Teilentladungsüberwachung der Transformatortemperatur und des Flüssigkeitsstands, vollständige Anleitung, Lösung-INNO

Überwachung der Transformatoröltemperatur
Die Bedeutung der Überwachung der Transformatoröltemperatur
Die Transformatoröltemperatur ist einer der Schlüsselindikatoren für den Betriebszustand von Transformatoren. Beim Betrieb von Transformatoren, Interne elektromagnetische Verluste und Wicklungswiderstandsverluste werden in Wärme umgewandelt, Dadurch kann die Öltemperatur ansteigen. Eine zu hohe Öltemperatur kann die Alterung des Transformatoröls beschleunigen, seine Isolationsleistung verringern, Dadurch wird der normale Betrieb des Transformators beeinträchtigt und es kann sogar zu Störungen kommen. Zum Beispiel, wenn die Öltemperatur längere Zeit den angegebenen Grenzwert überschreitet, die Isolationsbestandteile im Transformatoröl zersetzen sich, Es entstehen einige Gase, die zu einem Anstieg des Innendrucks führen und ein Sicherheitsrisiko darstellen können. Nach einschlägigen Normen, für Öltransformatoren mit Isolierung der Klasse A, Die maximal zulässige Temperatur beträgt 105 ℃, und der zulässige Temperaturanstieg beträgt 65 ℃, wenn die Umgebungstemperatur beträgt 40 ℃.

Methode zur Überwachung der Öltemperatur
Temperaturmessung: Die traditionelle Methode besteht darin, die Temperatur des Transformatoröls direkt mit einem Quecksilberthermometer oder einem Druckthermometer zu messen. Diese Methode ist einfach und direkt, Es erfordert jedoch ein manuelles regelmäßiges Lesen der Daten und kann keine kontinuierliche Überwachung in Echtzeit erreichen.
Temperaturmessung über Glasfaser: Die faseroptische Temperaturmesstechnik ist eine relativ fortschrittliche Methode. Es nutzt die temperaturempfindlichen Eigenschaften optischer Fasern, um diese an geeigneten Positionen im Inneren von Transformatoren zu platzieren, und erhält Öltemperaturinformationen durch die Erkennung von Änderungen im optischen Signal in den Fasern. Diese Methode bietet den Vorteil einer hohen Genauigkeit, starke Anti-Interferenz-Fähigkeit, und die Fähigkeit, verteilte Messungen durchzuführen, die die Verteilung der Transformatoröltemperatur in Echtzeit genau überwachen kann.
Fehlerdiagnose anhand der Öltemperaturüberwachung
Durch Überwachung der Öltemperatur des Transformators, Für einige Fehler kann eine vorläufige Diagnose gestellt werden. Zum Beispiel, wenn ein ungewöhnlicher Anstieg der Öltemperatur festgestellt wird, Dies kann auf den Überlastbetrieb des Transformators zurückzuführen sein, Dies erhöht die internen Verluste und erzeugt übermäßige Wärme; Es ist auch möglich, dass eine Störung im Kühlsystem vorliegt, B. ein verstopfter Kühler oder ein defekter Lüfter, Dies verhindert, dass die Wärme rechtzeitig abgeführt wird; Es kann auch an lokalen Überhitzungsfehlern im Inneren des Transformators liegen, wie zum Beispiel Wicklungskurzschlüsse. Wenn die Änderungsrate der Öltemperatur abnormal ist, Dies kann auch auf mögliche Fehler im Transformator hinweisen, wie das Auftreten neuer Wärmequellen im Öl oder Veränderungen in den Wärmeableitungskanälen.

Überwachung des Ölstands im Transformator
Die Bedeutung der Ölstandsüberwachung
Der Ölstand eines Transformators ist ein wichtiger Indikator zur Bestimmung des inneren Isolationszustands des Transformators. Transformatorenöl spielt eine wichtige Rolle bei der Isolierung, Wärmeableitung, und Lichtbogenlöschung in Transformatoren. Ein zu hoher oder zu geringer Ölstand kann zu einer Verschlechterung der Qualität des Isoliermediums führen, Dadurch wird der normale Betrieb des Transformators beeinträchtigt. Wenn der Ölstand zu hoch ist, Dies kann den Innendruck des Transformators erhöhen, Dies kann leicht zu Öllecks und sogar zu schwerwiegenden Folgen wie dem Platzen des Öltanks führen; Wenn der Ölstand zu niedrig ist, Die Wärmeableitungswirkung des Transformators wird beeinträchtigt, und einige Wicklungen erhalten möglicherweise keinen ausreichenden Isolationsschutz, Dadurch erhöht sich das Risiko von Störungen wie Kurzschlüssen.

