电网状态检修模式下变压器绕组温控器的现场调试

电网状态检修模式下变压器绕组温控器的现场调试

吕文辉孙丽群斯琴毕力格

（国网内蒙古东部电力有限公司检修分公司内蒙古通辽028000）

摘要：电网状态检修模式对变压器绕组温控器在现场开展调试工作提出了更高的要求，文章所例举的方法全面简便，可操作性强，非常贴近安全生产工作的实际，从而有效提升电气设备的健康运行水平。

关键词：状态检修；变压器绕组温控器；现场调试

1引言

变压器是电力系统重要的电气设备，它的绕组在运行中始终进行功率转换，持续产生、散发热量，变压器绕组的温度如果持续过高或短时急剧升高，将对其运行工况产生不利影响或造成事故障碍，影响系统安全稳定运行。大型变压器均配置有绕组温控器，以达到运行规程中对绕组温度数值进行监测和启停冷却器，在危急状态下提供非电量保护的目的。

状态检修是以电网的安全、效益等要求为基础，通过对设备进行状态评价、风险分析、检修决策等手段所开展的设备检修工作，以达到设备运行安全可靠、检修成本合理的一种设备检修策略。国家电网公司颁布的Q/GDW1168—2013《输变电设备状态检修试验规程》中对变压器的测试类别和周期都做了明确规定，因此，做为变压器重要附件的绕组温控器，对其一并进行现场成套调试就显得十分重要和必要了。

变压器绕组温控器（以下简称绕组温控器）整体调试成效很大程度上决定了变压器的运行质量，根据实际经验，对投运后的绕组温控器进行调试会受到停电时间短、作业环境差、拆装附件多、不同专业交叉作业等不利因素的影响和制约，调试工作的成效和质量将大打折扣，对安全生产工作产生不利影响。因此，总结提炼出一整套调试的方法，提高调试工作的成效和质量，具有很强的可操作性。

2典型的绕组温控器现场工作原理

运行中的变压器绕组温控器主导着两个系统的工作，即温度测量系统和控制保护系统，这两个系统是有内在关联的，并且要保证测量准确和动作正确。我们以一台220kV三相共体的变压器为例进行阐述，其典型的温度测量和控制保护系统的工作原理如图1所示。

图1典型的变压器绕组温度测量和控制保护系统框图

对于绕组温度测量系统，绕组温控器的指针直接指示出该变压器内部绕组温度，其温包内部的Pt100热电阻或者热敏电阻的阻值也同时发生变化，通过测量线路接至温度测量仪器直接显示温度数值，并将不大于标称值为5V或20mA范围内的直流信号送至合并单元/测控装置，最后经过通讯交换机在后台监控机上将绕组温度直接显示出来。

对于绕组温度控制保护系统，如果运行温度超过了温控器设定温度，其内部微动开关将闭合常开触点，通过合并单元/测控装置导通逻辑回路，在实现发出温度高信号、启停冷却器和作用于跳闸等逻辑功能的同时，经过通讯交换机在后台监控机上将上述逻辑功能直接显示出来，然后将部分已实现的逻辑功能再通过远动机上传至调度控制中心。

3绕组温控器的现场调试

绕组温控器不能用来直接测量变压器绕组的温度，它所指示的是变压器上层油温和与其工作时变压器绕组的铜油温升之和。从结构上看，绕组温控器实际上是油面温控器与热模拟装置的组合体。绕组温控器测量的准确与否，关键是要保证其热模拟装置的”电流—温度”效应符合变压器铜油温升曲线规定，也就是说要对热模拟装置中的变流器要进行的正确调整，以使其二次输出值接近理论值，尽量与变压器绕组铜油温升接近规定值，以减小测量误差。因此，对绕组温控器的校验就是对变流器进行调整好的前提下对油面温控器部分进行的校验。由于该项工作需要在变压器顶部进行，属于高处作业，所以作业人员应做好必要的人身防护。调试要符合有关技术标准的规定要求，升温设备宜采用干体炉，电测类辅助测试设备应选用高精度数字万用表、便携式电测仪表校验仪和电压等级适合的绝缘电阻测量设备。

3.1变流器的调整

由于变压器出厂时就已经给出了绕组铜油温升数值，因此就要根据变流器一次侧所接的变压器某侧套管电流互感器的变比和该侧的额定电流数值，先计算出变流器一次侧的输入电流值，并设置好型号开关和档位开关，然后根据变流器二次侧所输出电气量的类型，按照图2进行接线（对于电流输出型采用a接线，对于电压输出型采用b接线），用便携式电测量指示仪表校验仪在其一次侧输入该电流值，再使用高精度数字万用表测量出变流器二次输出电流或电压值。

（a）（b）

图2变流器调整原理接线图

在整个调整的过程中，要始终保证输入电流值不变，调整电位器，使二次输出值为理论值。在调整前，首用干体炉对温包进行升温，设置的温度应当为超过当前温度的某一刻度线示值，当干体炉温度稳定后，调整指针与该刻度线重合，然后再按照上述要点进行对变流器进行调整。当热模拟装置接通电流稳定后，温控器示值与干体炉设定温度的差值就是该变压器的实际铜油温升数值。由于变压器实际铜油温升数值与理论铜油温升数值的差值将对校验结果误差产生影响，因此要将该差值作为干体炉输出温度的修正值。该差值可由式1求得。

