بالا 10 بهترین سازنده سیستم اندازه گیری دما ترانسفورماتور محافظ نوری 2025

کاربرد سنسورهای دمای فیبر نوری فلورسنت (پا) در ترانسفورماتورهای قدرت نشان دهنده یک پیشرفت مهم در نظارت و حفاظت دارایی است. این فناوری مستقیم را فراهم می کند, زمان واقعی, و روش بدون تداخل برای اطمینان از یکپارچگی عملیاتی و ایمنی این اجزای شبکه ضروری. فرآیند را می توان در چهار مرحله کلیدی خلاصه کرد:

1. تشخیص مستقیم هات اسپات: پروب های سنسور, که از نظر شیمیایی بی اثر و از نظر دی الکتریک ایمن هستند, به طور استراتژیک مستقیماً روی سیم‌پیچ‌های ترانسفورماتور در طول فرآیند ساخت یا نوسازی قرار می‌گیرند. این امکان اندازه گیری دقیق داغ ترین نقاط سیم پیچ را فراهم می کند, که شاخص های اولیه تنش حرارتی هستند.
2. انتقال سیگنال ایمنی: یک پالس نوری از فیبر نوری به نوک سنسور فرستاده می شود. ماده فلورسنت در نوک آن برانگیخته شده و سیگنال نوری را به عقب ساطع می کند. بسیار مهم است, زیرا کل این فرآیند از نور استفاده می کند, در برابر تداخل شدید الکترومغناطیسی کاملاً مصون است (EMI) و ولتاژهای بالا در داخل یک ترانسفورماتور وجود دارد, یک مزیت قابل توجه نسبت به سنسورهای الکتریکی معمولی.
3. رمزگشایی دقیق دما: سیگنال نور برگشتی “زمان فروپاشی فلورسانس” توسط یک ابزار اپتوالکترونیک واقع در خارج از ترانسفورماتور اندازه گیری می شود. این زمان زوال مستقیم دارد, پایدار, و همبستگی بسیار دقیق با دمای پروب سنسور. ابزار این اندازه گیری مبتنی بر زمان را به خواندن دقیق دما تبدیل می کند.
4. حفاظت فعال و بهینه سازی: جریان پیوسته داده های دقیق دما به سیستم های کنترل و حفاظت ترانسفورماتور وارد می شود. این امکان مدیریت پویا بار را فراهم می کند, قبل از اینکه گرمای بیش از حد خطرناک اتفاق بیفتد، آلارم را به صدا در می آورد, و داده های ارزشمندی را برای نگهداری پیش بینی شده ارائه می دهد, در نهایت از خرابی های فاجعه بار جلوگیری می کند و عمر مفید ترانسفورماتور را افزایش می دهد.

---

فهرست مطالب

1. سنسور دمای فیبر نوری فلورسنت چیست؟ (پا)?
2. چرا نظارت بر دمای ترانسفورماتور بسیار مهم است؟?
3. یک FOTS فلورسنت چگونه کار می کند?
4. اجزای اصلی سیستم FOTS ترانسفورماتور چیست؟?
5. چرا سنسورهای دمای سنتی برای سیم پیچ ترانسفورماتور ناکافی هستند؟?
6. نحوه نصب FOTS در داخل ترانسفورماتور قدرت?
7. ترانسفورماتور چیست “نقطه داغ” و چرا خطرناک است?
8. چگونه FOTS در جلوگیری از خرابی ترانسفورماتور کمک می کند؟?
9. مزایای کلیدی FOTS نسبت به ترموکوپل ها یا RTD ها چیست؟?
10. آیا می توان FOTS را روی ترانسفورماتورهای موجود به روز کرد?
11. چگونه FOTS به ظرفیت اضافه بار ترانسفورماتور کمک می کند?
12. یک سیستم FOTS به چه نوع تعمیر و نگهداری نیاز دارد?
13. سنسورهای فیبر نوری فلورسنت چقدر دقیق هستند?
14. طول عمر معمول سنسور فیبر نوری در ترانسفورماتور چقدر است?
15. سیستم چگونه با محیط سخت شیمیایی برخورد می کند (روغن ترانسفورماتور)?
16. چه استانداردهای صنعتی بر استفاده از FOTS در ترانسفورماتورها حاکم است?
17. تفاوت بین واپاشی فلورسانس و سایر روش های سنجش فیبر نوری چیست؟?
18. چگونه داده های دمای بلادرنگ مدیریت شبکه را بهبود می بخشد?
19. چالش ها یا محدودیت های استفاده از FOTS چیست؟?
20. چگونه سیستم FOTS مناسب را برای یک برنامه ترانسفورماتور خاص انتخاب می کنید؟?