Methode zur Ölstandsüberwachung
Überwachung des Ölstands: Zu den gängigen Typen gehören Glasrohr-Ölstandsanzeiger und Zeiger-Ölstandsanzeiger. Der Ölstandsmesser aus Glasrohr kann den Ölstand direkt beobachten, aber seine Genauigkeit ist relativ gering; Der Zeiger-Ölstandsmesser wandelt die Änderung des Ölstands über eine mechanische Struktur in die Drehung des Zeigers um, So lässt sich der Ölstand leicht ablesen. Beim Ablesen der Ölstandsanzeige, Es ist auf ausreichend Umgebungslicht zu achten, Stellen Sie sich vor die Ölstandsanzeige, und achten Sie genau auf die Skalenlinie und die Ölstandsanzeige.
Sensorüberwachung: Durch den Einsatz von Ölstandssensoren kann eine automatische Überwachung des Ölstands erreicht werden. Sensoren wandeln Ölstandsänderungen in elektrische Signale um, die über ein Signalübertragungs- und -verarbeitungssystem übertragen und verarbeitet werden können, um Echtzeitinformationen zum Ölstand zu erhalten und Alarmwerte festzulegen. Wenn der Ölstand den normalen Bereich überschreitet, Es kann rechtzeitig ein Alarm ausgelöst werden.
Umgang mit abnormalem Ölstand
Wenn ein abnormaler Ölstand festgestellt wird, Es muss rechtzeitig behandelt werden. Wenn der Ölstand zu hoch ist, Es ist zu prüfen, ob andere Fehler vorliegen, die eine Ölvolumenausdehnung verursachen, B. eine hohe Öltemperatur oder ob zu viel Öl nachgefüllt wird. Bei Bedarf, Öl kann entsprechend abgelassen werden, um den Ölstand zu senken; Wenn der Ölstand zu niedrig ist, Als erstes muss geprüft werden, ob ein Ölleck vorliegt. Wenn es eine Undichtigkeitsstelle gibt, Es muss rechtzeitig repariert werden, Anschließend sollte eine angemessene Menge Transformatoröl zum normalen Ölstand hinzugefügt werden.

Überwachung der Transformatorwicklungstemperatur
Der Einfluss der Wicklungstemperatur auf Transformatoren
Die Temperatur der Transformatorwicklungen ist einer der Schlüsselfaktoren für die innere Isolierung von Transformatoren. Die Temperatur der Wicklung begrenzt direkt die Lastgröße des Transformators. Wenn der Transformator läuft, Der durch die Wicklung fließende Strom erzeugt Wärme, Dadurch steigt die Temperatur der Wicklung. Eine zu hohe Wicklungstemperatur beschleunigt die Alterung von Isoliermaterialien und verkürzt die Lebensdauer von Transformatoren. Zum Beispiel, wenn die Temperatur der Wicklung für längere Zeit den zulässigen Wert überschreitet, Das Dämmmaterial verliert nach und nach seine Dämmleistung, Dies kann zu Kurzschlüssen zwischen den Wicklungen führen und den normalen Betrieb des Transformators ernsthaft beeinträchtigen.

Methoden zur Überwachung der Wicklungstemperatur
Temperaturmessung: Ähnlich der Öltemperaturmessung, Mit einem Thermometer kann die Temperatur der Wicklung gemessen werden. Jedoch, aufgrund der Tatsache, dass sich die Wicklung innerhalb des Transformators befindet, Eine direkte Messung ist schwierig. daher, In der Regel kommen indirekte Messmethoden zum Einsatz, B. die Messung der Öltemperatur und die Schätzung der Wicklungstemperatur anhand empirischer Formeln oder spezifischer Temperaturbeziehungskurven.

