500 kV变电站主变温度控制器缺陷原因分析及解决措施

段文胜 兰建华 钱 力

(国网冀北电力有限公司检修分公司，北京 102488)

500 kV变电站主变温度控制器缺陷原因分析及解决措施

段文胜 兰建华 钱 力

(国网冀北电力有限公司检修分公司，北京 102488)

对后台与主变本体监控温度测量不一致的原因进行了统计和分析，并提出了相应的解决措施。

500 kV变电站；主变；温度控制器；缺陷

0 引言

500 kV变电站变压器、高抗油温和绕组温度测量为变压器安全运行和数据分析提供了可靠的依据。国网冀北电力有限公司检修分公司负责维护的20所500 kV变电站要求主变和高抗本体温控器的就地显示与主控室显示偏差小于3 ℃，以保证对主变温度的正确监控。但在高温的夏天和寒冷的冬天，主变、高抗油温和绕组温度测量系统普遍存在就地与控制室显示偏差大的现象。特别是张家口的沽源变电站和承德的御道口变电站冬季温度约-30 ℃，偏差更大，为运行维护带来了较大困难。下面将对500 kV变电站主变温度控制器缺陷原因及解决措施进行分析。

1 后台与主变本体监控温度测量不一致的原因分析

经过对沽源、御道口、姜家营、安定、承德、天马等变电站的变压器温度测量就地和远传显示不一致原因的统计、现场试验、缺陷处理，以及对温差变化较大地区不同温差对温控器影响的统一分析，有以下几个方面值得关注：

1.1 测温回路的综合误差

主变、高抗温度测量回路由温控器、测温变送器、二次电缆、测温显示器组成，是4部分误差叠加值，叠加后显示数据与现场数据要求不超过3 ℃。但是500 kV变电站采用小室布置，主变、小室、主控室分别在3个地点，二次传输信号的误差叠加影响较明显，再加上温控器和显示器的基本误差，合成误差超过3 ℃的可能性较大，特别是在沽源、御道口这两所变电站，冬天里白天和夜晚的温差较大，夜晚温度最低可达-30 ℃，已经临近测温回路中各元件工作时的最低环境温度，各测温元件显示误差较大。

1.2 压力式温控器温度响应速度不同

500 kV变电站主变和高抗都是分相安装，三相主变的日照和通风效果完全不同(夏天和冬天较为明显)，当变压器油温上升和下降时，感温探头周围油温变化较快，而压力式温度计的机械指示随周围油温变化响应慢，特别是主变的温控器毛细管较长时(500 kV主变大多超过10 m)，就造成各相本体测量显示温度与远传显示温度不一致，姜家营3号主变温控器毛细管达到13 m。只有当变压器油温长期平衡后，二者的测量温度才能达到同步，夏季时这种现象更明显。

1.3 工作电源混用

在房山500 kV、太平500 kV变电站中温控器和变送器的工作电源、检修电源或加热电源混用，使运行过程中运行人员拉开加热电源或检修时检修人员拉开检修电源使温控器和变送器失去工作电源而造成的故障，有可能导致温控器启停风冷系统停止运行，造成主变温度上升较快，压力式温控器反应时间较长，导致温度不一致。在房山站、昌平站、顺义站温控器的定值调整中有风冷全停跳闸回路，工作电源的混用还有可能造成特大事故发生。

1.4 监控后台设置参数与主变本体温控器量限不一致

监控后台设置参数和远传变送器与主变本体温控器量限不一致造成显示偏差较大。500 kV变电站主变油面温控器和绕组温控器的量限范围有0～100 ℃、0～120 ℃、0～150 ℃、-20～120 ℃、-20～140 ℃、0～160 ℃等多个，变送器和监控后台的系数比的计算必须与相应表计对应，如果配置不一致将导致测温回路中各个仪表之间的温度显示值不一致，造成远传监控后台显示值偏差较大，在处理缺陷时比较容易造成更换后的温控器与现有的变送器不匹配，导致监控后台设置参数不一致，从而使显示温度偏差较大。