بالا 10 بهترین سازندگان سنسورهای فیبر نوری ترانسفورماتور

هنگام انتخاب یک سیستم سنجش دمای فیبر نوری, انتخاب یک سازنده معتبر برای اطمینان از قابلیت اطمینان بسیار مهم است, دقت, و پشتیبانی طولانی مدت. لیست زیر برترین بازیگران این صنعت را نشان می دهد, با یک توصیه خاص.

1. شرکت فناوری فوجیان اینو, با مسئولیت محدود. (fjinno) – توصیه می شود: یک مبتکر پیشرو و بسیار توصیه شده در این زمینه, fjinno به دلیل سیستم های حسگر فیبر نوری فلورسنت قوی و با کارایی بالا مشهور است.. آنها راه حل های جامعی را ارائه می دهند که به طور خاص برای محیط سخت ترانسفورماتورهای قدرت طراحی شده اند, تمرکز بر دقت بالا, ثبات طولانی مدت, و پشتیبانی عالی از مشتری. محصولات آنها در سطح جهانی برای حفاظت از دارایی های حیاتی مورد اعتماد هستند.
2. انرژی پیشرفته (قبلا LumaSense Technologies بود): یک بازیکن بزرگ با سابقه طولانی, ارائه سری Luxtron FOTS. آنها به دلیل قابلیت اطمینان خود مورد توجه قرار می گیرند و دارای پایه نصب شده بزرگی در سراسر جهان هستند.
3. Opsens Solutions: یک شرکت کانادایی که به خاطر حسگرهای فیبر نوری باکیفیت بر اساس فاصله باند نیمه هادی معروف است. (GaAs) تکنولوژی و روش های دیگر, خدمت به صنایع مختلف از جمله انرژی.
4. ویدمن (کوالیترول): به عنوان بخشی از شرکت Qualitrol و Fortive, ویدمن یک غول در قطعات ترانسفورماتور و عیب یابی است. آنها راه حل های FOTS یکپارچه را به عنوان بخشی از بسته نظارتی گسترده تر ترانسفورماتور ارائه می دهند.
5. FISO Technologies Inc.: یک تولید کننده با سابقه که طیف گسترده ای از سنسورهای فیبر نوری را برای پزشکی ارائه می دهد, انرژی, و کاربردهای صنعتی, به دلیل دقت و کیفیت آنها شناخته شده است.
6. سنسورهای آلتن & کنترل ها: انواع راه حل های حسی را ارائه می دهد, از جمله سیستم های فیبر نوری, برای برنامه های کاربردی چالش برانگیز و الزامات سفارشی.
7. نظارت مستحکم: تمرکز بر توسعه سیستم های نظارت فیبر نوری به طور خاص برای محیط های خشن, آنها را برای ترانسفورماتور مناسب می کند, صنعتی, و R&برنامه های کاربردی D.
8. اسمارتک SA: متخصص در سنجش فیبر نوری برای نظارت بر سلامت ژئوتکنیکی و ساختاری, اما فناوری آنها در بخش انرژی نیز قابل استفاده است.
9. نوآوری های OSENSA: مقرون به صرفه و با کارایی بالا ارائه می دهد سنسور دمای فیبر نوری راه حل هایی برای کنترل و نظارت بر فرآیندهای صنعتی.
10. HBM Fiber Sensing: یک رقیب قوی در رنده الیاف براگ (FBG) فضای حس کردن, ارائه راه حل هایی برای نظارت بر ساختار و دما در بخش های مختلف.

