1 引言
作為電力系統(tǒng)運行的主設(shè)備變壓器(簡稱：主變)是否安全穩(wěn)定運行至關(guān)重要。監(jiān)測主變溫度是衡量其實時工況，安全運行的重要手段，也是實現(xiàn)綜合自動化變電站(簡稱：綜自站)無人值守的重要條件之一。而實現(xiàn)綜自站無人值守，其核心問題就是綜自信息對點工作中主變溫度信息異常。因此。在綜自站主變測溫系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，詳細研究該測溫系統(tǒng)的異?，F(xiàn)象，并給出相關(guān)解決方案。
2 綜自站主變測溫系統(tǒng)簡介
2．1 綜自站主變測溫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和原理
綜自站主變測溫系統(tǒng)是由本體溫包、毛細管、溫度表、溫度變送器、通道電纜、遠方溫度測試儀、信號采集轉(zhuǎn)換模塊、信息傳輸裝置(遠動機)、通信裝置、光纜、監(jiān)控系統(tǒng)主機(變電站綜自后臺機、集控站集控主機、調(diào)度集控主機)等組成，如網(wǎng)1所示。該系統(tǒng)采用復(fù)合溫度傳感器技術(shù)的BWY(WTYK)-803、(TH)802AXMT型壓力式溫度指示控制器(簡稱：溫控器)，能同時輸出Pt100鉑電阻信號。針對實現(xiàn)變電站無人值守，大多數(shù)現(xiàn)場要求溫度表具備O～5 V溫度信號遠程傳輸功能。遠程測溫的溫度變送器安裝在溫度表內(nèi)或保護控制屏后。而有的測溫系統(tǒng)則將4～20 mA輸出的溫度變送器和24 V DC電源模塊集成在一起安裝于變壓器端子箱。溫度表上傳的電阻信號經(jīng)溫度變送器，輸出一個0～5 V的電壓信號或4～20 mA電流信號，經(jīng)信號采集轉(zhuǎn)換模塊采集后計算，通過遠動機傳輸?shù)胶笈_機、集控站、各級調(diào)度處。從而實現(xiàn)R-U轉(zhuǎn)換。
2．2 Pt100鉑電阻原理
溫控器采用復(fù)合傳感器技術(shù)，在溫包內(nèi)嵌鉑電阻，其原理接線如圖2所示。引入第三根輸入線R2可有效消除因引入線內(nèi)阻而產(chǎn)生的固有誤差，R1是鉑電阻，R0 為戶外至主控室(或保護室)電纜芯線內(nèi)阻，其工作原理：由于引用第三根線R2形成等臂電橋，從而消除了R0的影響。因此，只有三根芯線內(nèi)阻R0完全相等時才能消除內(nèi)阻對測量結(jié)果的影響。
2．3 溫度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)簡介
目前綜自站溫度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要有兩種：一種是主變溫度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) (DW&ZL)嵌在PST626A型主變高后備保護內(nèi),另一種是主變溫度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)嵌在公用屏內(nèi)的CSD12A型數(shù)字式綜合采集裝置內(nèi)，如圖3 所示。其工作原理為：傳感器通過系統(tǒng)的5 V供電端僅經(jīng)一只3．92 kΩ的電阻連接到Pt100。這種接法通常會引起嚴重的非線性問題，但由于經(jīng)后級電路單片機的軟件進行校正，這樣就簡化傳感器的接入方式。按照Pt100 的參數(shù)。其在0°C～150℃的區(qū)間內(nèi)，電阻值為100～157．33 Ω，按照其串聯(lián)分壓的原理，輸出電壓VOUT=VOC／(Pt100+3．92 kΩ)×Pt100，計算出其輸出電壓，如表1所示。
3 測溫系統(tǒng)現(xiàn)有異常現(xiàn)象
針對某供電局，現(xiàn)有運行110 kV以上綜自站36座，正在綜自改造的變電站4座，實現(xiàn)遠方測溫的主變78臺，其中330 kV變壓器10臺，110 kV變壓器68臺。330 kV主變采用2臺油溫溫度表和1臺繞組溫度表，110 kV主變采用2臺油溫溫度表。溫度表需輸出4～20 mA電流或Pt100電阻等信號，其中有的330 kV變壓器還配有遠程數(shù)字溫顯儀。綜自站變壓器主變測溫系統(tǒng)現(xiàn)有異?，F(xiàn)象：第一類為遠程數(shù)字溫顯儀(指針式遠程測溫表)、綜自后臺機顯示的溫度數(shù)值與主變本體溫度計不一致，后臺機顯示的兩個溫度亦不一致，有的差別較大；第二類為綜自站后臺機無法監(jiān)測溫度；第三類為集控站或調(diào)度室無法監(jiān)測溫度或偏差較大，第四類是曾經(jīng)發(fā)生溫度正常而啟動備用冷卻器、溫度越限報警、“主變冷卻器全停”保護誤動作等現(xiàn)象。
2．3 溫度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)簡介
