干式變壓器溫控儀測量繞組溫度時,其精度受以下因素影響:
傳感器因素
傳感器本身精度:不同類型和質(zhì)量的傳感器精度有差異,如 Pt100 鉑熱電阻,A 級精度的允許誤差小于 B 級。即使同一類型,生產(chǎn)工藝和材料的不同也會使傳感器在相同溫度下輸出的電阻值有偏差,從而影響溫度測量精度。
傳感器老化:長期使用后,傳感器的性能會發(fā)生變化,如 Pt100 鉑熱電阻可能出現(xiàn)阻值漂移,導(dǎo)致測量結(jié)果不準確。
傳感器安裝:若傳感器與變壓器繞組接觸不良,存在間隙或松動,會使熱量傳遞不充分,導(dǎo)致測量的溫度低于實際繞組溫度。若安裝位置不當,如未處于繞組溫度高處,也不能準確反映繞組的真實高溫度。
信號傳輸因素
傳輸線材質(zhì)與長度:傳輸線的電阻、電容等特性會影響信號傳輸質(zhì)量。若采用的傳輸線材質(zhì)不佳,電阻較大,長距離傳輸時會產(chǎn)生較大的信號衰減。以常用的銅質(zhì)傳輸線為例,每 10 米長度電纜電阻值會對測量產(chǎn)生一定影響
干擾:現(xiàn)場的電磁環(huán)境復(fù)雜,若傳輸線未采取良好的屏蔽措施,容易受到電磁干擾,使信號中混入噪聲,導(dǎo)致測量結(jié)果波動,影響精度。
溫控儀自身因素
電子元器件性能:溫控儀內(nèi)部的電子元器件,如放大器、A/D 轉(zhuǎn)換器等的性能會影響測量精度。元器件的離散性、熱噪聲、時間漂移和溫度漂移等都可能導(dǎo)致測量誤差
算法與校準:溫控儀的溫度計算算法對測量精度有重要影響。若算法簡單,不能準確補償各種誤差因素,會導(dǎo)致測量結(jié)果不準確。此外,出廠校準不準確或長期使用后未及時校準,都會使溫控儀的測量精度下降。
環(huán)境因素
溫度:環(huán)境溫度的變化會影響傳感器和溫控儀的性能。當環(huán)境溫度超出溫控儀的正常工作范圍,如低于 - 10℃或 55℃時,可能導(dǎo)致溫控儀內(nèi)部電路參數(shù)發(fā)生變化,影響測量精度
濕度:高濕度環(huán)境可能使傳感器和傳輸線表面凝結(jié)水汽,導(dǎo)致絕緣性能下降,影響信號傳輸和測量精度。同時,濕度變化還可能使傳感器的材料性能發(fā)生改變,進而影響測量結(jié)果。
振動與沖擊:干式變壓器運行時可能會產(chǎn)生振動,若溫控儀安裝不牢固,在振動作用下,內(nèi)部元器件可能會出現(xiàn)松動、接觸不良等問題,影響測量精度。
為避免溫度傳感器的機械結(jié)構(gòu)故障,可從安裝、使用和維護等環(huán)節(jié)采取以下措施:
安裝環(huán)節(jié)
選擇合適位置:根據(jù)干式變壓器的結(jié)構(gòu)和運行特點,選擇溫度傳感器的安裝位置。通常應(yīng)安裝在能準確反映繞組溫度的部位,如繞組的熱點附近,同時要避免安裝在容易受到機械沖擊或振動的位置,如靠近風扇、油泵等振動源的地方。
采用正確安裝方式:嚴格按照傳感器的安裝說明書進行操作。例如,對于插入式傳感器,要確保插入深度合適,與被測物體充分接觸且接觸緊密,避免出現(xiàn)松動或晃動;對于表面安裝式傳感器,要使用合適的膠粘劑或固定夾具,傳感器與被測表面緊密貼合,防止在運行過程中脫落。
