變壓器溫度控器到底是如何工作的？

瀏覽：作者：H 來源：微信公眾號文章時間：2024-09-13

變壓器內的油溫、繞組溫度影響絕緣材料的性能、壽命，從而影響變壓器的壽命，因此溫控器是很重要的元器件。

變壓器內的油溫、繞組溫度影響絕緣材料的性能、壽命，從而影響變壓器的壽命，甚至直接導致故障，因此，監測變壓器內部實時溫度很有必要。根據測溫原理，溫度計的類型有三種：1、水銀溫度計；2壓力溫度計；3鉑電阻溫度計。

測出的溫度如何使用：1、送出至本體表計，通過指針實時顯示；2、通過表計的輔助接點控制冷卻器、發報警信號等；3、模擬量送出至測控裝置，在監控后臺顯示溫度。運檢人員根據廠家使用說明書、規程對溫度異常情形做出相應處理。

大型變壓器內部高壓、強磁場，普遍采用原理“2壓力溫度計”。變壓器的溫控器有兩種，油面溫控器和繞組溫控器，其原理、結構在一個地方有差異。直接介紹繞組溫控器。

先來看一下外形。

1、下方金屬管件為底座，溫包放置在底座內部，溫包內是感溫介質，受熱會膨脹

這變壓器上方插入油中，深度150mm左右，

2、后面卷成數匝的是彈簧軟管，彈簧軟管內是毛細管，毛細管傳遞膨脹介質到表計。

膨脹介質驅動彈性元件，通過傳動機構帶動指針，上方表盤上白色的指針顯示實時溫度。

3、表盤上還有一些信息：紅色指針和紅藍綠黃四色指示塊。

a. 當溫度升高，白色指針轉到紅色指針位置時，再向右轉動，會帶動它一起向右，溫度降低，紅色不會跟著返回，所以紅色記錄白色到過的最大位置。

b. 四色指針對應了四組常開（常閉）輔助接點，對應的溫度值就是該輔助接點動作值。

輔助接點的功能用戶選擇，大概是：K1. 冷卻器返回溫度；K2.冷卻器啟動溫度；K3.溫度高報警；K4溫度高跳閘。

現在新的表計大多有6組輔助接點，K5灰色，K6紫色，根據需要使用或備用。

可是上面測出來的還是油溫，和繞組沒有關系啊。對了，繞組那個位置是溫度計無法接近的，所以做了一個變通，也就是繞組溫控器和油面溫控儀不一樣的地方。

只是個原理示意圖，左邊變壓器的繞組怎么接不管它了，這里1、4、5是特別之處。簡單說原理就是把負荷電流這個145這個回路折算成銅溫升，疊加油溫后成為繞組溫度。

1是高壓側套管CT次級線圈，輸出的電流根據某個方法，通過5變流器折算成一個適合的電流（因為不同廠家變比等二次電流不一樣，所以要變流折算），折算后的電流通過4電熱元件產生的熱量驅動彈性元件位移增大，指示的溫度也增大，從而反映繞組溫度。

這里還有一種熱模擬方法，CT二次電流折算后去加熱溫包，

看一下銘牌繞組測溫用次級

前面寫了溫控器，因為還有后續，當時解釋溫控器溫度指針的由來，通過插入變壓器油的溫包感受油溫，溫包中的彈性介質傳遞膨脹到指針，從而指示溫度。

當時遺留了兩個疑問：第一，繞組的溫度測量中的ct電流到底加熱的是哪里；第二，監控后臺看到的數字溫度怎么來的。

經過仔細研究說明并詢問表計廠家，都有了答案。

第一，ct電流（通過變流器折算后的電流）加熱的變壓器中的溫包，就是這張圖，1輸出的電流經過5轉換后，輸入了2中加熱溫包。

下面這張圖，當時沒看明白費解，現在明白了，應該右邊的虛框，就是是左邊這個溫度底座的放大展示，紅線把連起來的兩個框框是同一個東西。這樣就好理解了，溫度底座里有溫包、電熱元件（繞組溫度計），pt100電阻。

所以我在《溫控器1》中這段話描述的是不準確的，不能說還有一種熱模擬法，目前研究幾個型號都是繞組溫控器都是模擬法。

“1是高壓側套管CT次級線圈，輸出的電流根據某個方法，通過5變流器折算成一個適合的電流（因為不同廠家變比等二次電流不一樣，所以要變流折算），折算后的電流通過4電熱元件產生的熱量驅動彈性元件位移增大，指示的溫度也增大，從而反映繞組溫度。

這里還有一種熱模擬方法，CT二次電流折算后去加熱溫包”

第二個問題，后臺的溫度計顯示的怎么來的。

看一下主變溫度測量回路圖

溫度計送出的是兩個4-20mA的電流型號。

這里要簡要介紹一下Pt100鉑電阻，“pt100是pt100是鉑熱電阻，它的阻值會隨著溫度的變化而改變。PT后的100即表示它在0℃時阻值為100歐姆，在100℃時它的阻值約為138.5歐姆。”

導體的電阻值都會隨溫度變化，但是鉑電阻的變化穩定還很明顯。把對應關系用曲線畫出來，然后根據測得阻值查曲線對應的溫度，就是它的測溫原理。

從而把溫度翻譯成電阻，電阻也就是電壓除以電流，計算機處理電信號就得到了Pt100的溫度。

于是給溫包里的鉑電阻加個直流電壓，把電流輸出來，就是溫度變送器的工作，就是下面這張圖紅框部分。（原理這樣，實際上為了精確，溫度變送器還有調零補償什么的回路，不用了解太細）

他還可以直接輸出Pt100（藍框部分），我理解的是溫控器負責把電阻兩端接出來（省了變送器），測量回路自己加電壓計算。為什么Pt100接出三根線，我查了一下，網上這么解釋（這部分可以不看） PT100鉑電阻傳感器有三條引線，可以使用A、B、C（或黑、紅、黃）來代表三根線，三根線之間的規律：A與B或C之間的阻值常溫下在110歐左右，B與C之間為0歐，B與C在內部直通，原則上B與C無區別。一般顯示儀表提供三線接法，PT100一端出一顆線，另一端出兩顆線，都接儀表，儀表內部通過橋抵消導線電阻。

最后一個規定：表計顯示和后臺顯示的溫度不超過5K。

現場多個溫度計指示的溫度、控制室溫度顯示裝置或監控系統的溫度應基本保持一致，誤差不超過5K。

來源：網絡綜合

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