变压器温控器接点误差校验的相关问题探讨.pdfVIP

变 压 器 温 控 器 接 点 误 差 校 验 的 相 关 问 题 探 讨 郝 锴,蒋兆荣 (成都电业局,四川 成都 610041) 摘 要:在进行变压器温控器检定时,不仅要保证温度指示值的准确性,还必须认真考察温控器内部的接点动作及返 回的准确性和可靠性。通过分析国标检定规程 、 行业制造规程以及实际试验数据,提出了符合电力变压器运行要求 的温控器接点检定方法,并且针对现场检定提出了满足规程要求的接点快速检测方法。 关键词:变压器温控器;接点;规程;快速检测方法 Ab stract:When calibrating thermometersfor transfor mers, we should guaran tee notonly the p recision of the indication, bu tal2 so the the p recision and reliability of the contact . By analysing the national standard calibration regulation, the industry manu2 facturing standard and the practice tests data, we propose the contacts calibrating methods specific to ther mometers for trans2 for mers . A fast testmethod for locale contacts calibration is also put for ward. Key word: ther mometers for transf o r mers; contacts; regu lations; fast testmethod 中图分类号: T M406 文献标识码:B 文章编号: 1003 - 6954(2008)06 - 0061 - 02 变压器温控器不仅用于测量变压器的温度,还关 系变压器冷却器自启动、 强油循环变压器冷却器全停 保护、 温高报警、 温高跳闸等功能,其重要性不言而 喻。为保证上述功能的正确性,在进行变压器温控器 校验时,不仅要保证温度指示值的准确性,还必须认 真考察温控器内部的接点动作及返回的准确性和可 靠性。国家针对压力式温度计的计量检定发布JJG 310 - 2002 压力式温度计检定规程 ,在校验变压 器温控器时应该按照该规程进行。但是在实际检定 和温控器应用于变压器温度测控时,发现了一些问 题。针对这些问题,进行了理论分析和试验,从而进 一步加深了对变压器温控器检定工作的认识。 1 国标检定过程与实际运用的矛盾 在JJG 310 - 2002 压力式温度计检定规程 中 对设定点误差的检定方法是这样规定的:“5. 4. 7. 4 上切换值和下切换值的平均值为切换中值,切换中值 与被检电接点温度计设定指针指示温度的差值,即为 设定点误差。” 。“3 . 5电接点温度计其切换差 应不大于示值最大允许误差绝对值的1. 5倍。 ” 但是 “ 冷却器自启动 ” 以及“ 温高报警 ” 、 “ 温高跳闸 ” 的接 点按前面的规定进行检定,会出现设定点的动作值不 是其上切换值,而是切换中值,当该接点作用于冷却 器自启动、 温高报警、 温高跳闸时,冷却器以及保护装 置会在调度下达的整定温度值之前就动作了,与预先 设想的动作逻辑不相符。并且从目前校验的变压器 温控器情况来看,按照3. 5条来衡量设定点切换差, 大多数厂家的温控器都不合格。 问题原因分析:从 压力式温度计检定规程 中 对设定点误差的检定方法可以看出,该规程对设定点 的要求是希望其上切换值和下切换值尽量接近。而 目前使用的温控仪基本都是参照国家机械行业标准 JB /T 6302 - 2005变压器用油面温控器 来制造的, 该规程中规定的例行试验(相当于出厂试验)包括了 接点动作误差试验,而这里面的规定:“8 . 6 在同 一测试点上,上切换值设定点的差值,即为接点动作 误差;” 。 “6 . 9切换差 温控器控制开关的接点 切换差为6(2) (即48)。 ” 显然,变 压器用油面温控器 定义的接点动作误差与 压力式 温度计检定规程 定义的设定点误差的概念、 接点切 换差的合格范围完全不同,按照JB /T 6302 - 2005规 程制造的温控器的接点按照JJG 310 - 2002来进行 设定点动作误差、 接点切换差检定,完全可能出现不 合格的现象。