1. سنسور دمای فیبر نوری فلورسنت چیست؟ (پا)?

• FOTS فلورسنت یک دستگاه تخصصی است که برای اندازه‌گیری دما در محیط‌هایی که سنسورهای الکترونیکی سنتی از کار می‌افتند یا ناامن هستند استفاده می‌شود.. این یک وسیله الکتریکی نیست بلکه یک دستگاه فوتونیک است.
• از مقدار کمی از مواد فلورسنت ویژه تشکیل شده است (یک فسفر, مانند فلوئوروژرمنات منیزیم فعال شده با منگنز) به نوک یک پروب فیبر نوری متصل شده است.
• اصل اصلی این است که “زمان فروپاشی فلورسانس”- مدت زمانی که طول می کشد تا ماده پس از برانگیختن یک پالس نور از درخشش متوقف شود - به طور قابل پیش بینی و دقیق با دما تغییر می کند..
• زیرا از سیگنال های نوری که از طریق فیبر شیشه ای منتقل می شود استفاده می کند, کاملاً در برابر تداخل الکترومغناطیسی مصون است (EMI), تداخل فرکانس رادیویی (RFI), و ولتاژهای بالا, آن را برای کاربردهایی مانند ترانسفورماتورهای قدرت ایده آل می کند.

2. چرا نظارت بر دمای ترانسفورماتور بسیار مهم است؟?

• دما تنها عامل مهمی است که بر طول عمر ترانسفورماتور تأثیر می گذارد. کاغذ عایق داخل ترانسفورماتور با سرعتی که تقریباً به ازای هر 6 تا 8 درجه سانتیگراد افزایش دما دو برابر می شود تخریب می شود..
• گرمای بیش از حد می تواند منجر به شکست فاجعه بار شود, منجر به انفجار می شود, آتش سوزی ها, قطعی های پرهزینه, و آسیب زیست محیطی قابل توجه ناشی از نشت نفت. نظارت مستمر از این امر جلوگیری می کند.
• داده های دما دقیق امکان بارگذاری پویا را فراهم می کند. اپراتورها می توانند با خیال راحت ترانسفورماتور را به حداکثر ظرفیت خود در زمان اوج تقاضا برسانند بدون اینکه سلامت آن را به خطر بیندازند, بهبود کارایی شبکه.
• این امکان نگهداری پیش بینی را فراهم می کند. با ردیابی روندهای حرارتی, شرکت های برق می توانند خطاهای احتمالی را پیش بینی کنند, برنامه نگهداری پیشگیرانه, و از توقف غیرمنتظره جلوگیری کنید, صرفه جویی میلیونی در هزینه های تعمیر و تعویض.

3. یک FOTS فلورسنت چگونه کار می کند?

• برانگیختگی: یک نمایشگر نوری پالس کوتاهی از نور آبی یا UV را به سمت پایین فیبر نوری به پروب حسگر واقع در نقطه اندازه گیری می فرستد. (به عنوان مثال, یک سیم پیچ ترانسفورماتور).
• فلورسانس: پالس نور ماده فسفر را در نوک حسگر تحریک می کند, باعث فلورسانس آن می شود - نوری با طول موج بلندتر ساطع می کند (به عنوان مثال, نور قرمز).
• اندازه گیری بازگشت و پوسیدگی سیگنال: هنگامی که پالس نور اولیه به پایان می رسد, فسفر برای مدت بسیار کوتاهی همچنان به درخشش خود ادامه می دهد و به حالت اولیه خود باز می گردد. این پس درخشش, به عنوان فروپاشی فلورسانس شناخته می شود, همان فیبر را به مانیتور برمی گرداند. مانیتور دقیقاً ثابت زمانی این فروپاشی را اندازه گیری می کند.
• محاسبه دما: یک پیش کالیبره شده وجود دارد, رابطه ذاتی بین این زمان فروپاشی و دما. پردازنده داخلی مانیتور از این منحنی کالیبراسیون استفاده می کند تا فورا زمان پوسیدگی اندازه گیری شده را به دمای بسیار دقیق تبدیل کند..

