動停止。
3.?超溫報警與跳閘:在溫度超出預(yù)設(shè)的安全范圍時,溫控儀會發(fā)出聲光報警,提醒維護(hù)人員注意。如果溫度繼續(xù)升高至危險水平,溫控儀將觸發(fā)跳閘機(jī)制,切斷變壓器電源以防止損壞。
4.?故障報警:當(dāng)傳感器出現(xiàn)故障時,溫控儀能立即識別并發(fā)出報警信號,同時顯示故障相位和類型(如傳感器斷路或短路)。
5.?黑匣子功能:記錄變壓器斷電時刻各繞組的溫度及歷史高溫度,為故障分析提供寶貴數(shù)據(jù)。
6.?通訊功能:部分型號的溫控儀具備RS485或RS232通訊接口,可將溫度數(shù)據(jù)上傳至監(jiān)控計算機(jī),實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理。
7.?模擬測試功能:允許用戶模擬輸入溫度信號以檢測溫控器的控制功能,確保設(shè)備處于良好工作狀態(tài)。
技術(shù)參數(shù)
環(huán)境溫度:-10℃至+55℃
相對濕度:5%至95%
測量范圍:-30℃至200℃
分辨率:0.1℃
測量精度:±1℃
功耗:小于8VA
產(chǎn)品型號及功能
干式變壓器溫控儀有多種型號以滿足不同需求,以下是常見型號及其功能:
1.?BWD-3K130B:基本功能包括溫度顯示、風(fēng)機(jī)控制、超溫報警和跳閘、傳感器故障報警。
2.?BWD-3K130C:在B型基礎(chǔ)上增加RS485通訊接口。
3.?BWD-3K130D:在B型基礎(chǔ)上增加3路4-20mA電流輸出功能,便于遠(yuǎn)程傳輸溫度信號。
安裝與操作
溫控儀的安裝簡便,通常嵌入安裝在變壓器控制柜面板上。操作方面,用戶可以通過面板上的輕觸鍵設(shè)置各項(xiàng)溫度閾值和參數(shù),并可通過密碼保護(hù)防止誤操作。設(shè)備還具備自檢功能,方便用戶進(jìn)行日常維護(hù)和檢測。
應(yīng)用領(lǐng)域
干式變壓器溫控儀廣泛應(yīng)用于工業(yè)、建筑、電力、通信等領(lǐng)域,確保各類干式變壓器在各種工作環(huán)境中的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
總之,干式變壓器溫控儀通過其的監(jiān)測與控制功能,有效保障了干式變壓器的運(yùn)行安全,是現(xiàn)代電力系統(tǒng)中不可或缺的重要設(shè)備。
干式變壓器溫控儀測量繞組溫度時,其精度受以下因素影響:
傳感器因素
傳感器本身精度:不同類型和質(zhì)量的傳感器精度有差異,如 Pt100 鉑熱電阻,A 級精度的允許誤差小于 B 級。即使同一類型,生產(chǎn)工藝和材料的不同也會使傳感器在相同溫度下輸出的電阻值有偏差,從而影響溫度測量精度。
傳感器老化:長期使用后,傳感器的性能會發(fā)生變化,如 Pt100 鉑熱電阻可能出現(xiàn)阻值漂移,導(dǎo)致測量結(jié)果不準(zhǔn)確。
傳感器安裝:若傳感器與變壓器繞組接觸不良,存在間隙或松動,會使熱量傳遞不充分,導(dǎo)致測量的溫度低于實(shí)際繞組溫度。若安裝位置不當(dāng),如未處于繞組溫度高處,也不能準(zhǔn)確反映繞組的真實(shí)高溫度。
信號傳輸因素
傳輸線材質(zhì)與長度:傳輸線的電阻、電容等特性會影響信號傳輸質(zhì)量。若采用的傳輸線材質(zhì)不佳,電阻較大,長距離傳輸時會產(chǎn)生較大的信號衰減。以常用的銅質(zhì)傳輸線為例,每 10 米長度電纜電阻值會對測量產(chǎn)生一定影響
干擾:現(xiàn)場的電磁環(huán)境復(fù)雜,若傳輸線未采取良好的屏蔽措施,容易受到電磁干擾,使信號中混入噪聲,導(dǎo)致測量結(jié)果波動,影響精度。
溫控儀自身因素
電子元器件性能:溫控儀內(nèi)部的電子元器件,如放大器、A/D 轉(zhuǎn)換器等的性能會影響測量精度。元器件的離散性、熱噪聲、時間漂移和溫度漂移等都可能導(dǎo)致測量誤差
算法與校準(zhǔn):溫控儀的溫度計算算法對測量精度有重要影響。若算法簡單,不能準(zhǔn)確補(bǔ)償各種誤差因素,會導(dǎo)致測量結(jié)果不準(zhǔn)確。此外,出廠校準(zhǔn)不準(zhǔn)確或長期使用后未及時校準(zhǔn),都會使溫控儀的測量精度下降。
環(huán)境因素