并且近年来随着简化电路的要求,不少 温控器厂家特意将设定点的上切换值和下切换值的 差值加大,从而实现“ 冷却器自启动 ” 后自保持,只需 要一个接点即可实现“ 冷却器启动 ” 、 “ 冷却器停止 ” 6 第31卷第6期 2008年12月 四 川 电 力 技 术 Sichuan Electric Po wer Technology Vol . 31,No . 6 D ec. , 2008 1 的功能,避免了冷却器频繁启停。在应用JJG 310 - 2002来检定通过接点结构设计来特意增大设定点的 上切换值和下切换值的差值的温控器时,必然出现全 面不合格的现象。 通过上面的分析可以看出: JB /T 6302 - 2005规 程专门针对变压器温控器,它定义的接点动作误差更 符合预先设想的动作逻辑;而JJG 310 - 2002虽然是 专门的检定规程,却不能满足生产实际需求。所以在 针对变压器温控器进行接点动作误差、 接点切换差检 定时,建议参照JB /T 6302 - 2005规程进行。 对于接点切换差较大的温控器(即通过接点结 构设计来特意增大设定点的上切换值和下切换值的 差值的温控器,如AK M、 杭州华立等厂家的产品) ,只 需要使用1组接点来完成“ 冷却器自启动 ” 功能,其 切换差值即可用作冷却器的自保持功能,在校验时必 须严格考察其切换差的范围,必须至少大于4,否 则冷却器将出现反复启停的故障。而对于接点切换 差较小的温控器(即没有通过接点结构设计来特意 增大设定点的上切换值和下切换值的差值的温控器, 如Messko、Ter man等厂家的产品) ,则需要使用2组 接点来完成“ 冷却器自启动 ” 功能,其中第一组接点 用于冷却器返回接点(比如45),第二组用于冷却 器启动接点(比如55) ,并且第一组接点个人认为 应当按照动作逻辑将接点的下切换值作为整定值的 检验点更符合运行实际要求。 2 现场快速检测方法的可行性探讨 在温控器开关接点动作时,其指针刻度读数普遍 出现“ 动作前瞬时值 ” 和“ 跳升 ” 后的两个相差13 数值(其中Messko表计较为突出,约23)。在 现场检定中,便携式恒温槽无法满足恒温槽缓慢均匀 改变温度(温度变化速度不大于1/m in),可否通 过记录示值误差合格的温控器自身的温度指示值作 为判定设定点动作误差合格与否?如果可以,究竟记 录哪一次值最能反映温度真实情况,更接近规程规 定。 针对上述问题,开展了相应的模拟试验及技术论 证。 模拟试验:实测1将设定点远离待检刻度(30 ), 3温度槽恒定3(),恒温槽3, 温控器指示值5,水银温度计35。 试验结论:(只要不加开关阻力影响),温控器指 示准确。 实测2:将K1整定为30,温槽处于30 的 升温过程, K1接点动作瞬间,温控器指示为28,动 作后30,水银温度计32. 8,恒温槽指示33。 分析:同处恒温油槽的水银温度计的反应速度比 温控器温包反应速度快,故瞬时读数水银温度计较温 控器指示快,现象正常。 实测3:将K1整定30,恒温槽30,水银温 度计30。K1接点动作瞬间温控器指示27 . 5, 动作后29. 5。 实测4:将Messko表相邻两接点K4、K5同时整 定为85,明显感觉接点动作瞬间温控器指示值较 水银温度计更偏低,指针在接近85刻度线上不能 再随恒温槽温度上升,并且若恒温槽温度小于90, 两个接点均不能正确动作。因该表因两接点整定刻 度同一值,微动开关阻力加倍。 实测1分析:(只要不加开关阻力影响),温控器 指示准确。 实测2分析:当加入微动开关阻力后,温度逼近 整定值时,指针轴随上连杆受开关弹簧反作用力,而 减少了主动力矩。(即当温槽30 时,指针位置受 开关弹簧反作用力影响,动作前瞬间指针仅指示28 ),当接点动作后开关脱离接触,即反作用力消除, 此时主动力矩完全作用使指针“ 跳升 ” 后稳定到正常 转矩的30 刻度点上。 实测3分析:该测试主要是要比较温度变化速度 不大于1/m in(即按照规程进行接点动作值的检 验)的情况下,得出的数据与快速检测(即实测2的 方法)的试验数据的差值。可以看到,按实测3中的 读取水银温度计的读数(30)或者按实测2中读取 的温控器动作后指示值(30)是一致的。在温控器 本身示值合格的前提下,二者的差值不大于指示误 差,从而采用快速检测的方法的试验数据不会超出 JJG310 - 2002中3. 