Fluoreszierendes faseroptisches Temperaturmesssystem: Dies ist eine fortschrittlichere und genauere Methode. Glasfaserkabel können direkt in das Innere von Transformatorwicklungen eindringen und an verschiedenen Stellen der Wicklung Temperaturinformationen erhalten, indem sie den Zustand des zurückgestreuten Lichts in den Glasfaserkabeln erfassen. Mit dieser Methode kann die Hot-Spot-Temperatur der Wicklung direkt und in Echtzeit gemessen werden, mit einer Temperaturmessgenauigkeit von bis zu 1 Grad, und eignet sich sehr gut für die Online-Messung großer Transformatorwicklungen.

Überwachung der Wicklungstemperatur und Bewertung der Transformatorlebensdauer
Durch Langzeitüberwachung der Wicklungstemperatur, Die Lebensdauer von Transformatoren kann ausgewertet werden. Laut einschlägiger Forschung, Die Lebensdauer von Transformatoren hängt eng von der Wicklungstemperatur ab, und für jeden 6 Grad Temperaturanstieg, die relative Alterungsrate könnte sich verdoppeln. Zum Beispiel, für einen Transformator, der gemäß GB1094 ausgelegt ist, die relative thermische Alterungsrate beträgt 1 bei einer Hot-Spot-Temperatur von 98 ℃, was entspricht “Betrieb bei einer Umgebungstemperatur von 20 ℃ und ein Hot-Spot-Temperaturanstieg von 78 K”. Durch Überwachung der Wicklungstemperatur, Die Last des Transformators kann angemessen gesteuert werden, um einen längeren Betrieb bei hohen Temperaturen zu vermeiden, Dadurch wird die Lebensdauer des Transformators verlängert.

Überwachung der Transformatorkerntemperatur
Die Rolle des Eisenkerns im Transformator und sein Temperatureinfluss
Der Eisenkern eines Transformators ist ein wichtiges Glied bei der Umwandlung von Elektrizität, Magnetismus, und Strom, und ist einer der wichtigsten Bestandteile eines Transformators. Beim Betrieb von Transformatoren, Durch Hysterese und Wirbelstromverluste im Eisenkern entsteht Wärme, Dadurch steigt die Temperatur des Eisenkerns. Eine zu hohe Temperatur des Eisenkerns kann eine Reihe von Problemen verursachen, B. eine Verschlechterung der Isolationsleistung zwischen den Eisenkernlamellen, was leicht zu Eisenkernkurzschlüssen führen kann. Wenn der Eisenkern oder die Klemme an zwei oder mehr Punkten geerdet ist, es entsteht ein geschlossener Kreislauf, Zirkulationsstrom erzeugen, können zusätzlich zu lokaler Überhitzung führen, und sogar den Eisenkern ausbrennen, die Wicklungsisolierung beschädigen, und den Transformator beschädigen.

Methode zur Überwachung der Eisenkerntemperatur
Direkte Messung: Installieren faseroptische Temperatursensoren auf der Oberfläche des Eisenkerns, um die Temperatur des Eisenkerns direkt zu messen. Mit dieser Methode können genaue Temperaturinformationen des Eisenkerns ermittelt werden, Es muss jedoch während der Herstellung oder Wartung des Transformators installiert werden, und die Einbaulage des Sensors muss sinnvoll gewählt werden, um sicherzustellen, dass er die tatsächliche Temperatursituation des Eisenkerns widerspiegeln kann.

Die Gefahren und Vorbeugung einer abnormalen Eisenkerntemperatur
Ein abnormaler Anstieg der Eisenkerntemperatur kann verschiedene Fehlfunktionen verursachen. Zusätzlich zu den oben erwähnten Verschlechterungen der Isolationsleistung und Kurzschlussfehlern, Dies kann auch zu einer Verringerung der Transformatoreffizienz und einem Anstieg der Betriebskosten führen. Um eine abnormale Temperatur des Eisenkerns zu verhindern, zusätzlich zur Temperaturüberwachung, im Design- und Herstellungsprozess von Transformatoren, Es ist auf eine gute Stapeltechnik des Eisenkerns zu achten, Vibrationsreibung reduzieren, und verhindern, dass leitfähige Verunreinigungen in das Innere des Eisenkerns gelangen; Während des Betriebs, Es sollten regelmäßige Wartungskontrollen durchgeführt werden, um Faktoren, die einen Anstieg der Eisenkerntemperatur verursachen können, umgehend zu identifizieren und zu beheben, wie zum Beispiel eine schlechte Erdung des Eisenkerns.

