變壓器繞組溫度對絕緣材料的性能起著至關(guān)重要的作用。繞組溫度過高會導(dǎo)致絕緣材料加速老化,降低絕緣性能,影響變壓器的可靠運(yùn)行。因此,對變壓器繞組溫度的測量和實(shí)時監(jiān)測是非常重要的。由于變壓器繞組處于高電位狀態(tài),直接測量繞組溫度必須克服絕緣和電磁干擾等問題。雖然有人提出用光纖傳感器來測量繞組溫度,但由于其成本高、難度大,所以間接測量繞組溫度得到了廣泛的應(yīng)用。
普通油浸式電力變壓器繞組溫度測量一般采用基于“熱模擬”法的間接測量法。油浸式變壓器繞組溫度TW可等效:TW=T0+k*△2,其中T0為變壓器最高油溫,△2為銅油溫差。通過熱模擬得到,K為熱系數(shù),與變壓器容量和繞組結(jié)構(gòu)有關(guān)。
測量系統(tǒng)主要由感溫包、溫度測量補(bǔ)償電路和傳感器組成。測溫補(bǔ)償電路和溫度傳感器均位于感溫包內(nèi),將溫度傳感器浸入變壓器頂油中,對頂油溫度進(jìn)行感測。傳感器由兩部分組成:與現(xiàn)場繞組溫度機(jī)械表連接的溫度傳感器,其采集的溫度值反映在溫度指示器面板讀數(shù)上;PT100熱電阻,其電阻值隨溫度的變化而變化,采集的溫度值用于發(fā)送給計算機(jī)后臺監(jiān)控系統(tǒng)。
變壓器繞組測溫補(bǔ)償電路由可調(diào)電路和加熱電路并聯(lián)組成,并與專用電流互感器二次端相連。電流互感器二次側(cè)的電流I與繞組的負(fù)載電流成正比。一部分電流I通過可調(diào)電路分流,其余電流通過加熱電路。流過加熱電路的電流記錄為IH。當(dāng)繞組流過負(fù)載電流時,加熱回路中的熱阻在電流IH的作用下產(chǎn)生額外的溫升。繞組測溫系統(tǒng)在使用前需要進(jìn)行校驗(yàn),即通過調(diào)節(jié)可調(diào)回路中的電阻值來調(diào)節(jié)IH的大小,使加熱回路產(chǎn)生的溫升可以模擬銅油的溫差△2,這樣就可以用疊加法間接測量繞組溫度。