4条关于“ 设定点误差应不超过 示值最大允许误差的1. 5倍 ” 的规定,从而不会对试 验结论有所影响。这就回答了前面提出的问题:可以 通过记录示值误差合格的温控器自身的温度指示值 (接点动作后的指示值)作为判定设定点动作误差合 格与否的依据。 并且在实际运用中,当温高报警或温高跳闸动作 (下转第6页) 6 第31卷第6期 2008年12月 四 川 电 力 技 术 Sichuan Electric Power Technology Vol . 31,No. 6 Dec. ,2008 7 20010min0 29 .0.7 2 河电厂侧的方向零序保护的第三段动作(保护感受 到是正方向故障、 有零序电压、 且零序电流超过其整 定值) ,经4 000 ms跳开了南桠河电厂侧的A、B、C 三相开关。 在线路故障发生后,西昌侧220 kV南西线保护 在南桠河电厂侧开关没跳开之前,由于其故障相电流 的潮流方向还是由南桠河电厂侧流向西昌侧,即负荷 电流是穿越性的,而故障电流则是由西昌侧(电源侧 或母线侧)流向故障点的,其负荷电流与故障电流相 差180度。因此,西昌侧线路保护感受到的电流为故 障电流值与负荷电流值的代数和,由于西昌侧的故障 电流比负荷电流小,它只能抵消一部分负荷电流,因 此,在线路故障发生后,南桠河电厂侧开关没跳开之 前,西昌侧1号、2号保护装置均感受到是线路反方 向故障,所以西昌侧的1号、2号保护装置均起动而 不出口跳开关。而当南桠河电厂侧开关跳开后,西昌 侧故障相电流反相,由西昌侧(电源侧或母线侧)流 向故障点的电流突然增大、 零序电压也有所增加,致 使西昌侧1号保护屏的高频突变量方向元件D + + 和高频零序方向元件0 + +动作, 1号保护屏内的高 频收发讯机停讯,经120 ms跳开了西昌侧A、B、C三 相开关。整个220 kV南西线C相接地故障切除。 3. 2 疑点解答 3. 2. 1 疑点一 由于该线路故障为经高阻接地的单相故障,故障 电流小、 且不稳定,在故障的初期不足以使线路两侧 的高频保护突变量和高频零序方向元件动作,再加 上,在南桠河电厂侧保护未跳开开关之前,线路两侧 的保护一侧感受到是正方向故障、 另一侧感受到是反 方向故障。因此,出现了一侧高频保护动作、 一侧未 动作的情况。 3 . 2. 2 疑点二 此次220 k V南西线故障在南桠河电厂侧保护未 跳开开关之前。由于,其故障电流比负荷电流小,再 加上负荷潮流方向由南桠河电厂侧流向西昌侧,所以 才有从故障开始至故障后近4 000 ms这一段时间内 西昌侧故障相C相的电流值比健全相A、B相的电流 值还小的这一事实。这打破了通常认为的凡是线路 故障,其故障相电流全都是由母线流向故障点的这一 惯常看法。 3 . 2. 3 疑点三 220 kV西昌变电站220 kV南西线2号保护屏 (南瑞公司LFP - 902)的保护起动了,但没有动作元 件的报文。这种情况是由于故障量较小,造成管理 MONI板与各保护CPU板启动时刻相差较大,当管理 MONI板滞后保护CPU板或保护CPU板滞后管理 MONI板一定时间才启动时,装置会不对故障报告进 行处理,从而造成有动作无报文的情况。 作者简介: 陈 平(1963 -) ,男,高级工程师,在读工程硕士,从事 电力系统继电保护、 变电检修管理、 电网调度运行管理工作。 林 肖(1961 -),男,助理工程师,主要从事地方电力公 司生产管理工作。 (收稿日期: 2008 - 08 - 10) (上接第62页) 后,值班员观察到的动作指针位置(红针)实际上就 是动作后指针的稳定位置作为最高记录指示(无阻 力时的真实值),因此这时得到的数据也与快速检测 中记录的数据一致。 实测4分析: 变压器用油面温控器 6 . 8条指出: 示值的测试点不得与开关接点动作设定的标准点重 叠,其间距不应小于5。虽然在 压力式温度计检定 规程 中没有相关的规定,但是从试验数据可以看出, 要准确检定刻度,需避开接点欲接通时微动开关的弹 簧阻力,否则将测不准。应该在进行示值误差的检定 时将接点开关的设定点扳离开标准点至少5 以上。 在Messko表中,若连杆结构为单向者,或相邻微 动开关为同一平面者,整定指针为 状者,均不能将 相邻两接点整定为同一刻度值(如85)。两直角 相邻且微动开关为上、 下错位。连杆为上、 下双头者 方可实现相邻开关整定同一值。 (收稿日期: 2008 - 08 - 10) 特高压同塔双回导线布置的优化 通过计算分析得到:电磁环境参数随分裂数、 子导线半径 、 分