Трансформатор є важливим первинним обладнанням в енергосистемі, і його експлуатаційна надійність має велику залежність від безпечної та надійної роботи енергосистеми. Згідно з відповідною статистикою, середня аварійність трансформаторів 110кВ і вище становить близько 0,69%, серед яких внаслідок перегріву обмотки старіє ізоляція, руйнується обмотка, аварія згоряє трансформатор. становить значну частку. Сильний захист від газу в неелектричному захисті трансформатора насправді побічно відображає аномальну температуру трансформатора.
Видно, що вимірювання температури трансформатора має велике значення для раннього попередження та своєчасного реагування на аварії трансформаторів.
Термін служби трансформатора залежить від температури його обмотки, яка відіграє вирішальну роль в ізоляційному матеріалі. При температурі ізоляції обмотки трансформатора вдіапазон температур трансформаторного масла від 80 до 130 °C швидкість старіння ізоляції подвоюється на кожні 6 °C підвищення температури, тобто термін служби ізоляції скорочується на 1/2, що є «правилом шести градусів» старіння ізоляції.

Під час експлуатації трансформатора, як правило, передбачається, що 85 °C є межею верхньої температури масла. У районі Дуньїн, коли верхня температура масла сягає вище 80°C, буде видано сигнал тривоги «Терема мастила в корпусі головного трансформатора ХХ» і «Температура масла в корпусі головного трансформатора ХХ». високе попередження».
Температуру масляних трансформаторів, як трансформаторного масла, так і обмотки, можна виміряти за допомогою датчика температури, вставленого в трансформаторне масло у верхній частині корпусу. Це дозволяє контролювати загальну температуру трансформатора. Оскільки обмотки трансформатора можуть генерувати надлишок тепла під час роботи, вони зазвичай мають вищу температуру, ніж масло. Найгарячіша точка всередині трансформатора, відома як температура гарячої точки, є ключовим фактором для прогнозування старіння ізоляції. Ця гаряча точка зазвичай розташована біля кінців обмоток, але її важко точно виміряти. Щоб контролювати цю внутрішню температуру, замість цього часто використовується індикатор температури обмотки трансформатора. Таким чином, більшість масляних трансформаторів оснащені і верхнім датчиком температури масла, і обмотки.

Чорний покажчик на термометрі вказує на фактичну робочу температуру, а червоний вказує на встановлену верхню межу температури сигналізації. Коли температура масла у верхньому шарі трансформатора перевищує це значення, спрацьовує сигнал, два покажчики стикаються, щоб зробити електричний контакт провідним, і буде видано сигнал тривоги, а на червоній стрілці з’явиться виступ. Коли температура масла перевищує максимальну температуру під час роботи, чорний покажчик рухатиме червону голку. Покажчик обертається, в цей час червона стрілка вказує найвищу температуру, досягнуту під час роботи
Theтемпература обмотки трансформатораможна розглядати як суперпозицію температури масла верхнього шару трансформатора і підвищення температури обмотки до масла. Як правило, струм навантаження трансформатора додається на основі системи вимірювання температури трансформаторного масла, а підвищення температури обмотки до масла моделюється методом теплового моделювання, щоб остаточно отримати індикатор температури обмотки трансформатора. Схематична діаграма конкретного методу реалізації показана на наступному малюнку.

Температура обмотки масляного трансформатора Tw може бути еквівалентна:
Tw=T0+k*△Два
У формулі T0 — температура масла верхнього шару трансформатора, △Two — різниця температур мідного масла, отримана за допомогою термічного моделювання, k — термічний коефіцієнт, який пов’язаний із потужністю трансформатора, структурою обмотки тощо. Підвищення температури обмотки до масла △Two залежить від потоку обмотки. прохідний струм.
Система вимірювання в основному складається з датчика температури, схеми компенсації вимірювання температури обмотки трансформатора та датчика. Серед них схема компенсації вимірювання температури тадатчик температури обмотки трансформатора усі вони знаходяться в пакеті датчиків температури, і пакет датчиків температури занурений у верхню мастилу трансформатора для визначення температури верхньої мастила. Датчик складається з двох частин: датчик температури, підключений до температури обмотки на місці в механічному лічильнику трансформатора, зібране значення температури відображається на табличці індикатора температури; термічний опір Pt100, значення опору якого змінюється зі зміною температури, зібране значення температури використовується для надсилання системі фонового моніторингу комп’ютера.

Інформація про температуру масла передається в диспетчерський центр за допомогою способу підключення, показаного на малюнку нижче, для здійснення моніторингу температури верхнього рівня масла та температури обмотки в реальному часі.
1. Як визначити, чи є зміна температури трансформатора нормальною чи ненормальною?
Під час роботи трансформатора втрати енергії як в залізному сердечнику, так і в обмотках перетворюються в тепло. Це призводить до підвищення температури в різних частинах трансформатора, яка потім розсіюється через випромінювання та провідність. Після досягнення балансу між виділенням і розсіюванням тепла температура стабілізується для кожного компонента. Кількість втрат заліза залишається постійною, тоді як втрати міді змінюються залежно від навантаження. Щоб оцінити продуктивність трансформатора, зверніть увагу на зовнішню температуру, температуру верхнього масла, навантаження та висоту рівня масла під час перевірки. Ці значення можна порівняти з попередніми показниками, щоб визначити, чи трансформатор функціонує належним чином.
Якщо температура масла перевищує 10°C порівняно з нормальною за тих самих обставин або якщо температура продовжує зростати без зміни навантаження, а охолоджуючий пристрій працює належним чином, це вказує на внутрішню проблему з трансформатором. Важливо перевірити термометр на наявність помилок або збоїв. Основна ізоляція більшості трансформаторів (відома як ізоляція класу А) виготовлена з паперу і може витримувати температуру до 105°C. Як правило, температура обмотки буде на 10-15 °C вищою за температуру поверхні масла. Наприклад, якщо поверхня масла має температуру 85°C, то очікуйте, що температура обмотки буде 95-100°C.
2. Причини аномальної температури трансформатора
① Аномальна температура, викликана внутрішньою несправністю
Якщо трансформатор відчуває внутрішні несправності, такі як міжвиткове або міжшарове коротке замикання, може виникнути кілька проблем. Змійовик буде розряджатися в корпус, викликаючи нагрівання внутрішніх свинцевих з’єднань. Крім того, багатоточкове заземлення залізного сердечника може збільшити вихрові струми та призвести до перегріву. У деяких випадках потік витоку може утворювати петлю із залізним масляним баком і спричиняти накопичення тепла. Якщо будь-які інші фактори викликають аномальні температури в трансформаторі, може спрацювати газовий або диференціальний захист. У важких випадках може знадобитися впорскування масла у вибухозахищену трубу або запобіжний клапан. У цій ситуації доцільно зупинитися і оглянути трансформатор.
②Аномальна температура, спричинена неправильною роботою кулера
Ненормальна температура, спричинена неправильною роботою або несправністю охолоджувача, як-от вихід із занурювального насоса, пошкоджений вентилятор, забруднення охолоджувальних труб, низька ефективність охолодження та неможливість відкрити радіаторний клапан. Систему охолодження слід своєчасно обслуговувати та промивати або встановлювати резервний охолоджувач, інакше слід регулювати навантаження трансформатора.
③ Якщо індикатор температури має помилки або індикатор не працює, термометр слід замінити.