مراقبة درجة حرارة المحولات, دليل كامل حول كيفية اختيار جهاز استشعار درجة الحرارة الجيد

تعد مراقبة درجة حرارة المحولات أمرًا بالغ الأهمية لضمان التشغيل الآمن والمستقر لأنظمة الطاقة وإطالة عمر خدمة المحولات; أجهزة استشعار الألياف الضوئية الفلورسنت أداء جيد في مراقبة درجة حرارة المحولات بسبب دقتها العالية, مقاومة التداخل الكهرومغناطيسي, ومقاومة الجهد العالي. يمكنهم مراقبة درجة الحرارة الداخلية للمحولات في الوقت الحقيقي وبدقة, منع أخطاء ارتفاع درجة الحرارة.

أهمية وطرق مراقبة درجة حرارة المحولات ومزايا أجهزة استشعار الألياف الضوئية الفلورية

1、 أهمية مراقبة درجة حرارة المحولات

1.1 ضمان التشغيل الآمن للمعدات

تلعب المحولات دورًا حاسمًا في نظام الطاقة, تحويل الطاقة الكهربائية ذات الجهد العالي إلى طاقة كهربائية ذات الجهد المنخفض. أثناء العملية, يمكن أن تؤدي الظروف البيئية القاسية والتقلبات في حمل الطاقة إلى ارتفاع درجة حرارة المحولات. إذا لم يكن من الممكن مراقبة درجة الحرارة في الوقت المناسب, فقد يتسبب ذلك في تلف المكونات الداخلية للمحول, مما يؤدي إلى حوادث تتعلق بالسلامة مثل الحرائق. من خلال مراقبة درجة الحرارة, يمكن اكتشاف الزيادات غير الطبيعية في درجات الحرارة في الوقت المناسب, ويمكن اتخاذ التدابير اللازمة لتجنب الحوادث وضمان التشغيل الآمن للمحولات.

1.2 إطالة عمر خدمة المعدات

يمكن أن تؤدي درجة الحرارة المفرطة إلى تسريع شيخوخة المواد العازلة والمكونات الأخرى داخل المحول, تقصير مدة خدمتها. تساعد المراقبة المستمرة لدرجة الحرارة على التحكم في درجة حرارة تشغيل المحولات ضمن نطاق معقول, تقليل خسائر المكونات الناجمة عن ارتفاع درجات الحرارة, وبالتالي إطالة عمر خدمة المحولات.
ضمان استقرار نظام الطاقة
المحولات هي المعدات الأساسية لنظام الطاقة. بمجرد تعطل المحول بسبب مشاكل في درجة الحرارة, قد يؤثر على استقرار نظام الطاقة بأكمله, مما يؤدي إلى انقطاع التيار الكهربائي وحوادث أخرى. مراقبة درجة الحرارة في الوقت المناسب يمكن أن توفر إنذارًا مبكرًا للأعطال المحتملة وتضمن إمدادًا مستقرًا للطاقة لنظام الطاقة.

2、 طريقة لمراقبة درجة حرارة المحولات

2.1 الطرق التقليدية

طريقة ميزان الحرارة
تقوم هذه الطريقة بقياس درجة الحرارة عن طريق تركيب مقياس حرارة على غلاف المحول أو في مكان محدد. على سبيل المثال, موازين الحرارة السائلة الزجاجية الشائعة, موازين الحرارة ثنائية المعدن, إلخ. لكن, يمكن لهذه الطريقة فقط قياس درجة الحرارة السطحية أو المحلية للمحول, ولا يمكن أن تعكس بدقة حالة درجة الحرارة للأجزاء الداخلية الرئيسية (مثل اللفات), والدقة منخفضة نسبيًا.
طريقة الحرارية
تستخدم المزدوجات الحرارية التأثير الكهروحراري لتحويل درجة الحرارة إلى فرق محتمل للقياس. لكن, المزدوجات الحرارية عرضة للتداخل الكهرومغناطيسي, وفي بيئات مثل المحولات ذات المجالات الكهرومغناطيسية القوية, قد تتأثر دقة القياس. علاوة على ذلك, عمرها الافتراضي محدود ويجب استبدالها بانتظام.

