变压器用绕组温度计的误差分析

变压器用绕组温度计的误差分析一．概述随着对变压器运行安全要求的不断提高，绕组温度计（以下简称温度计）作为一种运行监护元件已愈来愈广泛地应用在变压器产品上。

虽然一般温度计的使用说明中指出：“温度计内电热元件温度的增加正比于绕组与油箱顶部（油面）温度之差的增加”。

严格来说，这一说法是不确切的．因为对不同结构的变压器绕组，虽然可使电热元件内流过的电流与统组负载电流成正比，但由于电热元件与绕组的冷却条件不可能完全相同，这就使得相同的电流变化却不一定在统组和电热元件内引起相同的温度变化，换句话说，在某些情况下，温度计显示的温度可能是“虚假”的．因而有必要对温度计应用的实际情况作一分析．二．绕组温度计的工作原理统组温度计是利用“热模拟”（thermalimage）原理间接测量统组热点温度的，其主要组成部分如图1所示．温度计的主要组成部分：温包、测量波纹管及连接二者的毛细管，组成反映变压器顶层油温的测量系统；电流互感器、电流匹配器及电热元件，组成反映绕组负载电流变化的热模拟部分以及用于补偿环境温度的补偿波纹管．测量系统中注满一种体积随温度变化的液体，将该系统中的温包置于油箱顶部，以感应变压器顶层油温，顶层油温的变化，引起测量系统中液体的胀缩，导致测量波纹管的位移。

由电流互感器取得的与负载电流成正比的电流Ip经电流匹配器调整后，Ip变化为Is，加到测量波纹管内的电热元件上，该电流在电热元件上所产生的热量，使测量波纹管在原有位移的基础上产生一相应的位移增量，加大后的位移量经机械放大带动指针转动，从而在仪表上显示出对应负载电流的统组温度．若通过电热元件的电流Is所产生的热量，使测量波纹管位移变化所带来的温度增量近似等于被测绕组热点温度对变压器顶层油温（即温包放置处油温）之差，则绕组温度计所显示的温度就反映了绕组的热点温度．图2三．绕组温度计的误差分析在变压器的热计算完成以后，需要确定温度计的基准工作点，即所谓“整定”，它是以一定的绕组负载电流为基准，选取电流互感器电流比及电流匹配器系数，使基准状态下的温度计温度等于绕组的热点温度．设统组在某一基准电流Iw下的平均温升为Twa，相应油平均温升为Toa。

变压器用温度控制器温度误差测量不确定度评定摘要：变压器安全运行和寿命很大程度上受到绝缘绕组和温控器的影响，为了保证变压器安全运行，需要缩小温控器温度测量误差。

基于此，本文先分析了温控器运行原理，然后分析了温控器误差测量评定方法。

以期能够评定温控器误差和不确定度，保证误差在允许范围内。

关键词：变压器；温度控制器；测量误差；不确定度引言随着社会的不断进步，用电量增长迅速，为了安全供电，提高供电可靠性，变压器的安全运行显得极其重要。

变压器作为电力系统重要构成，监测数据准确性，直接影响到电力系统安全性。

变压器内温控器具有冷却控制、信号报警以及跳闸等安全功能，需要提高其精度，减少示值误差，才能保证变压器的稳定运行。

因此需要针对温控器误差评定展开分析，提高变压器安全性能。

一、变压器用温控器的工作原理变压器温度监测系统主要包括二次保护设备、温度控制、传感器以及远程监控系统。

温控器主要包括传感信号、单片机、显示单元、温度参数、输出控制单元、通信接口构成。

通过在变压器铁心和绕组预埋电阻传感器，能够对测点温度进行测量，温度变化会影响到阻值的变化，通过转变为电压信号，能够送入温控器输入端。

热敏电阻作为开关，当温度升高至边界后，温度开动转换动作。

变压器运行过程中单片机巡回检测，根据信号数据和设定控制参数，按照规律计算，根据温控器控制显示变压器绕组温度和控制信号，根据运行状态，传输数据至上位机，进行集中监控。

