摘要：随着大用户的不断增加，变压器带的负荷越来越大，则对变压器能安全稳定运行有了更高的要求。内蒙地区的变压器绝缘油承受的场强愈来愈高，使得绝缘油状态的监测变得尤为重要，变压器油温控制器为能正确监视变压器的油面温度起到至关重要的作用。然而普通温控器在冷备用的环境下，测温温度为负20度至35度，对超出范围并可能存在的隐藏故障的变压器起不到温度状态监测及保护的作用。为了能够正确反映环境温差较大地区变压器的温度，保证变压器的安全稳定运行，有必要研究用于-40～120℃的变压器油面温控器。 关键字：变压器；低温；油温控制器 一、引言 国内产品虽然可以满足一般环境温度下变压器要求，但其技术受外界环境温度影响很大，当外界温度很低时，仪表指示针也随着变化，附加感温测量装置负温误差大，另有限位卡住现象，而且存在购买成本大、供货周期长、维修不便等问题。而目前存在的最主要问题是：温控器在温度较低时会因温度过低冻裂。 二、负温测量的关键技术及问题 要使温控器能进行-40℃的地温测量，温控器的工作环境温度至少在-40-65℃范围内。 能满足如此大跨度的温度范围，并保证仪表测量准确。需解决以下关键问题：
2.1感温介质的选择
液体膨胀式温控器内部装有液体，通过液体的热胀冷缩原理来控制温控器触点的开关。温控器的感温介质充当温控器中的媒介起着至关重要的作用，作为温控器的感温液体介质。必须满足：
(1)液体膨胀系数要大，对温度的变化敏感。
(2)液体对温包、毛细管及测量波纹管无腐蚀。
(3)液体具有小的粘性和比热，而具有高的热导率。
液体膨胀式温控器要根据测量范围的不同而选用不同的工作介质，其测温下限不能低于工作液体的凝固点，但测温上限可以高于常压下工作液体的沸点，这是因为随着被测温度的升高，封闭容器内的压力也将升高，工作液体的沸点也就随之升高。
为了满足低温环境的测量需要，本负温温控器采用特殊的感温介质，可以很好地在-40-65℃范围内工作，测量结果准确，并且状态正常无凝固现象。
2.2仪表部件的稳定性
要保证温控器在低温环境的正常运行，需保证机械部分以及电气部分的每个零部件都
能满足环境的温度范围。选材时需做到以下几点：
服务器状态 (1)机械零件抗疲劳强度，金属零件或设备的疲劳失效，一直是机械失效中最为常见的一种失效形式。金属材料在交变载荷作用下会产生微裂纹，裂纹进一步扩展，直至材料最终断裂。仪表长期处于低温环境，为了降低故障率，保障仪表长期稳定运行，机械零件抗疲劳强度必须满足要求。
(2)零部件需抗热冲击，电子元器件需抗冷热冲击，工作温度范围满足仪表共做温度范围。在低温环境下能降低元器件温度漂移，提高仪表测量准确性。
2.3内部应力的释放
物体内部温度变化时，只要物体不能自由伸缩，或其内部彼此约束；则在物体内部产生应力，这种应力称之为热应力。
变压器温控器内部应力的释放是一个缓慢的过程。如果任由内部应力存在，低温环境下，一些关键部位的零部件由于应力作用发生微小形变，并叠加，最终会导致仪表测量的不准确。如何释放应力也是温控器需要解决的一个难题。
因此变压器温控器需很好的释放应力，保证仪表在低温环境下可以达到准确测量的目的。
2.4制造工艺关键点
为保证上传数据准确，转换模块元件均采用工业级进行老化试验，对上传的转换温度的模拟量进行软件处理。需要做到以下几点:
1.采用负温铂电阻，使仪表在负温的环境下能够正常工作。
2.仪表可根据需要分别用于信号报警、冷却器控制和超温跳闸。
3.无需停电便可对仪表进行维护。开关型霍尔传感器
4.产品体积小、功能全、安装简单、使用寿命长。
2.4制造难点金属防护罩
仪表的性能稳定，机械原理的精度使仪表结构在负温变化的微移量变小，负温的极限压力试验，原来的我们试验过程在0度，现在要在负40度，这样就要求传感探头的焊接强度以及膨胀液体的比配值的深入研究，并且能够满足仪表在特殊环境下传输，接点导通，上传数值准确在可控的标准内。
三、变压器油面温控器的研究中子嬗变
3.1变压器油面温控器工作流程
变压器油面温控器用来测量变压器顶层油温，当变压器油温升高到一定标准值时，仪
表内装有四到六组全量程内任意可调开关，可通过嵌装在仪表内的温度变送器或铂电阻，输出与温度值相对应的电流信号及相对应的温度，电流信号和铂电阻信号，供计算机和二次表使用，实现无人电站管理。
3.2变压器油面温控器的校准检测
在实验室对变压器油面温控器进行了校验，由于具备冷端补偿自校准功能，温度计显示和标准温度计一一对应，偏差不超0.2℃。开关动作值任意可调，上/下限动作可选，回差可调，在实际校验过程中，各接点动作准确，参数调整方便。采用负温Pt100铂电阻，使仪表在负温的环境下能够正常工作。
产品在小试阶段主要针对如下参数进行改进，使之达到JB/T8450-2005标准要求:
1）工作条件：环境补偿温度（-40～+55）℃、相对湿度≤95%。探针天线
洗手粉 2）测量范围：（-40～120）℃。
3）准确度：1.5级(误差为±3.2℃)。
4）开关性能：四至六组可调开关，开关均能在全量程内任意设定。
5）开关额定功率：AC220V / 5A。
6）温包尺寸：Φ15mm，插入深度不低于150mm，安装螺纹为（M27×2）mm或（M
33×2）mm。
7）毛细管长度:6m至18m。
8）上传信号：传感器内输出（４－20）mA标准电流信号和RS485数字信号，供计算机监控系统使用，实现无人值守电站。
9）环境温度补偿：全量程补偿，可用于任何气候，包括热带和极地气候。
10）防护性能按照GB4208-1993标准中 IP55的规定执行，同时达到JB835-1985 标准中一般用途热带电工产品中耐潮性能和外露件的防霉性能。
四、总结
本项目通过克服了低温环境下变压器温控器低温环境下的局限性。从感温介质和结构分析入手，解决了低温环境下温控器无法正常工作和测量不准、损坏率高的问题。满足了用户的需求，不仅使变压器在测量和控制变压器温度方面提供强大的保障，而且变压器在冷备用的环境下，测温温度为负40度至120度之间，使得测温保护水平上升到一个新的台阶。
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