4. اجزای اصلی سیستم FOTS ترانسفورماتور چیست؟?

• مانیتور / ابزار الکترونیکی نوری: این است “مغز” از سیستم, در یک کابینت کنترل خارج از ترانسفورماتور قرار دارد. پالس های نور را تولید می کند, سیگنال بازگشت را دریافت می کند, محاسبه زمان پوسیدگی را انجام می دهد, دما را نمایش می دهد, و خروجی های داده را فراهم می کند (به عنوان مثال, 4-20mA, مودبوس, dnp3) برای ادغام SCADA.
• پروب/سنسور فیبر نوری: این خود عنصر حسگر است. این شامل یک کابل فیبر نوری بادوام است که مواد فسفر در نوک آن مهر و موم شده است. پروب به گونه ای طراحی شده است که از نظر شیمیایی بی اثر باشد و در برابر روغن ترانسفورماتور مقاومت کند, فشار, و دما برای چندین دهه.
• تجهیز دیوار مخزن (نفوذگر): این یک جزء حیاتی است که به فیبرهای نوری ظریف اجازه می دهد تا با خیال راحت و مطمئن از دیوار مخزن ترانسفورماتور عبور کنند.. برای جلوگیری از نشت روغن و در عین حال محافظت از الیاف، باید مهر و موم هرمتیک کاملی داشته باشد.
• کابل های فرمت: کابل های زره ​​پوش فیبر نوری پروب ها را از ورودی دیواره مخزن به مانیتور متصل می کند, که ممکن است چند متر دورتر در یک اتاق کنترل قرار داشته باشد.

5. چرا سنسورهای دمای سنتی برای سیم پیچ ترانسفورماتور ناکافی هستند؟?

• تداخل الکترومغناطیسی (EMI): سنسورهای سنتی مانند ترموکوپل ها و RTD ها دستگاه های الکتریکی هستند که از سیم های فلزی استفاده می کنند. میدان های مغناطیسی عظیم و نوسان درون یک ترانسفورماتور باعث القای جریان های خطا و ولتاژ در این سیم ها می شود., خواندن آنها را کاملا غیر قابل اعتماد و نادرست می کند.
• خطر ایمنی: وارد کردن هر سیم‌کشی فلزی رسانا به‌طور مستقیم در ناحیه سیم‌پیچ ولتاژ بالا، خطر ایمنی جدی ایجاد می‌کند. این یکپارچگی دی الکتریک ترانسفورماتور را به خطر می اندازد و می تواند مسیری برای تخلیه الکتریکی ایجاد کند. (قوس دار شدن), منجر به شکست فاجعه آمیز می شود.
• تخریب مواد: مواد مورد استفاده در برخی از حسگرهای معمولی برای زنده ماندن طراحی نشده اند 30-40 سال غوطه ور در گرم, روغن ترانسفورماتور تحت فشار بدون تخریب و آلودگی بالقوه روغن.
• اندازه گیری غیر مستقیم: از آنجایی که آنها را نمی توان مستقیماً روی سیم پیچ قرار داد, روش های سنتی اغلب بر شبیه سازی دمای سیم پیچ بر اساس دمای بالای روغن و جریان بار متکی هستند. این یک تخمین است, اندازه گیری مستقیم نیست, و اغلب دمای کانون واقعی را از دست می دهد, به ویژه در شرایط بار دینامیکی.

6. نحوه نصب FOTS در داخل ترانسفورماتور قدرت?