Überwachung des Isolationswiderstands von Transformatoren
Die Beziehung zwischen Isolationswiderstand und Transformatorisolationsleistung
Der Isolationswiderstand ist einer der wichtigen Indikatoren zur Messung der Isolationsleistung von Transformatoren. Das Isoliersystem von Transformatoren dient hauptsächlich der Isolierung von Bauteilen unterschiedlicher Spannungsebene, verhindern Stromlecks und Kurzschlüsse. Die Größe des Isolationswiderstands spiegelt die Fähigkeit von Isoliermaterialien wider, den Strom zu blockieren. Wenn der Isolationswiderstand zu niedrig ist, Dies weist darauf hin, dass das Isoliermaterial möglicherweise durch Feuchtigkeit beeinträchtigt wird, Altern, Schaden, usw., Dies erhöht das Leckagerisiko und verringert die Sicherheit und Zuverlässigkeit des Transformators. Zum Beispiel, in feuchter Umgebung oder nach längerem Betrieb, Der Isolationswiderstand von Transformatoren kann abnehmen, ihren normalen Betrieb beeinträchtigen.

Messverfahren für den Isolationswiderstand
Stromausfallmessung: Dies ist die am häufigsten verwendete Messmethode. Vor der Messung, Der Transformator muss ausgeschaltet sein, und es müssen offensichtliche Trennpunkte für jeden Spulenausgang vorhanden sein. Die Umgebung des Transformators muss sauber sein, ohne Erdung von Gegenständen oder Bedienern. Beim Messen, Verwenden Sie einen Rütteltisch, der den Spannungspegelanforderungen entspricht. Für Transformatoren mit Neutralleiter, Der Neutralpunkt-Messerschalter sollte vor der Messung geöffnet und nach der Messung wieder in seine ursprüngliche Position gebracht werden. Sowohl vor als auch nach der Messung, Eine Ableitung zur Erde ist erforderlich. Zum Beispiel, Zur Messung des Isolationswiderstands von Verteiltransformatoren kann ein 1000-2500-V-Megohmmeter verwendet werden. Zur vergleichenden Analyse sollten die Messergebnisse und die Öltemperatur zum Zeitpunkt der Messung in der Transformatordatei aufgezeichnet werden.
Online-Überwachungstechnologie: Mit der Entwicklung der Technologie, Es sind auch einige Online-Überwachungstechnologien für den Isolationswiderstand entstanden. Diese Technologien können den abnehmenden Trend der Isolationsleistung rechtzeitig erkennen, indem sie die Änderungen des Isolationswiderstands während des Betriebs von Transformatoren in Echtzeit überwachen. Jedoch, Online-Überwachungstechnologie ist relativ komplex und kostspielig, aber für einige wichtige Transformatoren, Durch die Online-Überwachung können frühzeitigere Fehlerwarnungen bereitgestellt werden.
Analyse und Anwendung der Ergebnisse der Isolationswiderstandsmessung
Der gemessene Isolationswiderstandswert muss analysiert werden. Allgemein gesprochen, Der Isolationswiderstand sollte mit den vorherigen Testergebnissen verglichen werden. Wenn sich im Vergleich zu den vorherigen Ergebnissen eine wesentliche Änderung ergibt, wie ein plötzlicher Abfall auf 50% oder niedriger als der Anfangswert, Möglicherweise ist eine weitere Inspektion oder Wartung des Transformators erforderlich. In der Zwischenzeit, Auch der Isolationswiderstand von Transformatoren unterschiedlicher Spannungsebenen und -typen hat einen bestimmten Referenzbereich, die nach relevanten Standards beurteilt werden können. Zum Beispiel, Der Isolationswiderstand von Öltransformatoren hat einen entsprechenden zulässigen Bereich. Durch Vergleich des gemessenen Werts mit dem zulässigen Wert, Der Isolationszustand des Transformators kann ausgewertet werden.

