干式變壓器溫控儀測(cè)量繞組溫度時(shí),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(jí)精度的允許誤差小于 B 級(jí)。即使同一類型,生產(chǎn)工藝和材料的不同也會(huì)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(cè)量精度。
傳感器老化:長(zhǎng)期使用后,傳感器的性能會(huì)發(fā)生變化,如 Pt100 鉑熱電阻可能出現(xiàn)阻值漂移,導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)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(dòng),會(huì)使熱量傳遞不充分,導(dǎo)致測(cè)量的溫度低于實(shí)際繞組溫度。若安裝位置不當(dāng),如未處于繞組溫度高處,也不能準(zhǔn)確反映繞組的真實(shí)高溫度。
信號(hào)傳輸因素
傳輸線材質(zhì)與長(zhǎng)度:傳輸線的電阻、電容等特性會(huì)影響信號(hào)傳輸質(zhì)量。若采用的傳輸線材質(zhì)不佳,電阻較大,長(zhǎng)距離傳輸時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的信號(hào)衰減。以常用的銅質(zhì)傳輸線為例,每 10 米長(zhǎng)度電纜電阻值會(huì)對(duì)測(cè)量產(chǎn)生一定影響
干擾:現(xiàn)場(chǎng)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(hào)中混入噪聲,導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果波動(dòng),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(huì)影響測(cè)量精度。元器件的離散性、熱噪聲、時(shí)間漂移和溫度漂移等都可能導(dǎo)致測(cè)量誤差
算法與校準(zhǔn):溫控儀的溫度計(jì)算算法對(duì)測(cè)量精度有重要影響。若算法簡(jiǎn)單,不能準(zhǔn)確補(bǔ)償各種誤差因素,會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確。此外,出廠校準(zhǔn)不準(zhǔn)確或長(zhǎng)期使用后未及時(shí)校準(zhǔn),都會(huì)使溫控儀的測(cè)量精度下降。
環(huán)境因素
溫度:環(huán)境溫度的變化會(huì)影響傳感器和溫控儀的性能。當(dāng)環(huán)境溫度超出溫控儀的正常工作范圍,如低于 - 10℃或 55℃時(shí),可能導(dǎo)致溫控儀內(nèi)部電路參數(shù)發(fā)生變化,影響測(cè)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(hào)傳輸和測(cè)量精度。同時(shí),濕度變化還可能使傳感器的材料性能發(fā)生改變,進(jìn)而影響測(cè)量結(jié)果。
振動(dòng)與沖擊:干式變壓器運(yùn)行時(shí)可能會(huì)產(chǎn)生振動(dòng),若溫控儀安裝不牢固,在振動(dòng)作用下,內(nèi)部元器件可能會(huì)出現(xiàn)松動(dòng)、接觸不良等問(wèn)題,影響測(cè)量精度。
為避免溫度傳感器的機(jī)械結(jié)構(gòu)故障,可從安裝、使用和維護(hù)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(yùn)行特點(diǎn),選擇溫度傳感器的安裝位置。通常應(yīng)安裝在能準(zhǔn)確反映繞組溫度的部位,如繞組的熱點(diǎn)附近,同時(shí)要避免安裝在容易受到機(jī)械沖擊或振動(dòng)的位置,如靠近風(fēng)扇、油泵等振動(dòng)源的地方。
采用正確安裝方式:嚴(yán)格按照傳感器的安裝說(shuō)明書(shū)進(jìn)行操作。例如,對(duì)于插入式傳感器,要確保插入深度合適,與被測(cè)物體充分接觸且接觸緊密,避免出現(xiàn)松動(dòng)或晃動(dòng);對(duì)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(cè)表面緊密貼合,防止在運(yùn)行過(guò)程中脫落。
使用合適的安裝工具:安裝過(guò)程中,應(yīng)使用符合要求的工具,避免因工具不當(dāng)造成傳感器或被測(cè)物體的損壞。如使用扭矩扳手來(lái)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(guò)緊導(dǎo)致傳感器或安裝部位損壞,也不能過(guò)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(yùn)行過(guò)程中,要注意避免對(duì)傳感器造成外力碰撞。例如,在進(jìn)行變壓器的檢修、維護(hù)等操作時(shí),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(jìn)行其他施工或設(shè)備操作時(shí),要做好傳感器的防護(hù)工作,可設(shè)置防護(hù)欄或警示標(biāo)識(shí)等。