前端数据采集主要采集变压器铁心温度和绕组，铂电阻将温度变化转变为电阻变化。

非线性偏差不足0.5℃，具有良好的检测精度和稳定性。

由于检测信号电压小，输出信号需要经过信号调节才能送至单片机处理。

二、变压器用温控器的误差不确定度评定（一）评定项目1.校准点误差变压器温控器上校准点示值的误差，在校准前，需要垂直安装温控器表头，全部浸没温控器，深度不能少于1/3，温包和标高距离控制在1cm之内。

首次校准，应当将校准点分布在测量范围内，不得少于4点。

变压器绕组温度计异常原因与诊断技术研究摘要：日常的工作中中，变压器绕组温度计的应用意义巨大，可以进行监测变压器运行的温度状态，同时发出报警控制功能等。

本文对于常见的变压器绕组温度计异常原因进行分析，并且以实际案例的方式进行深入的剖析，提出相应的诊断技术。

关键词：变压器绕组温度计；异常因素；诊断技术在变压器不能正常的运行时，最普遍的引发因素就是绕组温度和油面温度大大的超出绝缘耐受温度范围，进而损伤到变压器内部绝缘状态，所以加强监测变压器的运行温度，及时的进行信号反馈非常重要。

近些年来，人们越来越重视研究变压器油面、绕组温度计的工作原理，并且积极的探寻高频异常事件以及处理的方案，以便加强日常的维护、检修工作。

下面对于变压器绕组温度计异常原因与诊断技术情况进行分析。

一、变压器绕组温度计概况在变压器内，绕组属于温度最高的部件，当变压器明显的提升负载时，会相应的增加绕组温度。

所以，为了更直观地掌控变压器内部温度参数，就必须要可以精准的掌握绕组温度状态。

绕组存在高压，如在绕组附近处进行安置探测器，对元器件抗磁、抗干扰、耐高压材质要求严苛，费用高昂；另一方面如果元器件发生损伤、故障，不利于维护、检修。

鉴于此种情况，一般是实施间接系统展开绕组温度的测量。

其中，间接测量的方式即为热成像。

进行测量绕组温度的指示器就是采取特殊性功能的温包，周围环绕加热电阻，经变压器绕组互感器比例电流产生负载，在变压器绝缘油内全部浸入，也能够调整同绕组温度指示器刻度盘连接的电位器加热系统。

所以，绕组温度指示器表现出的温度会相对一致于负载状态中变压器的温度情况。

变压器绕组温度计的主要构成包括感温部件、弹性元件、传感导管以及温度变送器等等。

二、当前变压器绕组温度计常见的异常原因和解决策略（一）现场表盘显示故障通常情况下，变压器绕组温度计现场表盘不会产生异常问题，但是一旦发生这种情况，主要可从两个方面进行考虑。

一种就是在变压器绕组温度计的相关部位（传感导管、弹性元件或者感应部件等）产生的异常情况，另一种就是在变压器中没有正确的将电流互感器二次电流进行接入，进而导致表盘显示产生异常问题。

变压器用绕组温控器校验问题分析吴元芳发布时间：2021-09-24T06:54:35.325Z 来源：《中国科技人才》2021年第18期作者：吴元芳[导读] 为了提升变压器用绕组温控效果，在实践环节中就需要做好全面的校验工作，减少各种误差因素带来的问题。

国家电投集团青海黄河电力技术有限责任公司摘要：为了提升变压器用绕组温控效果，在实践环节中就需要做好全面的校验工作，减少各种误差因素带来的问题。

鉴于此，本文结合笔者多年以来的工作实际，在分析变压器绕组温控器校验问题现状的基础上，对相关控制策略进行详细分析。

希望在本文分析之后，可给相关领域的研究人员提供帮助。

关键词：变压器；绕组温控器；校验问题；建议引言对于变压器用绕组温控器校验工作来说，在实践环节中需要考虑相关参数值的影响因素，并且在了解相关设定误差、回程差以及示值误差内容的基础上，对校验参数目标要求进行综合分析。

