كيفية مراقبة درجة الحرارة مع المكثفات

أجهزة استشعار درجة حرارة الألياف الضوئية ليس فقط لديها تطبيقات واسعة في قياس درجة حرارة المفاتيح الكهربائية, قواطع الدائرة, و محولات, ولكن لديها أيضًا عزل, مكافحة التدخل, وخصائص مقاومة الجهد العالي التي لا تستطيع أجهزة استشعار درجة الحرارة التقليدية الأخرى تحقيقها في مراقبة درجة حرارة المكثف.

يعد جهاز بنك المكثف المتوازي عالي الجهد حاليًا مصدرًا مهمًا للغاية للطاقة التفاعلية في نظام الطاقة, تلعب دورًا حاسمًا في تحسين هيكل نظام الطاقة وتحسين جودة الطاقة. وتتمثل المهمة الرئيسية في توفير الطاقة التفاعلية لنظام الطاقة, تقليل خسائر الخط, تحسين جودة الجهد, وزيادة الاستفادة من المعدات. كجهاز تعويض الطاقة التفاعلية, تُستخدم مكثفات الطاقة عادةً في المحطات الفرعية من خلال التعويض المركزي عالي الجهد. يتم توصيل مكثفات التعويض بقضيب التوصيل 10 كيلو فولت أو 35 كيلو فولت للمحطة الفرعية لتعويض الطاقة التفاعلية على جميع الخطوط والمحولات الموجودة على جانب قضيب التوصيل للمحطة الفرعية. غالبًا ما يتم استخدامها جنبًا إلى جنب مع مبدلات الحنفية عند التحميل لزيادة تحسين جودة الطاقة لنظام الطاقة.

تأثير خطأ ارتفاع درجة الحرارة على المكثفات ذات الجهد العالي

غالبًا ما تواجه المكثفات أخطاء مختلفة أثناء التشغيل, والتي تشكل تهديدًا كبيرًا للتشغيل الآمن والعادي لنظام الطاقة. تشمل الأخطاء الشائعة للمكثفات أثناء تشغيل الطاقة تسرب الزيت, عزل ضعيف, والصمامات المحروقة. فيما بينها, الخطأ الأكثر ضررًا والذي يحدث بشكل متكرر هو فشل المكثف الناتج عن التسخين. تنقسم التسخين الناتج عن أعطال المكثف إلى تسخين عند نقطة توصيل قضيب التوصيل وتسخين عند المصهر خارج المكثف, مع احتمال حدوث الأخير. في السنوات الأخيرة, شهد بنك المكثفات المتوازية عالي الجهد 35 كيلو فولت ارتفاعًا غير طبيعي في درجة الحرارة بسبب التقادم أو تيار الحمل العالي أثناء التشغيل اليومي بسبب سنوات التشغيل الطويلة وعمليات البناء والتركيب. إذا لم يتم الكشف عن مثل هذه الحالات غير الطبيعية والتعامل معها في الوقت المناسب, يمكنهم التطور والتوسع بسهولة, مما يؤدي إلى تلف المكثفات الفردية وحتى انفجارات وإصابات جماعية. يهدد معدل الفشل المرتفع بشكل مباشر سلامة معدات الطاقة بقدرة 500 كيلو فولت والسلامة الشخصية لموظفي التشغيل والصيانة, مما أدى إلى تقلبات كبيرة في جهد الشبكة, زيادة فقدان الطاقة النشطة والمتفاعلة, انخفاض عمر خدمة المكثفات, وتؤثر على التشغيل العادي والمستقر للشبكة. تستخدم مكثفات الطاقة بشكل أساسي لتعويض الطاقة التفاعلية في أنظمة الطاقة لتحسين معامل القدرة. من أجل جعلها تعمل بشكل أكثر موثوقية, تدرس الصناعة الحالية بشكل أساسي توصيل المكونات الداخلية للمكثفات على التوالي بصمامات داخلية. عندما يواجه المكثف فشلًا كاملاً في أحد مكوناته بسبب ضعف نقاط العزل الكهربائي, سيتم تنشيط المصهر الداخلي المتصل على التوالي مع المكون, عزل جزء فقط من المكونات التالفة. سيستمر المكثف في العمل مع انخفاض طفيف في الطاقة. عند هذه النقطة, يمكن تجاهل الاضطراب في بنك المكثف, ولن تتأثر السعة الإجمالية لبنك المكثف بشكل كبير بفعل المصهر. إدخال فتيل داخلي يحمي مكونات المكثف, ولكن يزيد بشكل غير مرئي من نقاط الخطأ. مكثفات الطاقة الداخلية, المصهر الداخلي هو نقطة التسخين الرئيسية, لكن حجمه وقطره صغيران جدًا (يبلغ طولها حوالي 135 ملم وقطرها 0.45 ملم), ويكون مخفيًا بشكل عام بين مكونات المكثف. بسبب تكنولوجيا القياس الحالية, من الصعب قياس درجة حرارة سطح المصهر الداخلي بدقة وموضوعية في ظل ظروف التشغيل الفعلية.