控制運(yùn)行參數(shù):要確保干式變壓器在額定的運(yùn)行參數(shù)范圍內(nèi)工作,避免因過(guò)負(fù)荷、過(guò)電壓等異常運(yùn)行情況導(dǎo)致變壓器溫度過(guò)高或產(chǎn)生異常振動(dòng),進(jìn)而對(duì)傳感器造成損壞。嚴(yán)格監(jiān)控變壓器的負(fù)載電流、電壓、溫度等參數(shù),當(dāng)出現(xiàn)異常時(shí)及時(shí)采取措施進(jìn)行調(diào)整。
維護(hù)環(huán)節(jié)
定期檢查固定情況:在變壓器的定期維護(hù)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(dòng)、夾具是否變形或損壞等。如發(fā)現(xiàn)固定松動(dòng),應(yīng)及時(shí)進(jìn)行緊固;如夾具損壞,應(yīng)及時(shí)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(jī)械損傷跡象。對(duì)于表面有輕微損傷的傳感器,要及時(shí)進(jìn)行修復(fù)或采取防護(hù)措施,防止損傷進(jìn)一步擴(kuò)大;對(duì)于損傷嚴(yán)重的傳感器,應(yīng)及時(shí)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(cè)量準(zhǔn)確性,同時(shí)也避免雜物對(duì)傳感器表面造成腐蝕或磨損。清理時(shí)要使用柔軟的清潔工具,避免對(duì)傳感器表面造成劃傷。
判斷溫度傳感器是否需要重新校準(zhǔn),可以從傳感器的使用時(shí)間、測(cè)量數(shù)據(jù)表現(xiàn)、設(shè)備狀態(tài)及環(huán)境因素等方面綜合考量,以下是具體方法:
基于使用時(shí)間和頻率
達(dá)到規(guī)定校準(zhǔn)周期:一般來(lái)說(shuō),溫度傳感器的制造商都會(huì)在產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)中規(guī)定一個(gè)校準(zhǔn)周期,通常為 1 年或 2 年。如果傳感器已經(jīng)使用到了這個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn),即使沒(méi)有明顯的故障跡象,也建議進(jìn)行重新校準(zhǔn),以確保其測(cè)量精度。
頻繁使用:若傳感器在短時(shí)間內(nèi)使用頻率非常高,比如在連續(xù)生產(chǎn)線上長(zhǎng)期不間斷工作,或者在頻繁的溫度測(cè)試實(shí)驗(yàn)中頻繁使用,其內(nèi)部元件可能會(huì)因疲勞等原因?qū)е滦阅茏兓@種情況下即使未到規(guī)定校準(zhǔn)周期,也應(yīng)考慮提前校準(zhǔn)。
依據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)表現(xiàn)
數(shù)據(jù)偏差較大:將傳感器與已知精度更高的標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)或其他經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)的傳感器放在同一溫度環(huán)境下進(jìn)行對(duì)比測(cè)量。若測(cè)量值與標(biāo)準(zhǔn)值之間的偏差超出了傳感器的允許誤差范圍,例如,傳感器的精度為 ±1℃,但實(shí)際測(cè)量偏差達(dá)到了 ±2℃,則需要重新校準(zhǔn)。
數(shù)據(jù)不穩(wěn)定:在穩(wěn)定的溫度環(huán)境中,傳感器測(cè)量數(shù)據(jù)出現(xiàn)無(wú)規(guī)律的波動(dòng),忽高忽低,且排除了外部干擾等因素后,說(shuō)明傳感器可能存在性能問(wèn)題,需要重新校準(zhǔn)以恢復(fù)其穩(wěn)定性。
與歷史數(shù)據(jù)不符:在相同或相似的測(cè)量條件下,當(dāng)前測(cè)量數(shù)據(jù)與以往積累的可靠歷史數(shù)據(jù)存在明顯差異,且其他測(cè)量條件和設(shè)備均無(wú)變化,那么很可能是傳感器需要校準(zhǔn)。
基于設(shè)備狀態(tài)
維修或更換部件后:當(dāng)傳感器經(jīng)歷了維修,如更換了內(nèi)部的敏感元件、線路板等關(guān)鍵部件后,其性能可能會(huì)發(fā)生變化,需要重新校準(zhǔn)以確保測(cè)量準(zhǔn)確。
出現(xiàn)故障修復(fù)后:傳感器出現(xiàn)過(guò)如開(kāi)路、短路、信號(hào)異常等故障,即使經(jīng)過(guò)修復(fù)能夠恢復(fù)工作,也需要進(jìn)行校準(zhǔn),因?yàn)楣收峡赡芤呀?jīng)對(duì)傳感器的精度產(chǎn)生了影響。