作者：陈逸雯 胡祥胜

 

研发高精度“温度计”，变压器过热隐患早发现

 

4月21日，在四川成都110千伏将军碑变电站，成都供电公司试验人员通过安装在1号主变压器上的变压器智能光纤温控器，对比主变压器当前运行温度与历史油温曲线，预测温度发展趋势和变化区间。该温控器由成都供电公司自主研发，应用后大幅提高测温精度，有效提升了变压器的过热异常预警和防控能力。

 

变压器过热是造成变压器损毁的主要原因之一，油面和绕组温度是判断变压器绝缘劣化、发热异常等缺陷的关键指标。试验人员通常使用变压器温控器来测量主变压器油面及绕组温度。传统的压力式温控器在强电磁环境下易受干扰，测量误差较大，一定程度上影响试验人员判断设备运行情况和制订负荷调控策略。

 

2023年7月，成都供电公司依托“董青迅劳模（工匠）创新工作室”组建研发团队，启动油浸式变压器光纤温控器的技术攻关。研发之初，团队遇到多个技术瓶颈：常规压力式温度计的测量精度只有2.0级，受环境温度和重复性影响，误差超5摄氏度；远传回路上温度变送器和测控装置的采样误差达10摄氏度以上；绕组温控器采用的热模拟间接测温方式受匹配电阻氧化、环境温度等影响较大，导致测量出的绕组温度数值无效。对此，团队查阅文献、反复研讨，确定了“高精度、实时性、数智化”的技术路线。

 

研发过程中，团队借鉴国内外先进光栅测温技术，创新设计光纤感温探头，将测温精度提升到±1摄氏度，且温度数值可以显示到0.1摄氏度；针对远传回路环节多模拟量误差大的问题，创新设计数字化温度控制终端，将光信号转化为电信号，并通过以太网接口将数据直接上传至监控后台，解决了监控数据失真问题；针对绕组温度受环境影响大的情况，利用变压器二次电流、铜油温差、时间等参数进行数学建模，实现绕组温度测量装置的热模拟效果，可精准模拟变压器绕组温升曲线，将误差控制在0.5摄氏度以内。2023年12月23日，油浸式变压器光纤温控器研发成功并投入试点运行。

 

在后续的系统集成与测试阶段，团队又开展了大量的实地测试与信号分析，进一步优化装置内置的变压器运行温度状态评价方法。优化升级后，该装置可以通过测量变压器的环境温度和电流值计算得到相对温差，同步结合变压器历史油温曲线和故障数据库进行比较分析，实现了变压器内部过热隐患的预先感知，辅助试验人员高效、精确地分析变压器温度工况。

 

目前，油浸式变压器光纤温控器已试点运行两年多时间，累计预警变压器温度变化58次。实际应用表明，在强电磁环境复杂工况下，该装置具有较强的稳定性、可靠性。使用该装置后，变电站设备巡检效率显著提升，变电运维人员的劳动强度大幅降低。该装置获得国家发明专利授权1项。

 

来源：国家电网报