工作原理
干式變壓器的工作原理基于電磁感應(yīng)定律。當(dāng)一次繞組接入交流電源時，繞組中會流過交變電流，從而在鐵芯中產(chǎn)生交變磁通。這個交變磁通會同時穿過一次繞組和二次繞組，在二次繞組中感應(yīng)出電動勢。根據(jù)電磁感應(yīng)定律，感應(yīng)電動勢的大小與繞組的匝數(shù)成正比，與鐵芯中的磁通變化率成正比。通過合理設(shè)計一次繞組和二次繞組的匝數(shù)比，就可以將輸入的電壓升高或降低到所需的電壓值，從而實現(xiàn)電能的變換和傳輸。
作用
電壓變換：這是干式變壓器主要的作用之一。在電力系統(tǒng)中，發(fā)電站發(fā)出的電能通常以較低的電壓輸出，需要通過干式變壓器將電壓升高，以便于遠距離輸電，減少輸電線路上的電能損耗。在用電端，又需要通過干式變壓器將高電壓降低到適合用戶使用的電壓等級，如220V或380V，滿足家庭、商業(yè)和工業(yè)等不同用戶的用電需求。
電能分配：在供電系統(tǒng)中，干式變壓器用于將電能從變電站分配到各個不同的用電區(qū)域或用戶。通過不同容量和電壓等級的干式變壓器，可以將電能合理地分配到各個分支線路，實現(xiàn)電能的利用和可靠供應(yīng)。
隔離作用：干式變壓器可以實現(xiàn)一次側(cè)和二次側(cè)電路的電氣隔離，使兩側(cè)的電氣系統(tǒng)相互立，提高了電力系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。這種隔離作用可以有效地防止一次側(cè)的故障傳遞到二次側(cè)，保護二次側(cè)的電氣設(shè)備和人員安全。同時，也可以減少二次側(cè)負載對一次側(cè)電源的影響，電源的穩(wěn)定性。
阻抗匹配：在一些電子設(shè)備和電力系統(tǒng)中，需要通過干式變壓器來實現(xiàn)阻抗匹配。通過選擇合適的變壓器變比和繞組參數(shù)，可以使電源與負載之間的阻抗達到佳匹配狀態(tài)，從而提高電能傳輸效率，減少信號反射和失真，設(shè)備的正常運行。
干式變壓器溫控儀測量繞組溫度時，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 級精度的允許誤差小于 B 級。即使同一類型，生產(chǎn)工藝和材料的不同也會使傳感器在相同溫度下輸出的電阻值有偏差，從而影響溫度測量精度。
傳感器老化：長期使用后，傳感器的性能會發(fā)生變化，如 Pt100 鉑熱電阻可能出現(xiàn)阻值漂移，導(dǎo)致測量結(jié)果不準確。
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，會使熱量傳遞不充分，導(dǎo)致測量的溫度低于實際繞組溫度。若安裝位置不當(dāng)，如未處于繞組溫度高處，也不能準確反映繞組的真實高溫度。
信號傳輸因素
傳輸線材質(zhì)與長度：傳輸線的電阻、電容等特性會影響信號傳輸質(zhì)量。若采用的傳輸線材質(zhì)不佳，電阻較大，長距離傳輸時會產(chǎn)生較大的信號衰減。以常用的銅質(zhì)傳輸線為例，每 10 米長度電纜電阻值會對測量產(chǎn)生一定影響
干擾：現(xiàn)場的電磁環(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，使信號中混入噪聲，導(dǎo)致測量結(jié)果波動，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)換器等的性能會影響測量精度。元器件的離散性、熱噪聲、時間漂移和溫度漂移等都可能導(dǎo)致測量誤差
算法與校準：溫控儀的溫度計算算法對測量精度有重要影響。若算法簡單，不能準確補償各種誤差因素，會導(dǎo)致測量結(jié)果不準確。此外，出廠校準不準確或長期使用后未及時校準，都會使溫控儀的測量精度下降。