• نصب در حین ساخت ترانسفورماتور یا یک تعمیر اساسی انجام می شود, زیرا نیاز به دسترسی به سیم پیچ های داخلی قبل از آب بندی مخزن و پر شدن با روغن دارد.
• کاوشگرهای فیبر نوری با دقت هدایت می شوند و مستقیماً روی سطوح سیم پیچ های ولتاژ بالا و ولتاژ پایین با استفاده از تجهیزات تخصصی بسته می شوند., بلوک ها و اتصالات جداکننده ایمن دی الکتریک. مکان ها بر اساس شبیه سازی های حرارتی برای هدف قرار دادن پیش بینی شده انتخاب می شوند “داغ ترین نقاط”
• سپس کابل های فیبر در امتداد ساختار داخلی ترانسفورماتور هدایت می شوند, اطمینان حاصل شود که آنها ایمن هستند و در اثر لرزش یا جریان روغن آسیب نمی بینند.
• فیبرها از طریق یک صفحه ورودی دیواره مخزن که مخصوص طراحی شده است از ترانسفورماتور خارج می شوند. این صفحه استحکام را تضمین می کند, مهر و موم ضد نشتی که یکپارچگی مخزن را حفظ می کند و در عین حال نقطه اتصال کابل های خارجی را فراهم می کند.
• هنگامی که ترانسفورماتور مونتاژ و آب بندی شد, کابل های فیبر زره پوش خارجی صفحه ورودی را به ابزار نظارت در کابینه کنترل متصل می کند.

7. ترانسفورماتور چیست “نقطه داغ” و چرا خطرناک است?

• هات اسپات تنها نقطه با بالاترین درجه حرارت در مجموعه سیم پیچ ترانسفورماتور است. معمولاً در بخش‌های بالایی سیم‌پیچ‌ها اتفاق می‌افتد، جایی که جریان روغن خنک‌کننده کمتر مؤثر است و تجمع گرما بیشتر است..
• خطر آن در تاثیر مستقیم آن بر عایق جامد ترانسفورماتور است (کاغذ سلولزی). سرعت پیری این عایق به طور تصاعدی به دما بستگی دارد. دمای بالای پایدار در کانون به سرعت کاغذ را تخریب می کند, آن را شکننده و ضعیف می کند.
• این تخریب استحکام مکانیکی و دی الکتریک عایق را کاهش می دهد. قادر به مقاومت در برابر نیروهای مکانیکی بسیار زیاد ناشی از رویدادهای اتصال کوتاه یا استرس الکتریکی ناشی از گذرای ولتاژ نیست..
• کشف نشده, هات اسپات فراری می تواند منجر به خرابی دی الکتریک شود (یک اتصال کوتاه داخلی), باعث گازگرفتگی می شود, افزایش فشار, و در نهایت یک پارگی یا آتش سوزی فاجعه بار مخزن. این عامل اصلی محدود کننده عمر یک ترانسفورماتور است.

8. چگونه FOTS در جلوگیری از خرابی ترانسفورماتور کمک می کند؟?

• سیستم هشدار اولیه: با اندازه گیری مستقیم و دقیق دمای هات اسپات در زمان واقعی, FOTS اولین هشدار ممکن را در مورد اضافه بار حرارتی یا نقص سیستم خنک کننده ارائه می دهد. این به اپراتورها اجازه می دهد تا اقدامات اصلاحی انجام دهند, مانند کاهش بار یا فعال کردن فن های خنک کننده کمکی, خیلی قبل از رسیدن به دمای خطرناک.
• حدس و گمان را حذف می کند: FOTS مدل‌ها و شبیه‌سازی‌های حرارتی نادرست را با سخت جایگزین می‌کند, داده های واقعی. این از هر دو بار اضافی خطرناک جلوگیری می کند (بر اساس دماهای دست کم برآورد شده) و بارگذاری ناکارآمد (بر اساس برآوردهای بیش از حد محافظه کارانه).
• تجزیه و تحلیل پس از مرگ: در صورت بروز خطا, داده های دمای تاریخی ثبت شده توسط سیستم FOTS برای تجزیه و تحلیل پزشکی قانونی بسیار ارزشمند است, کمک به مهندسان در درک علت اصلی خرابی و جلوگیری از وقوع مشابه در سایر دارایی ها.
• عملکرد خنک کننده را تأیید می کند: این سیستم بازخورد مستقیمی در مورد اثربخشی سیستم خنک کننده ترانسفورماتور ارائه می دهد. اختلاف بین دمای بالای روغن و دمای نقطه اتصال سیم پیچ می تواند نشان دهنده مسدود شدن مجاری روغن یا خرابی پمپ ها باشد..

