山东兄弟变压器有限公司

变压器是电力系统中重要的一次设备，其运行可靠性对电力系统安全可靠运行关系极大。据相关资料统计，110kV及以上变压器的平均事故率约为0.69%，其中因绕组超温运行，导致绝缘老化，绕组被击穿，变压器烧毁事故占有相当大比例。变压器非电量保护中的重瓦斯保护实际上也是间接反应变压器温度异常情况。

由此可见，变压器温度的测量对于变压器事故的预警以及及时动作有着极其重要的意义。

 

变压器的使用寿命取决于它的绕组温度，绕组温度对绝缘材料起着决定性作用。当变压器绕组绝缘温度在80～130℃范围内，温度每升高6℃，其绝缘老化速度将增加一倍，即绝缘寿命就降低1/2，这就是绝缘老化的“六度法则”。

 

变压器运行中，一般规定85℃为上层油温的界限，当上层油温达到80℃以上时会发出告警信号“XX主变本体油温高告警”、“XX主变本体油温过高告警”。

 

油浸式变压器的运行温度，包括变压器油温和变压器绕组温度。变压器一般会在外壳顶部安装有插入变压器油内部的测温槽，通过在其中设置测温元件测量变压器油温。由于测量的对象是在变压器顶层的油，因此我们通常称其为变压器顶层油温。由于变压器绕组中流过负荷时会产生热量，因此运行中的变压器绕组温度一定高于变压器油的温度。其中对变压器绝缘老化影响最严重的，是变压器内部最热点的温度，我们称其为变压器热点温度。变压器热点一般是在变压器绕组靠近端部的某个位置。由于无法准确定位，精确测量，因此我们往往用变压器绕组温度来替代变压器热点温度，作为监视变压器内部热点温度的一种手段。因此油浸式变压器上一般会配置变压器顶层油温表和变压器绕组温度表。

温度表上的黑指针指示实际的运行温度，红指针指示设定的上限报警温度。当变压器上层油温超过该值时会报警，两指针相碰使电接点导通，发出报警信号，并且红针上有个突起，当油温超过运行中最高温度时，黑指针就会带动红指针转动，此时红针表示运行中所达到的最高温度

 

变压器绕组温度可以认为是变压器顶层油温与绕组对油的温升两者的叠加。一般是在变压器油温测量系统的基础上加入变压器的负荷电流，利用热模拟法模拟绕组对油的温升，从而最终得到变压器绕组温度。具体实现方法的示意图如下图所示。

油浸式变压器绕组温度Tw可等效为:

Tw=T0+k*△Two

 

式中，T0为变压器顶层油温，△Two为铜油温差，通过热模拟的方法得到，k为热系数，和变压器容量、绕组结构等有关，绕组对油的温升△Two取决于绕组流过的电流。

 

测量系统主要由感温包、温度测量补偿回路、传感器组成。其中温度测量补偿回路、温度传感器均在感温包内，感温包浸于变压器顶层油中，用于感应顶层油温。传感器包括两部分：和现场绕组温度机械表相连的温度传感器，其采集的温度值反映在温度指示盘读数；Pt100热电阻，其阻值随温度的变化而变化，采集的温度值用于送计算机后台监控系统。

 

油温信息通过下图的连接方式传送到调度中心，实现对上层油温和绕组温度的实时监控。