乾式變壓器溫控儀

BWD-3K130系列(華泰電氣)溫控儀是為風冷乾式電力變壓器可靠運行而設計的新一代多功能電腦溫控制器。

儀器介紹

利用預埋在乾式電力變壓器三相繞組線包中的三中Pt100鉑熱電阻來檢測乾式電力變壓器線包的溫升,並根據溫升自動控制冷卻風機的啟停、超溫報警直至超高溫跳閘以保證乾式電力變壓器的安全運行。由於採用目前最先進的德國RISC單片計算機並結合先進的IC存儲與調整技術,根據JB/T7631標準設計而成,使得溫控器具有結構簡單,運行可靠,抗干擾能力極強的特點。同時溫控器還具有“黑匣子”功能,可記錄停電前三個繞組線包的溫度及本機的工作狀態。

控制儀系統設計

溫控儀由溫度監測、信號處理、輸出控制三部分組成。系統框圖如圖1所示,它通過預埋在 變壓器三相繞組中的三隻鉑電阻感測器獲取繞組溫度值,經信號調理電路處理後直接送入控 制器的A/D轉換輸入端。微控制器根據信號數據及設定的各種控制參數,按照嵌入的軟體控 制規律執行計算與處理,自動顯示變壓器繞組的溫度值、輸出相應的控制信號、控制風機的 啟停,並根據當前狀態輸出正常、報警和跳閘信號等,同時將各種數據通過RS-485傳到上 位機實現集中監控。

溫控儀控制核心採用ATmegal6單片機,它是一款基於AVR RISC的低功耗CMOS 8位單片機,在 一個時鐘周期內執行一條指令,可以取得1MIPS/MHz的性能,因此具有實時性。片內帶有16K B的FLASH、512B的E2PROM,可以暫存故障、超溫上限溫度值。

三、主要技術參數

1、使用條件

環境溫度 -10℃~+55℃

相對溫度 5~95%

大氣壓 60~160Kpa

工作電壓 AC170~AC250V(48~60Hz)

2、測量範圍 -30.0~200℃

3、解析度 0.1℃

4、測量精度 ±1℃

5、控制精度 ±1℃

6、功耗 <8VA

7、重量 <1Kg

8、感測器參數 Pt100

9、抗干擾性能 符合JB/T7631標準

10、觸點容量

風機 AC125/10A或AC220/7A 三組(選配)

或單相有源風機AC220/21A 一組

超溫報警 AC125/10A或AC220/7A 一組

超溫跳閘 AC125/10A或AC220/7A 一組

11、儀表外型尺寸 80×160×134mm

嵌裝開孔尺寸 154×77mm

型號及功能

BWD3K130系列乾式變壓器溫控儀產品型號及其功能如下:

BWD-3K130B: 巡迴顯示溫度,控制風機啟停,超溫報警,超高溫自動跳閘,感測器故障報警,故障信號輸出

BWD-3K130C: C在3K130B型所有功能基礎上,增加485接口。

BWD-3K130D: 在3K130B型所有功能基礎上,增加3路4-20mA的電流輸出功能,可以遠程傳輸溫度信號。

功能介紹

1、檢測並巡迴顯示三相線包繞組溫度或只顯示三相線包繞組中溫度最高的一相繞組溫度。巡迴顯示時每相顯示約8秒。

2、故障聲光報警:感測器故障時相應的A、B、C相指示燈亮,同時風機啟動,機器內發出嘀嘀聲並接通報警觸點。顯示器顯示X—HO或X—LO,X表示出現故障相位。

3、風機啟動和關閉功能:當三相線包繞組中有一相溫度到設定的風機啟動溫度值時風機自動啟動,風機啟動時風機指示燈亮。當三相線包線組中沒有一相溫度大於設定的風機關閉溫度值時風機自動關閉。

4、超溫報警功能:當三相線包線組中有一相溫度達到設定的超溫報警溫度時溫控器發出聲、光報警,並接通報警輸出端子(平時這兩個端子間是斷開的,報警時就會接通)提供一個開關信號,給遠方的控制櫃發出聲光報警。

5、自動跳閘功能:當三組線包繞組中有一相達到設定的跳閘溫度值時,溫控器接通跳閘輸出端子(平時兩個端子間是斷開的,跳閘時這兩個端子口就會接通),以提供一個開關信號給遠方的控制櫃,啟動跳閘電路。(為防止因偶然因素觸發跳閘特設有約5S延時)。

6、手動啟動關閉風機功能:按風機鍵,風機啟動,再按風機鍵,風機關閉。如手動風機啟動沒有手動關閉風機,則風機啟動約15分鐘後自動關閉。

7、風機定時檢測功能:為避免風機長時期不啟動而鏽蝕堵轉損壞,特設有風機定時檢測功能,定時啟動時間可設定,範圍為0-199小時,到設定值時溫控器自動檢測一次啟動風機約2分鐘,輸入000時則取消該功能。

8、控制功能自檢:可模似輸入溫度信號而使溫控器作相應的控制。

9、“黑匣子”功能:可記錄溫控器斷電時刻的三相線包繞組溫度,以及本機的工作狀態。

10、所有溫度的設定均可通過面板上的輕觸鍵直接設定。為防止閒雜人員設定,溫控器設有密碼,只有密碼輸入正確才能設定,否則只能查看而不能設定。設定溫度範圍見下表:

溫度T 出廠設定溫度℃ 可調溫度範圍℃
風機關閉溫度T1 80 50-100
風機啟動溫度T2 100(90) 60-110
超溫報警溫度T3 130(140) 75-165
高溫跳閘溫度T4 150 90-170

註:設定時應遵循T4>13>T2>T1+4(4為風機啟停的最小回差值)