使用合適的安裝工具:安裝過程中,應(yīng)使用符合要求的工具,避免因工具不當造成傳感器或被測物體的損壞。如使用扭矩扳手來擰緊固定螺栓,確保螺栓的擰緊力矩符合規(guī)定值,既不能過緊導(dǎo)致傳感器或安裝部位損壞,也不能過松導(dǎo)致固定不牢。
使用環(huán)節(jié)
避免外力碰撞:在變壓器運行過程中,要注意避免對傳感器造成外力碰撞。例如,在進行變壓器的檢修、維護等操作時,要小心操作,防止工具或其他物體碰撞到傳感器;在變壓器周圍進行其他施工或設(shè)備操作時,要做好傳感器的防護工作,可設(shè)置防護欄或警示標識等。
控制運行參數(shù):要確保干式變壓器在額定的運行參數(shù)范圍內(nèi)工作,避免因過負荷、過電壓等異常運行情況導(dǎo)致變壓器溫度過高或產(chǎn)生異常振動,進而對傳感器造成損壞。嚴格監(jiān)控變壓器的負載電流、電壓、溫度等參數(shù),當出現(xiàn)異常時及時采取措施進行調(diào)整。
維護環(huán)節(jié)
定期檢查固定情況:在變壓器的定期維護檢查中,要檢查溫度傳感器的固定情況,查看固定螺栓是否松動、夾具是否變形或損壞等。如發(fā)現(xiàn)固定松動,應(yīng)及時進行緊固;如夾具損壞,應(yīng)及時更換。
檢查傳感器外觀:定期檢查傳感器的外觀,查看是否有裂紋、破損、變形等機械損傷跡象。對于表面有輕微損傷的傳感器,要及時進行修復(fù)或采取防護措施,防止損傷進一步擴大;對于損傷嚴重的傳感器,應(yīng)及時更換。
清理傳感器表面:定期清理傳感器表面的灰塵、油污等雜物,防止雜物堆積影響傳感器的散熱和溫度測量準確性,同時也避免雜物對傳感器表面造成腐蝕或磨損。清理時要使用柔軟的清潔工具,避免對傳感器表面造成劃傷。
溫度傳感器出現(xiàn)故障時,需要準確判斷故障原因并采取相應(yīng)的處理方法,以下是一些常見故障的處理方法:
電氣性能故障
開路故障
檢查線路連接:仔細查看傳感器與溫控儀之間的連接線是否有斷裂、松動或接觸不良的情況。對于松動的接頭,要重新插拔并確保連接牢固;對于斷裂的線路,需要找到斷點并進行焊接或更換新的連接線。
檢測傳感器內(nèi)部:如果外部線路正常,使用萬用表的電阻檔測量傳感器的電阻值。若電阻值顯示為無窮大,說明傳感器內(nèi)部開路。對于可修復(fù)的傳感器,可打開外殼檢查內(nèi)部的焊點、導(dǎo)線等,修復(fù)或更換損壞的部件;對于無法修復(fù)的傳感器,應(yīng)及時更換新的傳感器。
短路故障
檢查絕緣情況:查看傳感器的絕緣層是否有破損、老化等現(xiàn)象,如有,需要更換絕緣層或?qū)ζ茡p處進行絕緣處理。同時檢查傳感器周圍是否有導(dǎo)電物質(zhì)導(dǎo)致短路,如有則及時清理。
排查外部干擾:檢查是否因外部的強電磁干擾導(dǎo)致傳感器信號異常,表現(xiàn)為類似短路的現(xiàn)象??赏ㄟ^觀察傳感器附近是否有大型電機、變壓器等電磁干擾源來判斷。如有干擾源,可對傳感器的傳輸線采取屏蔽措施,如使用屏蔽線并確保屏蔽層接地良好。
阻值漂移
重新校準:使用的溫度校準設(shè)備,如恒溫槽,將傳感器放入不同溫度的環(huán)境中,測量其實際輸出的電阻值,并與標準值進行對比。根據(jù)測量結(jié)果,對傳感器進行校準調(diào)整,使其輸出值與實際溫度相符。