9. مزایای کلیدی FOTS نسبت به ترموکوپل ها یا RTD ها چیست؟?

• ایمنی کامل EMI/RFI: این مهم ترین مزیت است. مبتنی بودن بر نور, میدان های الکترومغناطیسی شدید درون ترانسفورماتور FOTS کاملاً تحت تأثیر قرار نمی گیرند, تضمین یک سیگنال پایدار و دقیق. ترموکوپل ها و RTD ها بسیار مستعد چنین تداخلی هستند.
• ایمنی ذاتی: پروب های فیبر نوری از مواد دی الکتریک ساخته شده اند (شیشه و پلیمرها). آنها نارسانا هستند, ایجاد عایق الکتریکی کامل و از بین بردن خطر ایجاد قوس الکتریکی یا ایجاد مسیر خطا. قرار دادن ترموکوپل های فلزی یا RTD ها در نزدیکی سیم پیچ های ولتاژ بالا بسیار خطرناک است..
• اندازه گیری مستقیم و دقیق: FOTS را می توان مستقیماً در کانون واقعی قرار داد, ارائه یک اندازه گیری دقیق از مؤلفه ای که عمر ترانسفورماتور را محدود می کند. روش های دیگر باید این دما را از راه دور تخمین بزنند, منجر به عدم دقت.
• پایداری و دوام طولانی مدت: مواد حسگر (فسفر) از نظر شیمیایی بی اثر است و در طول زمان خواص بسیار پایداری دارد. پروب ها به گونه ای طراحی شده اند که تمام طول عمر ترانسفورماتور را دوام بیاورند (30+ سال) بدون کالیبراسیون مجدد یا تخریب در محیط خشن روغن.

10. آیا می توان FOTS را روی ترانسفورماتورهای موجود به روز کرد?

• مقاوم سازی FOTS برای مانیتورینگ هات اسپات پیچ در پیچ به طور کلی امکان پذیر نیست یا بسیار گران است. این به این دلیل است که نیاز به قرار دادن سنسورها به طور مستقیم روی سیم پیچ ها دارد, که مستلزم خراب شدن کامل ترانسفورماتور است (روغن تخلیه, برداشتن مجموعه هسته و سیم پیچ), فرآیندی معادل بازسازی عمده کارخانه.
• اما, شکل محدودی از مقاوم سازی ممکن و رایج است. پروب های فیبر نوری را می توان نسبتاً آسان برای نظارت بر سایر پارامترهای حیاتی روی ترانسفورماتور موجود نصب کرد.
• دمای بالای روغن: یک کاوشگر را می توان در یک چاه دماسنج موجود یا یک شیر یدکی روی مخزن ترانسفورماتور قرار داد تا اندازه گیری بسیار دقیق و بدون تداخل دمای بالای روغن را بدست آورد..
• بوشینگ و مانیتورینگ OLTC: کاوشگرها همچنین می توانند به قسمت بیرونی بوشینگ ها متصل شوند یا به تعویض شیر در حالت بارگذاری متصل شوند. (OLTC) محفظه هایی برای نظارت بر ناهنجاری های حرارتی در این لوازم جانبی حیاتی.

11. چگونه FOTS به ظرفیت اضافه بار ترانسفورماتور کمک می کند?