溫度:環(huán)境溫度的變化會影響傳感器和溫控儀的性能。當(dāng)環(huán)境溫度超出溫控儀的正常工作范圍,如低于 - 10℃或 55℃時,可能導(dǎo)致溫控儀內(nèi)部電路參數(shù)發(fā)生變化,影響測量精度
濕度:高濕度環(huán)境可能使傳感器和傳輸線表面凝結(jié)水汽,導(dǎo)致絕緣性能下降,影響信號傳輸和測量精度。同時,濕度變化還可能使傳感器的材料性能發(fā)生改變,進(jìn)而影響測量結(jié)果。
振動與沖擊:干式變壓器運(yùn)行時可能會產(chǎn)生振動,若溫控儀安裝不牢固,在振動作用下,內(nèi)部元器件可能會出現(xiàn)松動、接觸不良等問題,影響測量精度。
為避免溫度傳感器的機(jī)械結(jié)構(gòu)故障,可從安裝、使用和維護(hù)等環(huán)節(jié)采取以下措施:
安裝環(huán)節(jié)
選擇合適位置:根據(jù)干式變壓器的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行特點(diǎn),選擇溫度傳感器的安裝位置。通常應(yīng)安裝在能準(zhǔn)確反映繞組溫度的部位,如繞組的熱點(diǎn)附近,同時要避免安裝在容易受到機(jī)械沖擊或振動的位置,如靠近風(fēng)扇、油泵等振動源的地方。
采用正確安裝方式:嚴(yán)格按照傳感器的安裝說明書進(jìn)行操作。例如,對于插入式傳感器,要確保插入深度合適,與被測物體充分接觸且接觸緊密,避免出現(xiàn)松動或晃動;對于表面安裝式傳感器,要使用合適的膠粘劑或固定夾具,傳感器與被測表面緊密貼合,防止在運(yùn)行過程中脫落。
使用合適的安裝工具:安裝過程中,應(yīng)使用符合要求的工具,避免因工具不當(dāng)造成傳感器或被測物體的損壞。如使用扭矩扳手來擰緊固定螺栓,確保螺栓的擰緊力矩符合規(guī)定值,既不能過緊導(dǎo)致傳感器或安裝部位損壞,也不能過松導(dǎo)致固定不牢。
使用環(huán)節(jié)
避免外力碰撞:在變壓器運(yùn)行過程中,要注意避免對傳感器造成外力碰撞。例如,在進(jìn)行變壓器的檢修、維護(hù)等操作時,要小心操作,防止工具或其他物體碰撞到傳感器;在變壓器周圍進(jìn)行其他施工或設(shè)備操作時,要做好傳感器的防護(hù)工作,可設(shè)置防護(hù)欄或警示標(biāo)識等。
控制運(yùn)行參數(shù):要確保干式變壓器在額定的運(yùn)行參數(shù)范圍內(nèi)工作,避免因過負(fù)荷、過電壓等異常運(yùn)行情況導(dǎo)致變壓器溫度過高或產(chǎn)生異常振動,進(jìn)而對傳感器造成損壞。嚴(yán)格監(jiān)控變壓器的負(fù)載電流、電壓、溫度等參數(shù),當(dāng)出現(xiàn)異常時及時采取措施進(jìn)行調(diào)整。
維護(hù)環(huán)節(jié)
定期檢查固定情況:在變壓器的定期維護(hù)檢查中,要檢查溫度傳感器的固定情況,查看固定螺栓是否松動、夾具是否變形或損壞等。如發(fā)現(xiàn)固定松動,應(yīng)及時進(jìn)行緊固;如夾具損壞,應(yīng)及時更換。
檢查傳感器外觀:定期檢查傳感器的外觀,查看是否有裂紋、破損、變形等機(jī)械損傷跡象。對于表面有輕微損傷的傳感器,要及時進(jìn)行修復(fù)或采取防護(hù)措施,防止損傷進(jìn)一步擴(kuò)大;對于損傷嚴(yán)重的傳感器,應(yīng)及時更換。
清理傳感器表面:定期清理傳感器表面的灰塵、油污等雜物,防止雜物堆積影響傳感器的散熱和溫度測量準(zhǔn)確性,同時也避免雜物對傳感器表面造成腐蝕或磨損。清理時要使用柔軟的清潔工具,避免對傳感器表面造成劃傷。
這種智能溫控儀表的主要特點(diǎn)和應(yīng)用:
全數(shù)字化集成設(shè)計:這種儀表采用了全數(shù)字化的設(shè)計,使得它能夠提供更的溫度測量和控制,同時易于與其它數(shù)字化系統(tǒng)兼容。
溫度曲線編程/恒溫控制:用戶可以根據(jù)需要編程設(shè)定溫度曲線,實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的溫度控制過程,或者設(shè)定一個固定的溫度點(diǎn)進(jìn)行控制。
多重PID調(diào)節(jié):PID(比例-積分-微分)調(diào)節(jié)是溫度控制中常用的調(diào)節(jié)方式,多重PID調(diào)節(jié)能夠適應(yīng)不同的控制場景,提供更穩(wěn)定和的控制效果。