مراقبة درجة حرارة المكثف من النوع الجاف
في الوقت الحالي, تستخدم المكثفات المغمورة بالزيت والمكثفات الجافة بشكل شائع في مجال الجهد العالي. هذا الأخير لديه مزايا حماية البيئة, توفير المواد, تكلفة منخفضة, عملية بسيطة, خفيفة الوزن, منطقة صغيرة, منتج الشفاء الذاتي, عملية أكثر موثوقية, مقاومة جيدة للحريق, أقل احتمالا لإنتاج غاز الجهد العالي, وقلل إلى حد كبير من احتمال حدوث مخاطر متفجرة.
يتكون المكثف من النوع الجاف من قلب مكثف, غلاف, كم, وغيرها من الملحقات. يتكون قلب المكثف من عناصر مكثفة ومكونات عازلة. يتم تصنيع مكونات المكثف عن طريق لف الوسائط العازلة ذات الأغشية الرقيقة وأقطاب رقائق الألومنيوم بسماكة وطبقات معينة, أو عن طريق تبخير طبقة من المعدن على الطبقة الرقيقة لتكوين طبقة معدنية. بعد أن يتم لف المكونات, يتم تحميلها في السكن المكون, ويتم توصيل العديد من مكونات المكثف على التوالي أو بالتوازي لتشكيل قلب المكثف بأكمله.
تُستخدم المكثفات من النوع الجاف عادة في الداخل أو تحت الأرض مع ظروف تهوية سيئة, ولا يمكن الاعتماد على تبديد الحرارة الداخلية للمكثفات إلا على الغاز. بالمقارنة مع المكثفات المغمورة بالزيت, معامل انتقال الحرارة للغاز أقل, وبالتالي فإن أداء تبديد الحرارة للمكثفات من النوع الجاف ضعيف. كل هذا له آثار سلبية على تشغيل المكثفات من النوع الجاف. أظهرت الممارسة في تشغيل نظام الطاقة أن معدل فشل المكثفات أعلى بكثير من يونيو إلى سبتمبر من كل عام مقارنة بالأشهر الأخرى. في بعض المناطق, تنص لوائح صناعة الطاقة على ألا تتجاوز درجة الحرارة الأكثر سخونة لقلب مكثف الفيلم الكامل 80 درجه مئوية. عندما تتجاوز درجة الحرارة 80 درجه مئوية, أداء العزل لفيلم البولي بروبلين (فيلم PP) كما عازل سوف تنخفض.
في الوقت الحالي, يتم قياس مجال درجة حرارة المكثفات من النوع الجاف بشكل عام بواسطة أجهزة استشعار درجة الحرارة التقليدية لقياس درجة حرارة غلاف المكثف, ومن ثم يتم حساب درجة الحرارة الداخلية. تحتوي قيمة درجة الحرارة التي تم الحصول عليها بهذه الطريقة على أخطاء في توزيع مجال درجة الحرارة الداخلي للمكثف, ولا يمكن الحصول بدقة على درجة الحرارة الحقيقية لأعلى نقطة درجة حرارة.

