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)、接觸不良等問題,影響測(cè)量精度。
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:一般來說,溫度傳感器的制造商都會(huì)在產(chǎn)品說明書中規(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?,這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)無規(guī)律的波動(dòng),忽高忽低,且排除了外部干擾等因素后,說明傳感器可能存在性能問題,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)過如開路、短路、信號(hào)異常等故障,即使經(jīng)過修復(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。
在電力部門和試驗(yàn)室等環(huán)境中,溫度控制是確保設(shè)備正常運(yùn)行和安全的重要環(huán)節(jié)。以下是這些環(huán)境中智能溫控儀表的具體應(yīng)用和功能:
高低壓開關(guān)柜:智能溫控儀表可以監(jiān)測(cè)開關(guān)柜內(nèi)部的溫度,確保設(shè)備不會(huì)因溫度過高而損壞,從而保障電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。當(dāng)溫度超過設(shè)定值時(shí),儀表可以啟動(dòng)風(fēng)扇或空調(diào)進(jìn)行冷卻。
干式變壓器:干式變壓器溫控儀能夠監(jiān)測(cè)變壓器的運(yùn)行溫度,通過控制冷卻系統(tǒng)的啟停來維持變壓器在安全的溫度范圍內(nèi)工作,防止因過熱導(dǎo)致的絕緣損壞。
箱式變電站:箱式變電站緊湊的設(shè)計(jì)使得溫度控制尤為重要。智能溫控儀表可以實(shí)時(shí)監(jiān)控內(nèi)部溫度,并在必要時(shí)啟動(dòng)散熱設(shè)備。
試驗(yàn)室的電爐控制:在需要進(jìn)行高溫試驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中,智能溫控儀表可以控制電爐的溫度,確保實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和設(shè)備的安全性。
以下是一些具體的功能和操作:
溫度采樣與監(jiān)控:智能溫控儀表通過溫度傳感器自動(dòng)采樣環(huán)境溫度,并進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。
控制回差設(shè)置:當(dāng)環(huán)境溫度控制設(shè)定值時(shí),控制電路啟動(dòng),通過設(shè)置控制回差,可以避免控制系統(tǒng)的頻繁啟停,提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
超限報(bào)警:當(dāng)環(huán)境溫度升到設(shè)定的超限報(bào)警溫度點(diǎn)時(shí),儀表會(huì)啟動(dòng)超限報(bào)警功能,發(fā)出警報(bào)提醒操作人員采取相應(yīng)措施。
跳閘保護(hù):如果被控制的溫度不能有效降低,為了防止設(shè)備損壞,智能溫控儀表可以通過跳閘功能來停止設(shè)備的繼續(xù)運(yùn)行,保護(hù)設(shè)備不受損害。
通過這些功能,智能溫控儀表在電力系統(tǒng)和實(shí)驗(yàn)室中的應(yīng)用地提高了設(shè)備的可靠性和安全性,同時(shí)也減少了維護(hù)成本和停機(jī)時(shí)間。