探究主变压器温度表校验台的设计

    摘 要：基于对传统主变压器温度表校验方式的改进，设计了一种新型校验台，能够根据不同仪表提供多种不同量程的校验模式。

    引言
    变压器是变电站的心脏，主变的温度反映了主变本体及绕组带负荷运行时的状况，电力变压器过载或局部异常会引起变压器油温参数变化，如果长期运行在过热状态下，则可导致绕组绝缘老化加快、使用寿命和安全系数降低，甚至发生恶 性电力事故。电力变压器的油温和绕组温度是主变压器运行工况监测的重要参数，关系到运行中的变压器风冷投入、温高 报警、油温过高跳闸等保护的正常动作。因此，主变温度表作 为主变压器的重要辅助部件，其合格稳定的质量对主变的正 常运行起着非常重要的作用。按照《中华人民共和国国家计量技术规范—机械指针式温湿度表校准规范》规定，温度指示表 的校验周期建议为1年。

    1 温度表校验现状
    目前，主变压器温度表主要分为油温温度表和绕组温度 表，校验时需将温度表拆除，临时安装标准表，并将温度表送至仪表校验室进行校验，校验合格后装回原位置，方可继续使 用。传统主变温度表的校验、检定过程较为繁琐，所需稳压电 源、温度变送器等校验器件、外部接线较多，有时会出现接线 松动等情况，校验效率较低，虽能正确无误地对温度表进行检 验，但程序繁琐，现场十分杂乱，无法快速检定。市场上常见的 温度校验仪一般只对温度表的温度指示精确度进行校验，或 者单独对温度表所输出的Pt100信号进行校验，功能太少。

    2 温度表校验工作原理
    2.1 温度表测温原理 国内外绝大部分变电站均采用热模拟方法间接测量变压 器绕组温度。油温表通过温包探测到油温，传感给自身机械指 示和输出温度信号；绕组温度由变压器顶层油温使仪表内弹 性波纹管产生对应的角位移量，叠加仪表内发热元件产生的 角位移量，从而指示变压器绕组温度，发热元件通过匹配器及 变压器TA二次侧负载情况变化而补偿不同的铜油温差。

    在温控仪上设置有2～5个微动开关，每个开关配有各自 的温度设置指针或温度盘，用于设置触点动作温度值，可提供输出接点分别用于投切变压器冷却系统、超温报警和超温跳 闸等，同时在温控仪内还配有Ptl00或4～20 mA温度变送器，用于主变压器温度的远方监视。温度表输出信号通过中间装 置转换成测控装置可以接收的信号，如温度表输出信号与测控装置接收信号一致，则无需中间转换装置。

    2.2 温度表检验工作流程
    对温度表进行外观检查后，进行温度示值误差校验。首先 将温度表按照电气原理图完成外部接线，检查温度表、数显 仪、测控装置的量程是否一致，将标准温度计和被检温度表装 置的感温装置垂直插入恒温装置中，恒温装置恒定温度偏离 检定点不超过0.2 ℃。在温度计全量程范围内选择8～10个校 验点进行校验，感温装置在恒温槽中要稳定5 min后方可读
数，核对标准温度计、机械指示、数显仪显示和输出电流。温度
表接线电气原理如图1所示。     3 校验台设计
    为了解决目前温度表校验过程中遇到的问题，设计了一种主变温度表检定专用校验台，将所需校验零器件整合到一个平台上，校验人员只需按照校验要求接入相应外部接线，即可开始检定校验过程，同时对温度表温度显示功能、报警信号 功能、远传信号功能进行同时校验。校验台设计如图2所示。
      3.1 整体设计
    主变温度表检定专用校验台包括操作台、悬挂板和插线 盒三大部分，悬挂板上设有横向安放的滑轨，滑轨上设有至少 3个挂钩以悬挂连接主变温度表；操作台上垂直设有用于安放主变温度表的悬挂板数个插线盒，插线盒上方设有若干个插 接导线用的插线座；插线盒内集成有两个量程不一的数显仪， 侧面均开设有散热孔，下方两侧分别通过滑轨滑动连接在操 作台上。

    检定平台滑轨下方连接有托板，托板下方设有若干个呈 一字型排列的杆，每个杆上套装弹簧后连接按压伸缩座，按压伸缩座受力后会伸出或缩回，从而实现滑轨伸出操作台或缩 回。通过校验工作状态下滑轨的受力情况，选用了合适的弹簧 并设置4组按压伸缩件，保证滑轨工作状态下不回缩。操作台上设有用于封住滑轨出口的封盖，封盖可以直接卡在滑轨出 口处，方便拆卸。

    3.2 设计亮点
    （1）该校验台能同时对多只温度表进行显示功能、报警信号功能、远传信号功能的校验，满足一台主变的所有校验需 求。（2）该校验台布局收纳合理，外观整洁，安全性高。接线盒 滑动安装在操作台上，方便拆卸检修。（3）将操作台上的滑轨 设置为按压伸缩状态，长时间不使用时可按压弹回到操作台 下，避免周围环境中的灰尘、油气污染。临时不使用时，可用盖 板盖住滑轨以及插线盒，保证设备清洁，减少检定误差。

    经试验，使用该校验平台大大提高了工作效率，节省了工作时间（按每年校验60只温度表计算，每年节省员工工时300 h），节约了大量人工成本。该平台的使用减少了校验过程中恒温槽（包括水槽和油槽）的调节次数，大大降低了温度调 节风险和人员烫伤风险，特别是使用油槽校验100 ℃及以上 温度时，大大降低了高温下继续注油的危险性和火灾发生的可能性，更安全，更可靠。校验结果正确无误，投入运行后能正 确反映主变运行情况，有利保障了主变安全稳定运行，受到使用人员的一致好评。

    4 结语
    目前，在电力系统的很多电力部门，已经将温度表作为电力变压器的一种重要保护装置。因此，温度表准确与否对监视 变压器运行工况至关重要。通过对该检定平台的应用，希望能对从事电力系统热工计量和相关技术监督工作的同事有所帮 助，进一步促进电力变压器的安全稳定运行。