但是根据目前现状分析可知，在受到相关技术因素影响下变压器用绕组温控器校验问题未能完全得到解决，故而对相关技术策略研究，寻找更为科学、有效的控制方案意义重大。

1变压器绕组温控器校验的问题分析1．1示值校验偏差大根据当前的《压力式温度计检定规程》和《变压器用绕组温控器》的要求，在实际应用中所选择使用的BWR系统绕组温控器（准确度等级为2.5级，范围在0 ℃~150℃），在正常使用条件及测量范围内，温控器示值的最大允许误差按照其准确度等级的百分数与量程相乘计算得到，即：±3.75℃，示值回差不大于允许误差的绝对值。

只有符合规定误差参数的标准，才说明其校验结果符合要求，不会影响应用效果与质量。

1．2接点切换差超差本文以某公司生产的BWR系列绕组温控器进行研究和分析，该仪器的具体校验数据可见下表1所示。

1.3接点动作读数存有差异通常情况下节点动作的误差范围与温槽的温度以及计量参数有关，一般而言误差应不超出允许误差的1.5倍。

在具体的变压器绕组温控器校验工作时，严格按照规定标准进行，具体如下：把需要检定确认开始的接点温度计包和标准温度计都插入到内部的恒温槽结构内，并且经过检定确定具体的参数，同时还要根据要求把检电接点温度计直接连接到信号电路系统内，并且均匀的提升恒温槽的温度，并且连续进行开关动作，在操作的环节，可以直接获取相关的温度计参数值，这样可以确定测定精度是否达到使用的要求。

93 2020年01月第01期变压器测温装置应用中的误差及消除崔晓辉 张琳 解秦 黄波（中车永济电机有限公司 山西 运城 044502）[摘要]随着经济社会的持续快速发展，电力工程变压器应用中的技术要求越来越高，如何有效消除其应用误差，提高测温装置精准度，成为业内广泛关注的焦点之一。

基于此，本文首先介绍了变压器测温装置误差控制的必要性，从静态误差与传导误差等多个角度，分析变压器测温装置应用中的主要误差类型，并结合相关实践经验，探讨了变压器测温装置应用误差消除的有效方法，望对变压器测温装置的应用实践有所裨益。

[关键词]变压器；测温装置；应用误差；消除方法[中图分类号]TM41 [文献标识码]A引言当今社会，经济发展质量持续提高，经济发展节奏持续加快，对电力工程变压器应用的稳定性提出了更高要求。

作为变压器应用中的关键环节，如何消除其测温装置误差、提高变压器应用实际性能、优化变压器总体应用成效，本文就此展开了探讨。

1 变压器测温装置误差控制的重要性当前，电力工程系统运行环境日趋复杂、运行强度日益提高，使变压器测温装置面临着更多的不确定性因素。

变压器测温装置是变压器的关键构成要素，在监测变压器运行温度并为技术人员提供基础参考数据等方面扮演着不可替代的关键角色。

通常情况下，电力变压器测温装置主要由压力式指针温度计、铂电阻温度计、温度显示仪等组成，不同的组成部分发挥着不同作用。

长期以来，国家高度重视变压器测温装置的技术应用，先后相继制定并实施了一系列重大技术规范与行业标准，在测温装置应用实践领域取得了令人瞩目的现实成就，积累了丰富而宝贵的实践经验。