Teilentladungsüberwachung von Transformatoren
Das Konzept und die Gefahren der Teilentladung
Teilentladung bezieht sich auf das Entladungsphänomen, das in einem lokalisierten Bereich des Isolationssystems eines Transformators auftritt. Wenn Luftspalte vorhanden sind, Verunreinigungen, oder ungleichmäßige Isolierung innerhalb der Isolierung eines Transformators, Unter Einwirkung eines elektrischen Feldes kann es in diesen lokalen Bereichen zu Entladungen kommen. Teilentladungen sind nicht nur ein Vorläufer der Alterung der Geräteisolierung, sondern auch eine wichtige Ursache für die Alterung der Isolierung und letztendlich für den Ausfall der Isolierung. Bei Teilentladung, Phänomene wie elektrische Impulse, elektromagnetische Strahlung, und Ultraschallwellen können zu örtlicher Überhitzung und der Entstehung von charakteristischem Öl und Gas in Transformatoren führen, Dies führt zu einer allmählichen Schädigung der Isoliermaterialien und einer verminderten Isolierleistung. Letztlich, Dies kann zu Kurzschlüssen in Transformatoren führen, Auswirkungen auf den normalen Betrieb und die Lebensdauer haben.

Methoden zur Teilentladungsüberwachung
Ultraschallprüfverfahren: Wenn im Transformator eine Teilentladung auftritt, Es werden Ultraschallsignale erzeugt. Durch die Installation von Ultraschallsensoren außerhalb des Transformators, Diese Signale können erkannt werden. Diese Methode hat den Vorteil, dass sie nicht invasiv ist und gegenüber Umwelteinflüssen unempfindlich ist, Die Empfindlichkeit gegenüber der Erkennung einiger schwacher Teilentladungssignale kann jedoch relativ gering sein.
Pulsstromverfahren: Teilentladung erzeugt hochfrequenten Impulsstrom. Durch den Einsatz von Hochfrequenz-Stromsensoren zur Erkennung dieser Impulsströme, Eine Teilentladungsüberwachung kann erreicht werden. Mit dieser Methode kann das durch Teilentladung erzeugte Stromsignal direkt gemessen werden, mit hoher Empfindlichkeit, wird aber leicht durch äußere elektromagnetische Störungen beeinträchtigt.
Ultrahohe Frequenz (UHF) Nachweismethode: Teilentladungen, die in Transformatorenöl und Öl/Isolierpapier auftreten, weisen ein breites Frequenzspektrum auf, die ultrahochfrequente elektromagnetische Wellensignale von Hunderten oder sogar Tausenden von Megahertz anregen kann. Das Signal wird über Sensoren erfasst, die an der Fensteröffnung des Transformatorkastens installiert sind, um eine Teilentladungserkennung zu erreichen. Die Ultrahochfrequenzmethode verfügt über eine starke Entstörungsfähigkeit, kann lokale Entladungsquellen lokalisieren, Identifizieren Sie verschiedene Isolationsfehler, hat eine hohe Empfindlichkeit, und kann eine langfristige Online-Überwachung von Teilentladungen in Transformatoren und GIS durchführen. Es handelt sich derzeit um eine relativ ausgereifte Methode zur Messung von Teilentladungen.
Die Bedeutung der Teilentladungsüberwachung
Durch Überwachung der Teilentladung von Transformatoren, Mögliche Probleme im Isolationssystem von Transformatoren können rechtzeitig erkannt werden. Beim Betrieb von Transformatoren, wenn Teilentladung frühzeitig erkannt wird, entsprechende Maßnahmen ergriffen werden können, wie zum Beispiel die Anpassung von Betriebsparametern, Reparatur oder Austausch von Isolationskomponenten, um die weitere Entwicklung von Teilentladungen und schwerwiegenden Fehlern wie Isolationsdurchschlägen zu vermeiden. Gleichzeitig, Die Analyse der Überwachungsdaten von Teilentladungen kann auch Einblicke in den Gesundheitszustand der Transformatorisolierung geben, und bieten eine Grundlage für die Wartung und Verwaltung von Transformatoren.