操作說明

按鍵說明

1、設定鍵:正常工作狀態時按此鍵可進入參數設定狀態;參數設定狀態時按此鍵將設定參數寫入並進入下一參數設定;

“黑匣子”記錄檢查狀態時按此鍵可結束檢查記錄狀態進入正常工作狀態;功能檢測狀態時按此鍵進入正常工作狀態‘

2、移位/風機鍵:正常工作狀態時按此鍵可手動開關風機;參數設定狀態時按此鍵可改變設定閃爍位;“黑匣子”記錄檢查狀態時此鍵無效;

3、增加/巡迴鍵:正常工作狀態時按此鍵可切換最高/巡迴顯示狀態;參數設定狀態時按此鍵可使設定閃爍位的數據增加1;“黑匣子”記錄檢查狀態時此鍵無效;

4、記錄鍵:正常工作狀態時按此鍵可進入“黑匣子”記錄檢查狀態;參數設定狀態時按此鍵無效;“黑匣子”記錄檢查狀態時連續按此鍵可將全部記錄檢查完並進入正常工作狀態;功能檢測狀態時按此鍵可模似溫度值輸入溫控器;(為防止誤跳閘,模似輸入溫度大於等於設定超溫跳閘溫度值時,溫控器不發出跳閘信號,僅面板上跳閘指示燈亮)。

5、任何操作時如20秒以上時間未按鍵,溫控器將自動近回正常狀態。

6、BWD3K130C型溫控器通訊功能另附使用說明。

7、BWD3K130D型溫控器4-20mA的電流輸出功能使用說明:BWD3K130D型溫控器還具有三路4-20mA模似電流輸出功能。通過DB9通訊接口插座引輸出,三路電流分別用於傳送A、B、C三相線包的溫度,其中電流輸出與溫

度的對應關係是:

4-20mA的電流輸出, 分別對應200℃的溫度值。電流輸出接線

按鍵操作方法

步 驟 按鍵操作 相位 顯示器 數據 顯示器 說 明 備 注
1 設定鍵 E -000 進入密碼設定狀態
2 移位鍵 或增加鍵 E -232 按移位鍵或增加鍵輸入密碼232 密碼不對則以下操作不寫入數據
3 設定鍵 1 -080 設定關風機溫度值按移位鍵或增加鍵可修改此數據 80為出廠時設定值,設定範圍為50-100
4 設定鍵 2 -100 (90) 設定開風機溫度值按移接鍵或增加鍵可修改此數據 100(90)為出廠時設定值,設定範圍為60-110
5 設定鍵 3 -130 (140) 設定超溫報警溫度值按移接鍵或增加鍵可修改此數據 130(140)為出廠時設定值,設定範圍為75-165
6 設定鍵 4 -150 設定超高溫跳閘溫度值按移位鍵或增加鍵可修改此數據 150為出廠時設定值,設定範圍為90-170
7 設定鍵 5(F) -000 風機定時啟動時間輸入 000為出廠時設定值,設定範圍為0-199小時輸入000取消定時啟動
8 設定鍵 6 -000 設定溫控地址(C型機才有此功能)
9 設定鍵 P -000 進入功能檢測狀態 若密碼不對則不進入此狀態而轉入正常工作狀態
10 移位鍵 或增加鍵 P -100 按移位鍵或增加鍵輸入模似溫度 輸入模擬溫度為整數值
11 記錄鍵 P -100 將模似溫度寫入 寫入後溫控器作相應控制
12 重複8、9兩項操作可連續檢測溫控器控制功能
13 設定鍵 A 123.4 進入正常工作狀態

註:設定溫度值如不在設定範圍內或未遵循T4>13>T2>T1+4則自動返回前次操作。

“黑匣子”功能

步驟 按鍵操作 相位 顯示器 數據 顯示器 說 明
1 記錄鍵 J = = =1 進入記錄檢查狀態
2 記錄鍵 A =098 A相溫度記錄值
3 記錄鍵 B =098 B相溫度記錄值
4 記錄鍵 C =098 C相溫度記錄值

指示燈說明

1、顯示三相溫度最大值時最大指示燈亮。

2、巡迴顯示三相溫度時巡迴指示燈亮。

3、風機運行:風機指示燈亮,風機啟動控制繼電器觸點閉合。

4、超溫報警:超溫指示燈亮,機內發出嘀嘀聲,超溫報警繼電器觸點閉合。

5、超溫跳閘:跳閘指示燈亮,超溫跳閘繼電器觸點閉合。

6、A、B、C三相感測器故障時相應A、B、C指示燈亮,同時風機啟動控制繼電器觸點閉合,機器內發出嘀嘀聲,超濕報警繼電器觸點閉合。顯示器顯示X—HO或X—LO,X表示故障相應。顯示HO時為感測器+線斷或感測器內部開路。顯示LO時為感測器G或—線斷或感測器內部短路,也可能未接感測器(感測器+,—,G線請參考感測器內部接線圖)。

常見故障

乾變溫控器失效導致電子式溫控器故障頻發的原因主要有以下原因:

乾式變壓器溫控器的設計壽命一般在20年以上,而為乾式變壓器配套的電子式溫控器,以連續不間斷方式運行的工作壽命僅為5年(國際先進水平)。所以,在乾式變壓器相對漫長的使用年限內,需對乾式變壓器溫控裝置進行多次更新和維護。這無疑直接削弱了乾式變壓器免維護的優越性。檢查調節閥輸入信號是否變化,輸入信號不變化,調節閥動作,調節閥膜頭膜片漏了;檢查調節閥定位器輸入信號是否變化,輸入信號不變化,輸出信號變化,定位器有故障;檢查定位器輸入信號有變化,再查調節器輸出有無變化,如果調節器輸入不變化,輸出變化,此時是調節器本身的故障。

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