更換元件:如果校準后仍無法解決阻值漂移問題,可能是傳感器內(nèi)部的敏感元件老化或損壞,需要更換傳感器的敏感元件或整個傳感器。
機械結(jié)構(gòu)故障
探頭損壞
更換探頭:對于探頭損壞的情況,一般需要更換新的探頭。在更換時,要選擇與原傳感器型號匹配的探頭,并按照正確的安裝方法進行安裝,確保探頭與傳感器主體連接良好,且安裝位置準確。
防護處理:為防止探頭再次損壞,可對探頭進行防護處理。例如,在探頭外部安裝防護套,或在安裝位置周圍設(shè)置防護裝置,避免探頭受到外力撞擊或摩擦。
固定松動
緊固固定裝置:發(fā)現(xiàn)傳感器固定松動時,應(yīng)及時使用合適的工具對固定螺栓、夾具等進行緊固,確保傳感器安裝牢固。在緊固過程中,要注意按照規(guī)定的扭矩進行操作,避免過緊或過松。
檢查安裝位置:檢查傳感器的安裝位置是否合適,是否因振動等原因?qū)е掳惭b位置發(fā)生偏移。如有偏移,應(yīng)重新調(diào)整安裝位置,確保傳感器能夠準確測量溫度,并采取措施增加固定的穩(wěn)定性,如增加墊片、使用防松螺母等。
環(huán)境影響故障
受潮
干燥處理:將受潮的傳感器從變壓器上取下,放置在干燥通風的環(huán)境中自然晾干,或使用吹風機、烘箱等設(shè)備對其進行干燥處理。干燥溫度和時間要根據(jù)傳感器的材質(zhì)和結(jié)構(gòu)合理控制,避免因溫度過高損壞傳感器。
加強防護:干燥處理后,對傳感器的外殼、接口等部位進行密封處理,可使用密封膠、防水膠帶等材料,防止水汽再次進入。同時,檢查傳感器的安裝位置是否容易積水或受潮,如有問題,應(yīng)及時調(diào)整安裝位置或采取防水措施。
腐蝕
清理腐蝕物:使用適當?shù)墓ぞ吆突瘜W試劑對傳感器表面的腐蝕物進行清理。對于輕微的腐蝕,可使用砂紙、鋼絲刷等工具進行物理清理;對于較嚴重的腐蝕,可根據(jù)腐蝕物的性質(zhì)選擇合適的化學清洗劑進行清洗,但要注意避免清洗劑對傳感器造成二次損壞。
防腐處理:清理腐蝕物后,對傳感器表面進行防腐處理,可噴涂防腐漆、涂抹防腐油脂等,以防止進一步腐蝕。同時,改善傳感器所處的環(huán)境條件,如加強通風、降低濕度、隔離腐蝕性物質(zhì)等。
其他故障
電磁干擾
屏蔽與接地:對傳感器的傳輸線采用雙層屏蔽線,并確保屏蔽層良好接地。接地電阻應(yīng)符合相關(guān)標準要求,一般不大于 4Ω。同時,將傳感器的金屬外殼也進行可靠接地,以減少電磁干擾的影響。
調(diào)整布線:檢查傳感器的布線是否與強電線路平行敷設(shè)或距離過近,如有,應(yīng)調(diào)整布線方式,使傳感器的傳輸線與強電線路保持一定的安全距離,一般要求大于 300mm,并盡量避免平行敷設(shè)。
兼容性問題
檢查參數(shù)匹配:仔細核對傳感器與溫控儀或其他設(shè)備的技術(shù)參數(shù),包括輸出信號類型、量程、精度等,確保兩者匹配。如不匹配,需要根據(jù)實際情況更換傳感器或調(diào)整設(shè)備參數(shù),使它們能夠正常通信和工作。
更新驅(qū)動或軟件:如果是由于通信協(xié)議或軟件版本不兼容導(dǎo)致的故障,可嘗試更新傳感器或相關(guān)設(shè)備的驅(qū)動程序、軟件版本,以解決兼容性問題。在更新過程中,要注意備份數(shù)據(jù),并按照操作說明進行操作,避免出現(xiàn)新的問題。