目前綜自站溫度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要有兩種：一種是主變溫度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) (DW&ZL)嵌在PST626A型主變高后備保護內(nèi),另一種是主變溫度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)嵌在公用屏內(nèi)的CSD12A型數(shù)字式綜合采集裝置內(nèi)，如圖3 所示。其工作原理為：傳感器通過系統(tǒng)的5 V供電端僅經(jīng)一只3．92 kΩ的電阻連接到Pt100。這種接法通常會引起嚴重的非線性問題，但由于經(jīng)后級電路單片機的軟件進行校正，這樣就簡化傳感器的接入方式。按照Pt100 的參數(shù)。其在0°C～150℃的區(qū)間內(nèi)，電阻值為100～157．33 Ω，按照其串聯(lián)分壓的原理，輸出電壓VOUT=VOC／(Pt100+3．92 kΩ)×Pt100，計算出其輸出電壓，如表1所示。
3 測溫系統(tǒng)現(xiàn)有異常現(xiàn)象
針對某供電局，現(xiàn)有運行110 kV以上綜自站36座，正在綜自改造的變電站4座，實現(xiàn)遠方測溫的主變78臺，其中330 kV變壓器10臺，110 kV變壓器68臺。330 kV主變采用2臺油溫溫度表和1臺繞組溫度表，110 kV主變采用2臺油溫溫度表。溫度表需輸出4～20 mA電流或Pt100電阻等信號，其中有的330 kV變壓器還配有遠程數(shù)字溫顯儀。綜自站變壓器主變測溫系統(tǒng)現(xiàn)有異?，F(xiàn)象：第一類為遠程數(shù)字溫顯儀(指針式遠程測溫表)、綜自后臺機顯示的溫度數(shù)值與主變本體溫度計不一致，后臺機顯示的兩個溫度亦不一致，有的差別較大；第二類為綜自站后臺機無法監(jiān)測溫度；第三類為集控站或調(diào)度室無法監(jiān)測溫度或偏差較大，第四類是曾經(jīng)發(fā)生溫度正常而啟動備用冷卻器、溫度越限報警、“主變冷卻器全停”保護誤動作等現(xiàn)象。
5 解決方案
根據(jù)以上分析及對變壓器測溫系統(tǒng)的日常檢修維護實踐，有針對地采取以下解決方案：
5．1 管理措施
(1)定值管理測溫諸多異?，F(xiàn)象是因定值整定錯誤或參數(shù)未設(shè)置所引起。有的綜自站溫度插件嵌在保護裝置內(nèi)，有的綜自站溫度插件嵌在公用遠動屏內(nèi)，保護由修施工區(qū)管理，遠動由調(diào)度所管理，而溫度表由計量中心管理，定值又是現(xiàn)場自行整定。因此管理存在漏洞，需重新劃分管理范圍，落實責任，定值統(tǒng)一核算和整定。
(2)采購管理對新購表計和溫度插件嚴把質(zhì)量關(guān)，提出技術(shù)要求：新購繞組溫度表、油溫表和溫度變送器及遠程數(shù)顯儀均要求附設(shè)調(diào)零機構(gòu)；新購繞組溫度表、油溫表和溫度變送器及遠程數(shù)顯儀統(tǒng)一選用0℃～150℃測量范圍：加強新購溫度表的首檢，防止不合格的產(chǎn)品投入使用。溫度插件應(yīng)有調(diào)整功能，以便調(diào)整因外回路引入線內(nèi)阻不一致引起的測量誤差。
(3)維護管理所有110 kV及以上變壓器的溫度表必須加裝防雨罩，防止雷雨天氣時雨水進人表內(nèi)；加強對新投運的變壓器非電量保護的整組驗收試驗，消除基建施工遺留缺陷；檢查鉑電阻引入線所在控制電纜屏蔽層兩側(cè)應(yīng)可靠接地；周期檢驗測溫系統(tǒng)。
5．2 異常處理
(1)第一類異常處理嚴格按作業(yè)指導書更換已損壞的溫包，更換安裝溫包：溫包安裝前應(yīng)在安裝孔內(nèi)注滿變壓器油，然后慢慢插人溫包并擰緊M27×2接頭，調(diào)整好溫包的插入深度(盡可能選最大的插入深度)并擰緊螺絲。保證溫包被油完全浸沒。標準恒溫槽的插人深度不應(yīng)少于150 mm，確保現(xiàn)場檢驗溫度表時溫包有足夠的插人深度。在運行過程中出現(xiàn)的測溫差異：分段測量R1、R2、R3之間的阻值，比較接觸電阻突然增大的原因，更換已銹蝕的端子和螺絲，緊固螺絲，減小接觸電阻；或按表1調(diào)整溫度插件的電位器；綜自后臺機出現(xiàn)負值則引入數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的R1和R2相互倒換。
(2)第二類異常處理重新核算和整定定值；更換已損壞的溫度插件。
(3)第三類異常處理采用自環(huán)形式檢查分析出現(xiàn)問題的具體一側(cè)；更換易損壞的遠程插件、模擬通道使用的調(diào)制解調(diào)器，以及更新綜自站數(shù)據(jù)庫；而丟幀現(xiàn)象的處理則采用提高波特率或?qū)⒃瓉淼哪M更換為數(shù)字通道等措施。
(4)第四類異常處理加強管理，將測溫系統(tǒng)納入考核；變壓器的繞組溫度只用于信號，本體油溫度保護一段作用于信號，二段作用于跳閘，且一段輸出閉鎖二段輸出(即一段溫度的一副輸出接點串接在二段溫度輸出回路中)；更換不合格的表計。
6 結(jié)束語
在無人值守變電站改造和建設(shè)中，“四遙”信息對點工作繁瑣而重要，而主變溫度信息成為阻礙，幾乎每個綜自站都存在問題。通過上述異常分析并提出相關(guān)解決方案，已解決這一難題，加快變電站改造進程，同時更能準確反映變壓器實際運行工況，為監(jiān)控站和調(diào)度提供真實可靠的現(xiàn)場運行信息。