火电厂水电站电气工程测温热电阻故障及解决方法( 二 )


6、传感器尾部结构问题 。 传感器尾部结构有全密封的和带连接器的区别, 现在起码有一半的电厂在使用尾部连接器的结构, 这种结构的优点是方便拆卸, 一旦传感器有问题可以在不用动导线的情况下把传感器换下来 。 但这样的结构只适合安装在油水冷却器或空冷器的地方, 对于轴瓦的温度监测就不合适了 。 例如在推力轴承内传感器是完全浸泡在透平油里, 而且透平油在不停地流动着, 加上轴瓦的振动, 尾部连接器非常容易漏油或触点脱开, 从而降低了传感器的长期稳定性 。 实际上如果传感器本身长期稳定性高, 应该是很少维护或根本不需要维护 。
7、Pt100和Cu50的问题 。 这是测温电阻分度值的问题, Pt100和Cu50是目前电厂最常用的测温电阻, 基本上99%的水电厂都在使用 。 Pt100是用铂金材料作为敏感元件, Cu50是用铜做敏感元件 。 Cu50与Pt100的比较有几个缺点:首先铜比铂的阻值小, 需要很长的铜丝绕制成敏感元件, 铂则相对短一些, 一般的越长越细的材料可靠性越低 。 第二, 铂电阻是主流的测温电阻, 大的制造商、特别是德国厂家都以光刻溅射工艺生产Pt100芯片, 非常成熟可靠 。 几乎没有厂家生产Cu芯片, 这样如果要用Cu50产品只有自己绕制线圈来做敏感元件, 可靠性大大降低 。 这也就是有些电厂使用的Cu50测温电阻经常坏的原因 。
8、非常好的传感器 。 在三峡和小浪底等电厂, 由于是VOITH 和ALSTON的机组, 所以传感器都是瑞士或德国的传感器 。 传感器本身非常好, 但由于不是为特定的使用环境制作的传感器, 结果也经常出现一些问题 。 如:传感器结构的问题、导线在根部断开的问题 。 不同的电厂有不同的特点, 对测温电阻的要求也是不同的, 到现在为止, 我们还没有发现测温电阻完全一样的水电厂 。 对于特定的电厂而言, 测温电阻没有针对性的进行设计, 再好的传感器也仍然会出问题 。
解决办法
一切努力都是为提高测温电阻的长期稳定性和可靠性 。 这要求在测温电阻的制造和安装各个环节上下功夫 。
1、 采用高品质的Pt100芯片 。 前面提到了铂电阻要优于其他材料的测温电阻, 而铂电阻芯片的品质也是千差万别的 。 应该采用溅射光刻工艺制作的Pt100芯片, 精度要求达到A级 。 这类芯片的漂移很小, 长期稳定性高, 而且抗冲击和振动 。 芯片引脚采用铂镍合金 。 因为芯片引脚最终要和导线或铠装丝的芯线焊接, 焊接容易导致金属材料发脆而断开, 所以这也是个薄弱环节 。 芯片引脚采用铂镍合金可以保证焊接后引线的机械性能, 避免导线在传感器内断开 。
2、 采用特制的导线 。 导线长期浸泡在油里出现变硬变脆是由于导线最外层绝缘层材料选择不合理造成的, 例如导线的外皮材料是PVC材料, 其耐油、耐温性能比较差 。 在温度较高场合, 它的耐油性能会大大的降低, 使用寿命会缩短很多 。 在较高温度的油中长时间浸泡后, 导线会出现变硬、变脆的现象 。 我们选用耐油、耐温的导线材料 。 我们选用的是聚全氟乙丙烯(TEF)简称F-4, 是四氟乙烯和六氟丙烯的共聚物, 是聚四氟乙烯的改性材料 。 它具有优良的耐油、耐腐蚀和耐热性能, 可在-250~250℃温度内长期使用 。 除在高温高压 下氟元素和熔融状态的碱金属对它有腐蚀作用, 其它诸如强酸(包括浓硝酸和王水)、强碱、强氧化剂、油脂、酮、醚、醇等即使在高温下 也对它不起作用 。 另外它的耐开裂性能也非常突出, 可以彻底解决导线长时间泡在油中出现开裂的问题 。
3、 在导线与测温电阻的结合部位加保护装置 。