1.5 温度控制器温包插入深度影响

温度控制器主要由温包、毛细管和指示仪表3部分组成。温包、毛细管及弹簧管内充满了感温液体介质，多数厂家的温度控制器温包长度通常为100～200 mm，温包要求全部插入变压器油温中完全感受油温，温包内的感温元件才能测量准确。变压器的温度计座保护套管的深度一般只有130 mm，如果温包中的感温探头不能完全插入变压器油内，这时温度控制器的测量值就会受到周围环境温度及温度变化的影响。

1.6 盲管内的油介质影响

长期运行的变压器和高抗上盲管内的油介质长期运行，油面无法没过温控器探头内的感温元件，或者盲管内没有变压器油，都将造成上传温度偏差较大。在运行时间较长的主变和高抗盲管内容易积水，不仅不能准确地测量温度，还有可能在冬季结冰，导致盲管破裂。

2 解决措施

2.1 加强对现场温控器的检验

500 kV变电站主变和高抗运行时间较长，停电机会较少，但温控器现场运行环境较差，按照检定规程的检定要求应在标准室进行定期检定，根据多年的检定经验，采用进口的现场检定恒温炉能够满足检定要求并及时判断温控器的缺陷。现场根据温控器安装位置在安全距离满足要求的情况下，可定期进行温控器带电检测和缺陷核验，实现了对温控器的可控，在温控器误差较大时进行更换，及时发现缺陷及时处理。

2.2 加强对老旧不合理温控器回路的改造

在20所变电站中，房山、顺义、安定、昌平变电站的主变运行时间较早，基本上是20世纪90年代安装的，回路比较老，对主变的测温影响较大。我们根据现场的实际情况，将原来的Pt100信号(三线)上传变送器(或测控装置)回路改为进口MR温控器，输出采用DC 4～20 mA电流信号上传测控装置，并对回路电缆进行更换，供监控后台使用，保证仪表就地与远方精度在±3 ℃。经过精心施工先后完成姜家营站3号主变，安定站1、2号主变，昌平站1、2、3号主变，顺义站1、2号主变，房山站3、4号主变，万全站3号主变涉及6所变电站11台500 kV主变的改造工作，改造后的温度测量满足了现场运行的需要。

2.3 减小测温回路的系统误差

选用准确度高的温度控制器、温度数显表、温度变送器、测控装置，以提高变压器温度测量系统的准确性。主变温度控制器选用准确度高于1.5级的进口温控器，温度数显表准确度高于0.5级、温度变送器准确度高于0.2级、测控装置准确度高于0.2级。对小室布置的500 kV变电站，由于距离较远，因此其间的导线电阻影响就会很大，优先选用4～20 mA上传方式。

2.4 加强设计审核和基建验收

在新站前期设计中要求所有温控器采用进口产品。特别是500 kV主变本体安装的温控器应采用优质厂家运行时间较长、缺陷较少的设备。测温回路中的温度控制器、温度数显表、温度变送器必须现场进行验收，在投运前期必须进行远传温度整体试验，绕组温控器必须按主变不同厂家不同型号的铜油温差进行升温试验，保证主变三相温差在20 ℃时的一致性，温度测量就地和远传显示小于3 ℃。

对温度控制器温包插入深度进行检查，保证盲管内注入适量变压器油，并有很好的密封性；对安装于室外的测温元件应安装防雨罩，沽源和御道口的温控器应安装在主变本体端子箱中，本体端子箱中应有加热装置。

2.5 加强运行温控器的现场巡视和维护

在500 kV变电站中对安全距离满足要求的变压器和高抗上的温控器可加强带电巡视工作，特别是在夏季和冬季运行环境较为恶劣的天气中，带电巡视能够及时发现缺陷和隐患。现在500 kV变电站都采用无人值守方式，变电站没有运行人员，主变和高抗温控器指示温度直接反映设备的运行状况，并上传集控中心，提前发现隐患能够控制事故的扩大化。现场巡视减少了检修成本，降低了工人的劳动强度，也提高了工作效率。

3 结语

本文结合500 kV变电站主变温控器发生缺陷的共性进行了总结，并通过采用新技术对温控器进行现场检验和改造，保证了温控器运行状态，缺陷发生率大为下降，特别是解决了主变在冬季和夏季温差较大时缺陷发生率高的特点，降低了员工的工作强度，为500 kV变压器的可靠运行提供了有力保障。

2014-09-12

段文胜(1970—)，男，湖南郴州人，工程师，研究方向：电力系统。