輸出功率限幅曲線編程:能夠根據(jù)需要編程限制輸出功率,保護(hù)負(fù)載不被過度加熱,提高系統(tǒng)的安全性。
手動/自動切換:用戶可以在手動和自動模式之間自由切換,手動模式可以在特殊情況下進(jìn)行臨時控制,而自動模式能夠?qū)崿F(xiàn)無人值守的自動控制。
軟啟動:軟啟動功能可以避免在啟動時對系統(tǒng)造成沖擊,延長設(shè)備壽命。
報警開關(guān)量輸出:當(dāng)溫度超過或低于設(shè)定范圍時,儀表可以輸出報警信號,與外部設(shè)備如聲光報警器或PLC系統(tǒng)相連,實(shí)現(xiàn)及時預(yù)警。
實(shí)時數(shù)據(jù)查詢:用戶可以實(shí)時查看溫度、控制狀態(tài)等數(shù)據(jù),便于監(jiān)控和調(diào)整。
與計算機(jī)通訊:支持與計算機(jī)的通信,可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、數(shù)據(jù)記錄和分析。
集測量、調(diào)節(jié)、驅(qū)動:這種儀表將溫度測量、調(diào)節(jié)和控制功能集成在一起,直接輸出晶閘管觸發(fā)信號,簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu),提高了控制效率。
這種智能溫控儀表廣泛應(yīng)用于各種需要溫度控制的場合,如化工、制藥、熱處理、食品加工等行業(yè),能夠提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量,同時降低能耗和維護(hù)成本。
在電力部門和試驗(yàn)室等環(huán)境中,溫度控制是確保設(shè)備正常運(yùn)行和安全的重要環(huán)節(jié)。以下是這些環(huán)境中智能溫控儀表的具體應(yīng)用和功能:
高低壓開關(guān)柜:智能溫控儀表可以監(jiān)測開關(guān)柜內(nèi)部的溫度,確保設(shè)備不會因溫度過高而損壞,從而保障電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。當(dāng)溫度超過設(shè)定值時,儀表可以啟動風(fēng)扇或空調(diào)進(jìn)行冷卻。
干式變壓器:干式變壓器溫控儀能夠監(jiān)測變壓器的運(yùn)行溫度,通過控制冷卻系統(tǒng)的啟停來維持變壓器在安全的溫度范圍內(nèi)工作,防止因過熱導(dǎo)致的絕緣損壞。
箱式變電站:箱式變電站緊湊的設(shè)計使得溫度控制尤為重要。智能溫控儀表可以實(shí)時監(jiān)控內(nèi)部溫度,并在必要時啟動散熱設(shè)備。
試驗(yàn)室的電爐控制:在需要進(jìn)行高溫試驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中,智能溫控儀表可以控制電爐的溫度,確保實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和設(shè)備的安全性。
以下是一些具體的功能和操作:
溫度采樣與監(jiān)控:智能溫控儀表通過溫度傳感器自動采樣環(huán)境溫度,并進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控。
控制回差設(shè)置:當(dāng)環(huán)境溫度控制設(shè)定值時,控制電路啟動,通過設(shè)置控制回差,可以避免控制系統(tǒng)的頻繁啟停,提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
超限報警:當(dāng)環(huán)境溫度升到設(shè)定的超限報警溫度點(diǎn)時,儀表會啟動超限報警功能,發(fā)出警報提醒操作人員采取相應(yīng)措施。
跳閘保護(hù):如果被控制的溫度不能有效降低,為了防止設(shè)備損壞,智能溫控儀表可以通過跳閘功能來停止設(shè)備的繼續(xù)運(yùn)行,保護(hù)設(shè)備不受損害。
通過這些功能,智能溫控儀表在電力系統(tǒng)和實(shí)驗(yàn)室中的應(yīng)用地提高了設(shè)備的可靠性和安全性,同時也減少了維護(hù)成本和停機(jī)時間。