同时，广大电力工程单位与技术人员也在变压器测温装置误差控制方面进行了大量有益探索，成效显著。

在无人值守变电站运行要求不断提高以及数字化变电站快速发展的背景下，对变压器测温装置信号准确性产生的现实需求愈发强烈[1]。

2 变压器测温装置应用中的主要误差分析2.1 静态误差静态误差是电力变压器测温装置的主要误差类型之一，其存在状态具有普遍性与广泛性。

变压器低压侧绕组直阻数据偏差
变压器低压侧绕组直阻数据偏差可能会受到多种因素的影响。

首先，制造过程中可能存在材料质量不均匀或者工艺参数偏差，导
致绕组直阻数据出现偏差。

其次，在测量过程中，可能由于测量设
备的精度、环境温度、湿度等因素引起的测量误差，也会导致绕组
直阻数据出现偏差。

此外，长时间运行、环境条件变化等因素也可
能对绕组直阻数据产生影响。

为了解决这一问题，可以通过提高制
造工艺的精度、优化测量设备的精度、加强对材料质量的控制等方
式来减小绕组直阻数据的偏差。

同时，在运行过程中，定期对变压
器进行维护和检测，及时发现并排除可能影响绕组直阻数据的因素，也是非常重要的。

最终，综合考虑制造、测量、运行等多个环节，
可以有效降低变压器低压侧绕组直阻数据的偏差，确保设备的正常
运行。

变压器测温系统误差产生原因及预控措施摘要：变压器运行温度变化影响变压器的带负荷能力和使用寿命，当温度达到其运行设计限值时应退出变压器运行。

变压器温度一方面通过本体表计整定作用于跳闸或告警，保护变压器，另一方面远传至监控中心实施远方监视，掌握变压器的运行状况。

运行中变压器的测温系统测温不准确，影响监控人员对变压器的运行监视，甚至引起变压器跳闸。

本文通过分析实际运行中变压器测温系统测温不准确，产生测温误差的原因，落实控制措施。

关键词：变压器测温误差预控措施1．变压器测温系统误差大的危害变压器的主要绝缘一般是A级绝缘，其最高运行温度为105度，变压器在运行中绕组的温度要比上层油温高10～15度，当运行中的变压器上层油温达80-90度时，绕组温度达95-105度左右。

变压器长时间在高温度情况下运行，会缩短内部绝缘纸板的寿命，使绝缘纸板变脆，产生裂纹甚至破裂，失去应有的绝缘作用，造成击穿等事故；绕组绝缘严重老化，并加速绝缘油的劣化，影响使用寿命。

为保证变压器的使用寿命，应尽量避免在高温下运行，当上层油温达90度时，应将变压器退出运行，防止变压器绝缘击穿损坏。

运行中的变压器如测温系统温度测量不准确，轻则影响监控人员对变压器运行状况的判断，重则导致变压器跳闸，诱发电网事故或变压器损坏事故。

如变压器远方测温不准确，监控人员无法正确判断变压器运行状况，需要派人到现场进行设备巡视检查，确定变压器的运行状况，给运维人员带来无谓的工作量，特别是距离较远的变电站，交通安全风险也会增加。

如变压器本体测温表计测量不准确，对变压器的安全稳定运行更为不利，可能造成变压器误跳发生电网事故或拒跳发生变压器损坏事故。

2．变压器温度测量原理变压器运行时的温度包括油温（顶层油温度）和绕温（绕组温度），油温测量由温包、温度计、温度变送器和测控单元等元件组成，而绕温测量由温包、绕组TA、变流器、温度计和测控单元等元件组成，测温原理如下：（1）变压器油温测量变压器油温测量利用温包中的铂热电阻（PT100）温度传感器，在温度作用下铂电阻丝的电阻随之变化而变化，电阻的变化转换成温度的变化，实现温度的测量。

变电站变压器温度测量的异常分析摘要：本文介绍了综自站主变测温系统的基础上测量变压器温度的间接模拟方法，可实用有效地监视变压器的运行情况，详细研究该测温系统的异常现象，并给出相关解决方案。

关键词：变压器；绕组温度测量；测温装置异常一、.变电站变压器测温系统简介变电站主变测温系统是由本体温包、毛细管、温度表、温度变送器是将物理测量信号或普通电信号转换为标准电信号输出或能够以通讯协议方式输出的设备。

技术的BWY（WTYK）-804型压力式温度指示控制器（简称：温控器），能同时输出Pt100铂电阻信号。

针对实现变电站无人值守，大多数现场要求温度表具备O～5 V温度信号远程传输功能。

温度传感器与变送器的完美结合，以十分简捷的方式把 -200～1600 ℃范围内的温度信号转换为二线制 4～20mA DC 的电信号传输给显示仪、调节器、记录仪、DCS 等，信号经温度变送器，输出一个0～5 V的电压信号或4～20 mA电流信号，经信号采集转换模块采集后计算，通过远动机传输到后台机、集控站、各级调度处实现对温度的精确测量和控制。