في الوقت الحالي, تتضمن طريقة قياس درجة الحرارة لصمامات الحماية الداخلية لمكثفات الطاقة اختبار ارتفاع درجة الحرارة, لكن هذا الاختبار يقوم فقط بتقدير ارتفاع درجة حرارة المصهر الداخلي عن طريق قياس تيار ومقاومة المصهر الداخلي. دقتها ضعيفة, وفي العملية الفعلية لتمرير التيار إلى المصهر الداخلي, ستتغير مقاومة المصهر الداخلي مع تغير درجة الحرارة. من ناحية, فمن الصعب ضمان التدفق الحالي المستمر. على الجانب الآخر, المراسلات بين مقاومة المصهر الداخلي ودرجة الحرارة لا تنطبق إلا ضمن نطاق درجة حرارة معين. أبعد من هذا النطاق, سيكون من الصعب الحصول على نتائج دقيقة. لذلك, هذه الطريقة غير المباشرة لقياس ارتفاع درجة حرارة المصهر الداخلي في المكثفات لها حدود ودقة منخفضة. فضلاً عن ذلك, يتم قياس ارتفاع درجة حرارة المصهر الداخلي من خلال المقاوم الحراري, ولكن يرجع ذلك إلى حقيقة أن المقاوم الحراري أكبر بكثير من حيث الحجم والقطر من المصهر الداخلي, سوف يؤثر على درجة الحرارة الفعلية للمصهر الداخلي أثناء قياس الاتصال, مما يؤدي إلى دقة قياس أقل. في ضوء هذا, من الضروري تصميم جهاز قياس بسيط وعملي لفهم درجة حرارة المصهر داخل المكثف بدقة في ظل ظروف التشغيل الفعلية, توفير أساس لتصميم واختيار المصهر داخل المكثف, وتحسين موثوقية إجراءات حماية الصمامات الداخلية بشكل فعال, التأكد من أن درجة حرارة المصهر الداخلي لن تسبب ضرراً للعزل الداخلي للمكثف.

عيوب التصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء لقياس درجة الحرارة
في الوقت الحالي, تتم صيانة تسخين المكثفات بشكل أساسي من خلال فحص التصوير بالأشعة تحت الحمراء. لكن, لا يمكن للتصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء اختبار درجة الحرارة داخل بيئة مغلقة, وتتأثر نتائج الاختبار بالموسم, وقت, ونعومة السطح لمعدات الاختبار. تعد معدات اختبار الأشعة تحت الحمراء باهظة الثمن ولا يمكنها مراقبة درجة حرارة المعدات الكهربائية ذات الجهد العالي بشكل مستمر لفترة طويلة. يوجد جهد عالي على المكثف وتداخل كهرومغناطيسي قوي حوله, مما يؤدي غالبًا إلى ظهور إنذارات كاذبة وإنذارات ضائعة في أجهزة الكشف التقليدية. لهذا الغرض, هناك حاجة إلى أجهزة استشعار لدرجة الحرارة موثوقة للغاية وعالية الأداء لمراقبة درجة حرارة المكثفات في الوقت الحقيقي وبفعالية, وذلك لتجنب احتراق المعدات وانقطاع التيار الكهربائي.

فضلاً عن ذلك, لا تستطيع معدات قياس درجة الحرارة الحالية اكتشاف درجة الحرارة المحددة داخل المكثف. يتم استخدام المكثفات الموجودة في البيئات ذات التغيرات الكبيرة في درجات الحرارة. الاستخدام المطول للمكثفات في درجات حرارة غير طبيعية يمكن أن يؤثر بشكل خطير على عمر الخدمة ويزيد من معدل تلفها.

مكثف نظام قياس درجة حرارة الألياف الضوئية
لا يحل نظام قياس درجة حرارة الألياف الضوئية ذات المكثفات FJINNO مشكلة عدم قدرة أجهزة استشعار درجة الحرارة التقليدية على قياس درجة حرارة الصمامات الداخلية الصغيرة بدقة, ولكنه يحل أيضًا العزلة المحتملة بين الكهرباء القوية والضعيفة ومشكلة التداخل الكهرومغناطيسي المضاد لاتصالات البيانات, توفير حل جيد لاستيعاب درجة حرارة النقطة الساخنة للنواة الداخلية للمكثفات بشكل شامل ودقيق.

تم تجهيز مضيف مراقبة درجة حرارة الألياف الضوئية ببرنامج إنذار لقياس درجة الحرارة, ويقوم كمبيوتر المراقبة بجمع معلومات درجة الحرارة المنقولة عن طريق مزيل تشكيل إشارة درجة حرارة الألياف الضوئية من خلال منفذ الاتصال. عرض في الوقت الحقيقي لبيانات درجة الحرارة لكل نقطة قياس درجة الحرارة, يوفر برنامج إنذار درجة الحرارة وظائف مثل المراقبة المتدرجة, رسم منحنى درجة الحرارة, عرض توزيع درجة الحرارة, استعلام المنحنى التاريخي, توليد التقرير, والطباعة;

مستشعر درجة حرارة الألياف الضوئية, نظام مراقبة ذكي, الشركة المصنعة للألياف الضوئية الموزعة في الصين