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变压器绕组温度计的热模拟测量法原理

发布时间:2018-12-18   点击次数:183次

    变压器的使用寿命取决于其绝缘材料的老化程度,而绕组温度(尤其是其热部分的温度)对绝缘材料的老化起决定作用。所以,大、中型变压器都配备了绕组温度监测装置,即变压器绕组温度计。

    变压器绕组的发热是由变压器的负载损耗产生的。由负载损耗P=Ir公式可知,绕组的发热是和变压器电流的平方成正比的。由于变压器绕组是浸在绝缘油中的,因此,绕组温度计是在一个油温计的基础上,配备一台电流匹配器和一个电热元件,其原理图如下所示。温度计的传感器即温包插在变压器油箱顶层的油孔内。当变压器负载为零时,绕组不发热,故温度计读数为变压器油的温度;当变压器带上负载后,通过电流互感器输出的与负载成正比的电流,经电流匹配器调整后流经嵌装在波纹管内的电热元件,使电热元件发热。电热元件所产生的热量,使弹性元件的位移量增大。由于弹性元件的位移量是由变压器顶层油温和变压器负载电流决定的,因此在设计绕组温度计时,考虑了流经电热元件的电流(匹配器的二次电流)所产生的温度指示增量,它近似于变压器被测绕组对油的温升。这样,绕组温度计指示的温度是变压器顶层油温与绕组对油的温升之和,它反映了被测变压器绕组的热部分温度。

    温度计座即油孔呈筒形焊接在变压器油箱顶部,与变压器油系统是隔离的,但导热。使用时先在温度计座内注满感温油再插入温包,然后取出温包,抽吸小量感温油后(确保温包全杆长的95%能浸在油中即可),再放回温包并将螺纹固定。目的是使温度计座内的感温油有膨胀空间,并保证温度计座的热传导良好,确保测温准确。

    另外,电流匹配器是一种电流变换装置,它的作用是为绕组温度计提供电源。其电气原理是由电流互感器输入的电流,经电流匹配器变换后,向绕组温度计内部的电热元件提供一个可调电流,从而达到模拟变压器绕组热部分温度的目的。电流匹配器可进行粗调(调整线端K,即变化)和微调(调整电位器W,即与电热元件的分流比)。在整套的测量设备中,电热元件是该设备的核心元件,因为它的发热特性能否真实地反映变压器绕组的发热特性将直接影响测量结果。

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