变压器用绕组温度控制器（以下简称绕组温控器）是专为油浸式电力变压器设计的，采用“热模拟”方法间接测量变压器绕组温度的专用仪表。

变压器绕组温度T1为变压器顶层油温T2与绕组对油的温升△T之和即T1＝T2＋△T。

绕组对油的温升△T决定于变压器绕组电流，电流互感器二次侧电流正比于绕组电流，绕组温控器工作原理是通过电流互感器取出与负荷成正比的电流，经变流器调整后，输入到绕组温控器弹性元件内的电热元件，电热元件产生的热量使弹性元件产生一个附加位移，从而产生一个比油温高一个温差的温度指示值。

绕组温控器就是用这种间接的方法得到绕组温度的平均指示值。

二、变电站变压器绕组温度测量异常问题分析近年来，随着变电站综自改造，温度计室内、外指示不正确的情况每年都要发生几次，严重影响调度、运行值班人员对变压器的运行状况的正确判断。

变压器测温系统误差分析及处理措施摘要：主要介绍了目前上海220kV及以上变电站内主变本体温度测量系统及远方测温系统，同时介绍了主变油面温度计及绕组温度计的设计原理，分析了主变测温系统的误差原因并结合现场实际情况提出了具体处理措施。

关键词：油面温度计；绕组温度计；变压器；远方测温1、前言：在输配电电网中，变电站变压器油温是其安全运行的重要指标之一，变压器测温系统便是专门用于变压器油温的监视，反映绕组的工作情况，并可高温报警、自动投切冷却器及高温跳闸，其温度测量的准确性及温度表开关接点的正确动作率直接影响到变压器的安全稳定运行，因此必须给予足够的重视。

2、主变本体测温系统一般情况下，220kV 及以上变压器本体配有三套油温计，两套油面温度计和一套绕组温度计。

2.1油面温度计原理油面温度计主要由弹性元件、毛细管和感温包三部分通过焊接组成一个密封系统，油面温度计便是利用这密封系统内部所充的感温介质受温度变化而产生的压力变化通过毛细管传至表内的弹性元件，使弹性波纹管端部产生角位移来带动指针指示被测温度值，并驱动微动开关来控制相关辅助接点的一套设备。

2.2绕组温度计原理绕组温度计在线测量方法按照不同原理可分为三种：直接测量法、间接测量法和热模拟测量法。

目前，普遍运用的绕组温度计是基于热模拟测量法的原理进行设计的。

基于热模拟测量法原理设计的绕组温度表是在一个油面温度计的基础上，配备一套电流互感器和一台电流匹配器以及一个电热元件来组成的。

绕组温度表弹性元件的位移量是由变压器顶层油温和变压器负荷电流共同决定的，其工作原理是在油面温度计读数的基础上，当变压器带上负荷后，通过CT输出的与负荷成正比的电流，经电流匹配器调整后流经电热元件，使电热元件发热。

其所产生的热量使弹性元件的位移量增大。

3、远方测温系统远方测温系统由温度计本体（指针表和铂电阻）和电子模块（变送器或温显仪）两个部分组合而成。

由图3可见，双支铂电阻可分别向变送器和温显仪同时提供独立的Pt100信号。

一起500kV主变压器绕组温度计显示异常问题分析处理摘要：本文主要针对某水电站500kV主变压器绕组温度计在运行中显示异常问题进行了详细分析，得出了表计本体调节旋钮调整不当是导致绕组温度计显示异常的原因，采取了处理措施，并得出了主变绕组温度计校验方法。

关键词：500kV主变压器、绕组温度计、补偿电流、显示异常引言变压器绕组温度计是一种适用热模拟测量技术测量电力变压器绕组温度的专用测量控制仪表。

所谓热模拟测量技术是在易测量的变压器顶层油温基础上，再施加一个变压器负荷电流变化的附加温升，取二者之和即可模拟变压器绕组温度。

1 问题现象1.1机组在低负荷或停机状态下主变绕组温度低于油面温度。

1.2机组负荷在200MW时主变绕组温度接近于油面温度。

2 问题分析由于绕组温度计与油面温度计型号不同，安装位置也不是理想状态下的完全一致，所以可能会出现机组无负荷时绕组温度计测得油温与油面温度计测得油温之间存在误差。