（式1）

式中：为变压器实际铜油温升数值与理论铜油温升数值的差值，单位为℃；

为变压器实际铜油温升数值，单位为℃；

为变压器理论铜油温升数值，单位为℃。

3.2油面温控器部分的校验

对油面温控器部分校验要进行温度误差测试和绝缘电阻的测试。温度误差测试分为示值误差、回程误差和接点动作误差三部分，可在实际校验工作中一并进行，采用标准源法。进行示值误差和回程误差测试时应将干体炉的温度设定为温控器指示刻度线示值，待干体炉温度稳定后再读取温控器指针的示值，根据实验室检定经验，宜采用先升后降的方式可较快的完成测试。接点动作误差测试在实际工作中可与示值误差和回程误差测试一并进行。油面温控器部分的绝缘电阻测试可在温度误差测试之前，选择500V绝缘电阻测量设备对其逻辑接点的正负端口进行测试。

4二次回路的核查和后台监控机显示正确性的检查

绕组温控器所实现的温度测量功能和温度控制保护功能，主要是通过二次回路接线来实现的，为了避免存在隐患和发生异常，对整组接线进行必要的核查就显得非常重要了。二次回路核查应根据整组接线情况，用1000V绝缘电阻测量设备参照DL/T955—2006《继电保护和电网安全自动装置检验规程》的有关规定进行，要保证整组回路的完整性和接线正确性，要与微动开关动作正确性、二次回路绝缘电阻测试一并进行。

对绕组温控器也要进行后台监控机显示正确性检查，内容主要包括后台监控机温度校正系数设置的正确性，测控装置逻辑功能的显示的一致性等。

5联合调试（整组实验）

绕组温控器进行单体调试、二次回路核查和后台监控机显示正确性的检查工作完毕后还要进行整组联合调试，即恢复所有的接线，接通所有的电源，合上所有的断路器，所有的合并单元/测控装置进入运行状态以后，用干体炉将温控器升温至某一数值范围，然后逐项检查温控器本体温度显示情况，冷却器启停情况，断路器跳闸情况，测控装置本地显示的温度测量和控制保护情况以及后台监控机对温度测量的正确性和温度控制保护报文发出的正确性。联合调试要整根据有关技术标准的要求整组进行，要注意温度测量仪表配用情况的一致性，要注意单体校验结果之间存在的相互影响和差异。

6绕组温控器装回情况的检查

绕组温控器调试完毕装回后要对挂装情况要检查安装牢固性，对电气接线情况要检查接线端子的紧固性，对引线端子要检查紧固性和防水性，对表盖外壳要检查密封性，对接头和接口要检查防水性，对毛细波纹管要检查良好性并按照规定要求进行卷盘和固定，对最高温度指针应将其恢复至环境温度位置。为了防止温控器温包安装底座内的导热变压器油使用时间过长而导致水分含量过大，在严冬气温过低时结冰，造成器身上盖温控器座焊接处开裂渗油，必须要用生料带对安装螺栓螺纹口进行防水处理，然后配用密封胶垫进行紧固。如果安装绕组温控器温包的底座高出了变压器顶盖30mm，为了消除所造成的温度附加误差，则对高出部分应使用绝缘热缩管进行绝热处理。

7调试数据的整理

绕组温控器及其配套使用的附属设备在现场全部调试工作完毕后，应按照有关技术标准的规定要求出具校验报告。报告中所有数值的计算均要遵从于数值运算规则，对于部分类别的温度测量仪表要对测量数值和示值误差进行修约，修约规则方法按照GB/T8170—2008《数值修约规则与极限数值的表示和判定》来执行，示值误差用百分数表示。

绕组温控器现场全部调试工作完毕后还应出具二次回路核查测试报告，报告要体现出整组二次回路的完整性、温度测量数据显示传输和控制保护系统动作的正确性。

8结束语

变压器生产运行全寿命周期的长短除了与本身的制造工艺有关以外，还与运行条件有着密切的关系。我们通过对变压器绕组温控器在状态检修期间开展精益化的调试，可以有效发现存在的隐患和可能导致的异常，因此更加符合安全生产工作的实际，从而能有效提升设备健康水平。同时通过熟练的掌握其调试方法，完全可以对其它类型大型充油设备用绕组温控器开展现场调试工作。

参考文献：

[1]国家电网公司.Q/GDW1168—2013输变电设备状态检修试验规程[S].北京：中国电力出版社，2014，6-9.

[2]国家发改委.JB/T8450—2005变压器用绕组温控器[S].北京：机械工业出版社.2005，3-6.

[3]国家发改委.DL/T955—2006继电保护和电网安全自动装置检验规程[S].北京：中国电力出版社.2006，6-7.

[4]国家质检总局，国家标准委.GB/T8170—2008数值修约规则与极限数值的表示和判定[S].北京：中国计量出版社，2008，1-4.

作者简介：

吕文辉（1975-），男，汉族，辽宁本溪，国网内蒙古东部电力有限公司检修分公司，高级工程师，现从事电网电测及热工专业工作。

孙丽群（1976-），女，汉族，吉林梨树，国网内蒙古东部电力有限公司检修分公司，工程师，现从事电网电气试验专业工作。

斯琴毕力格（1994-），男，蒙古族，内蒙古科右中旗，国网内蒙古东部电力有限公司检修分公司，助理工程师，现从事电网电测及热工专业工作。