2.2 الأساليب الحديثة – قياس درجة حرارة الألياف البصرية (بما في ذلك قياس درجة حرارة مستشعر الألياف الضوئية الفلوري)

استشعار درجة الحرارة الموزعة

استنادًا إلى تأثير تشتت رامان الخلفي للألياف الضوئية, يمكن قياس توزيع درجة الحرارة في مواقع مختلفة على طول الألياف. يمكنه إجراء مراقبة شاملة وبعيدة المدى لدرجة الحرارة على المحولات, مع مزايا مثل نطاق القياس الواسع والدقة العالية.
قياس درجة حرارة شبكة الألياف براج
تعتبر شبكة الألياف Bragg حساسة للكميات الفيزيائية مثل درجة الحرارة والإجهاد, ويقيس درجة الحرارة عن طريق الكشف عن التغيرات في الطول الموجي الانعكاسي للشبكة. يمكنها تحقيق قياس متعدد النقاط ولها ثبات جيد وقدرة مضادة للتدخل.

مستشعر الألياف الضوئية الفلوري لقياس درجة الحرارة
مبدأ: المبدأ الأساسي لمستشعر الألياف الضوئية الفلورسنت هو إثارة وسط الفلورسنت بضوء بنفسجي أزرق لإنتاج الفلورسنت. عمر الفلورسنت يتناقص مع زيادة درجة الحرارة, لذلك يمكن تحقيق الغرض من قياس درجة الحرارة عن طريق الكشف عن عمر الفلورسنت. عندما يدخل شعاع الضوء المثار إلى اللف, سوف تمتص جزيئات الفلورسنت طاقة الشعاع وتصدر إشارة الفلورسنت. عن طريق قياس عمر إشارة الفلورسنت, يمكن تحديد درجة حرارة اللف بشكل غير مباشر.

Application in transformers: Fiber optic sensors can be installed on the heat sinks, اللفات, حلقات الانزلاق, and other parts inside the transformer to achieve all-round and multi-point temperature measurement. By combining fiber optic sensors with signal acquisition and processing systems, real-time monitoring of temperature changes in transformers can be achieved, fault risks can be predicted, and the normal operation of transformers can be ensured.

3、 مزايا مجسات الألياف الضوئية الفلورية

3.1 Strong ability to resist electromagnetic interference

في بيئة تشغيل المحولات, هناك مجال كهرومغناطيسي قوي, and fluorescent fiber optic sensors are not affected by electromagnetic interference, avoiding the problem of measurement accuracy being affected by traditional temperature measurement methods (such as thermocouple methods) in this environment, and can stably and accurately measure temperature. It can work normally in complex electromagnetic environments both inside and outside transformers, making it particularly suitable for temperature monitoring of transformers in power systems.

3.2 دقة عالية

Due to the high sensitivity of fluorescent materials to temperature changes, fluorescent fiber optic sensors can accurately measure temperature. Research shows that the accuracy of fluorescence temperature measurement for transformer windings can reach 0.1 درجات, which helps to more accurately monitor temperature changes in transformers, detect small temperature anomalies in a timely manner, and provide reliable basis for fault warning.

3.3 إمكانية قياس درجة الحرارة الشاملة

يمكنه تحقيق قياس شامل لدرجة الحرارة لملفات المحولات والأجزاء الأخرى, دون أن تتأثر بالعيوب المحلية أو ظروف العمل المعقدة, ويمكن أن توفر معلومات توزيع درجة الحرارة الشاملة للمحول. على سبيل المثال, يمكن لتقنية قياس درجة حرارة الفلورسنت Innolux تحقيق قياس شامل لدرجة حرارة ملفات المحولات وفي الوقت الحقيقي, مراقبة مستمرة لدرجة الحرارة, مما يساعد على فهم حالة تشغيل المحولات بشكل شامل.

3.4 بيئة قابلة للتطبيق على نطاق واسع

تتمتع مواد الفلورسنت بمتانة واستقرار قويين, ويمكن لأجهزة الاستشعار الحفاظ على استقرار الأداء العالي أثناء الاستخدام طويل الأمد. مناسبة لمجموعة واسعة من درجات الحرارة البيئية, من درجة منخفضة تصل إلى سالب بايدو إلى عدة مئات من الدرجات المئوية, it can adapt to various harsh working environments that transformers may face, and can work normally in both high-temperature operating conditions and cold outdoor environments.

3.5 Quick Response

تتميز أجهزة استشعار درجة حرارة الألياف الضوئية الفلورية بأوقات استجابة سريعة, يمكن مراقبة التغيرات في درجات الحرارة في الوقت الحقيقي, والرد على الفور. وهذا يساعد على التقاط التغيرات المفاجئة في درجة حرارة المحولات في الوقت المناسب, الاستجابة بسرعة لظروف درجة الحرارة غير الطبيعية داخل المحول, واتخاذ التدابير في الوقت المناسب لتجنب حدوث وتطور الأخطاء.

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