但机组在高负荷情况下，主变绕组温度是由温度传感器测温探头测得油温与变压器负荷电流转化的附加温升之和，应明显高于主变油面温度。

针对这一异常现象，展开分析。

2.1监控系统主变压器测温数据分析通过对比主变绕组温度与油面温度可以发现主变绕组温度明显过低，实际情况主变绕组温度在带负荷运行时应远高于主变油面温度。

2.2分析主变绕组温度计主变绕组温度计实际运行过程中显示温度由两部分构成，绕组温度计测温探头深入至主变油箱内，测得主变油温，再加上从主变高压侧B相CT二次电流加入至绕组温度计3、6端子内转化为电流温升，采用两个温度之和模拟主变绕组的温度。

2.3现场检查情况加入至绕组温度计内二次电流在不同负荷下电流值不同，CT变比为750：2，使用钳形电流表测得二次电流值折算至一次侧，与一次电流值和相应负荷基本相同。

证明加入至绕组温度计内补偿电流正确。

现场检查接线端子与设计一致。

2.4补偿电流温升原理分析经查阅绕组温度计相关资料，分析到补偿电流通过绕组温度计内部1Ω电阻，转化为表计端子4、5电压值，相当于加入补偿电流IH为1A时，表计测得电压值为1V。

关于变压器绕组温度计异常的原因分析及诊断研究摘要：变压器是电力系统的重要组成部分之一，它的安全稳定运行是电网安全可靠的必备条件。

而变压器的使用寿命取决于其各部件绝缘能力是否满足相关要求，其中绕组绝缘能力就是关键一项。

绕组温度超过其绝缘耐受强度将会加速绝缘老化，影响变压器正常工作，缩短变压器使用寿命，因而测量、监控变压器绕组温度显得尤为重要。

关键词：变压器；绕组温度计；异常诊断引言：变压器的使用寿命取决于其绝缘材料的老化程度，而绕组温度（尤其是其最热部分的温度）对绝缘材料的老化起决定作用。

所以，大、中型变压器都配备了绕组温度监测装置。

监测装置必须可靠，因为当变压器超出允许温度或监测装置不准确时，会给变压器的运行带来一定程度的影响。

针对变压器绕组温度计应用中的隐患进行分析，并提出改进思路，旨在能提高绕组温度计的可靠性和稳定性，保证变压器安全稳定运行。

一、变压器绕组温度计的工作原理通常变压器在运行的过程中会有负载损耗产生，这就会引起变压器绕组发热，从负载损耗的公式中可以看出，绕组的发热和变压器电流的平方之间是成正比的。

因为变压器的绕组是被绝缘油包围着的，所以用油的温度和变压器中通二次电流的电热元件的温度相加就可以将变压器的绕组温度测量出来。

绕组温度计是在一个油面温度计的基础上，又配备了一台电流匹配器以及一个电热元件，绕组温度计的原理图如图1所示。

绕组温度计的工原理是在位于变压器油箱顶层的油孔内插入温度计传感器的温包，在变压器无负荷的时候绕组没有发热现象，这时温度计中显示出来的温度就是变压器油的温度。

如果变压器处在带负荷的运行状态中时，电流互感器输出的电流得到电流匹配器调整之后将会流经电热元件，这时电热元件将会发热。

弹性元件在受到电热元件所产生热量的影响下，位移量将会变大。

油孔也就是温度计座是筒形的，其位于变压器油箱的顶部具有导热功能但是和变压器油系统之间是隔离的。

在使用的过程中首先在油孔内将感温油加满之后将温包插入，之后将温包取出来将少量的感温油抽吸出来，要保证温包杆的百分之九十五是浸泡在油中的，然后再将温包放入感温油中同时使用螺纹将其固定住。