環(huán)境因素
溫度：環(huán)境溫度的變化會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，可能導(dǎo)致溫控儀內(nèi)部電路參數(shù)發(fā)生變化，影響測量精度
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，影響信號傳輸和測量精度。同時，濕度變化還可能使傳感器的材料性能發(fā)生改變，進而影響測量結(jié)果。
振動與沖擊：干式變壓器運行時可能會產(chǎn)生振動，若溫控儀安裝不牢固，在振動作用下，內(nèi)部元器件可能會出現(xiàn)松動、接觸不良等問題，影響測量精度。
干式變壓器溫控儀的溫度傳感器常見故障如下：
電氣性能故障
開路故障：傳感器的內(nèi)部導(dǎo)線或外部連接線路可能會因各種原因出現(xiàn)斷開的情況，如長期使用導(dǎo)致的導(dǎo)線老化斷裂、安裝過程中的過度拉扯使線路損壞等。此時，傳感器無法正常傳輸溫度信號，溫控儀會顯示異常高溫或低溫，通常顯示為超出正常測量范圍的極值，如顯示 “- - -” 或 “HHH”“LLL” 等代碼。
短路故障：傳感器內(nèi)部的繞組或外部連接線可能會發(fā)生短路。可能是由于絕緣層破損、受潮等原因，導(dǎo)致電流不按正常路徑流動，直接形成回路。短路故障會使傳感器輸出的信號異常，溫控儀顯示的溫度值可能會固定在某個值或出現(xiàn)無規(guī)律的跳動。
阻值漂移：長期使用或在惡劣環(huán)境下，傳感器的電阻值可能會發(fā)生漂移，偏離其初始的校準值。例如 Pt100 鉑熱電阻，正常情況下在 0℃時阻值為 100Ω，但由于老化、高溫等因素，其阻值可能會變?yōu)?102Ω 或 98Ω 等，導(dǎo)致測量的溫度與實際溫度存在偏差。
機械結(jié)構(gòu)故障
探頭損壞：溫度傳感器的探頭通常是直接與被測物體接觸來感知溫度的部分，容易受到外力撞擊、摩擦等而損壞。比如在安裝或檢修過程中，不小心碰撞到探頭，可能會使探頭內(nèi)部的敏感元件受損，導(dǎo)致測量不準確。
固定松動：傳感器在安裝時，如果固定不牢固，在變壓器運行過程中的振動等因素作用下，可能會出現(xiàn)松動。這會導(dǎo)致傳感器與被測繞組之間的接觸不良，使測量的溫度數(shù)據(jù)不穩(wěn)定，出現(xiàn)波動或偏差。
環(huán)境影響故障
受潮：如果傳感器所處的環(huán)境濕度較大，或者防護措施不到位，水汽可能會進入傳感器內(nèi)部，使內(nèi)部元件受潮，影響其電氣性能，導(dǎo)致測量誤差增大。嚴重時，可能會使傳感器短路或損壞。
腐蝕：在一些具有腐蝕性氣體或液體的環(huán)境中，傳感器的金屬部件可能會被腐蝕，從而影響傳感器的性能和壽命。例如，在化工廠等環(huán)境中，傳感器表面的金屬可能會與腐蝕性氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致傳感器的靈敏度降低，測量結(jié)果不準確。
其他故障
電磁干擾：在變壓器等強電磁環(huán)境中，傳感器可能會受到電磁干擾，導(dǎo)致信號傳輸出現(xiàn)異常。干擾可能會使傳感器輸出的信號中混入噪聲，使溫控儀顯示的溫度值出現(xiàn)跳動或偏差，無法準確反映實際溫度。
兼容性問題：當(dāng)傳感器與溫控儀或其他設(shè)備連接時，如果存在兼容性問題，也可能導(dǎo)致故障。例如，傳感器的輸出信號類型與溫控儀的輸入要求不匹配，或者通信協(xié)議不一致等，都會使系統(tǒng)無法正常工作，出現(xiàn)溫度顯示異常等問題。
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