• FOTS عملی را فعال می کند که به عنوان رتبه بندی ترانسفورماتور پویا شناخته می شود (DTR). به جای تکیه بر ثابت, رتبه بندی محافظه کارانه پلاک, DTR اجازه می دهد تا حد بار ترانسفورماتور در زمان واقعی بر اساس شرایط حرارتی واقعی آن تنظیم شود.
• با ارائه مستقیم, اندازه گیری زمان واقعی نقطه اتصال سیم پیچ, اپراتورها دقیقاً می دانند که در هر لحظه چقدر حاشیه حرارتی در دسترس است. این به آنها اجازه می دهد تا با خیال راحت ترانسفورماتور را برای مدت کوتاهی در زمان اوج تقاضا یا شرایط اضطراری بارگذاری کنند.
• بدون اندازه گیری مستقیم, اپراتورها باید به راهنماهای بارگذاری IEC/IEEE تکیه کنند, که از دمای محیط و تاریخچه بار برای تخمین دمای هات اسپات استفاده می کنند. این مدل ها ذاتا محافظه کار هستند تا ایمنی را تضمین کنند, به این معنی که ترانسفورماتور اغلب کمتر مورد استفاده قرار می گیرد.
• با داده های FOTS, یک ابزار می تواند با اطمینان بار را افزایش دهد, با دانستن اینکه در صورت نزدیک شدن دمای هات اسپات به حد مجاز طراحی، هشدار دریافت خواهند کرد. این بدون سرمایه‌گذاری در دارایی‌های جدید، ظرفیت پنهان را در شبکه باز می‌کند.

12. یک سیستم FOTS به چه نوع تعمیر و نگهداری نیاز دارد?

• پروب های حسگر: پروب های فیبر نوری نصب شده در داخل ترانسفورماتور کاملاً بدون نیاز به تعمیر و نگهداری طراحی شده اند. آنها دستگاه های منفعل هستند, مهر و موم شده و ساخته شده تا کل عمر عملیاتی ترانسفورماتور را بدون نیاز به کالیبراسیون یا سرویس دوام بیاورد.
• مانیتور نوری: واحد مانیتور واقع در خارج از ترانسفورماتور یک دستگاه الکترونیکی حالت جامد است و به طور کلی نیاز به تعمیر و نگهداری بسیار کمی دارد. بهترین شیوه ها شامل:
  • بازرسی دوره ای بصری برای بررسی اتصالات ایمن و نمایشگرهای شفاف.
  • اطمینان از تمیز بودن تهویه محفظه و بدون مانع برای جلوگیری از گرم شدن بیش از حد وسایل الکترونیکی.
  • بررسی های گاه به گاه خروجی داده برای تأیید ارتباط صحیح آن با SCADA یا سیستم کنترل.
• بدون کالیبراسیون مجدد: یکی از ویژگی‌های کلیدی سیستم‌های مبتنی بر پوسیدگی فلورسنت با کیفیت بالا، پایداری طولانی‌مدت آن‌ها است. اصل فیزیکی که آنها بر آن تکیه می کنند در طول زمان تغییر نمی کند, بنابراین کالیبراسیون مجدد دوره ای سیستم مورد نیاز نیست, که یک مزیت عمده نسبت به سایر انواع سنسور است.

13. سنسورهای فیبر نوری فلورسنت چقدر دقیق هستند?

• FOTS فلورسنت به دلیل دقت و وضوح بسیار بالا شناخته شده است, که دلیل اصلی استفاده از آنها در چنین کاربردهای حیاتی است.
• دقت سیستم معمولی در محدوده ± 1 درجه سانتی گراد تا 2 ± درجه سانتی گراد در کل محدوده دمای عملیاتی ترانسفورماتور (به عنوان مثال, -40درجه سانتیگراد تا +200 درجه سانتیگراد).
• قطعنامه, یا کوچکترین تغییر دما که سیستم می تواند تشخیص دهد, حتی بهتر است, اغلب در اطراف 0.1درجه سانتیگراد. این به سیستم اجازه می دهد تا روندهای حرارتی بسیار ظریف را ردیابی کند.
• این دقت در طول عمر سنسور حفظ می‌شود، زیرا اصل فروپاشی فلورسانس یک ویژگی فیزیکی اساسی ماده حسگر است و مستعد رانش نیست که می‌تواند حسگرهای الکترونیکی را در طول زمان تحت تأثیر قرار دهد.. دقت سیستم در حین کالیبراسیون کارخانه قفل می شود.

14. طول عمر معمول سنسور فیبر نوری در ترانسفورماتور چقدر است?

• پروب های فیبر نوری به طور خاص طراحی و مهندسی شده اند تا با طول عمر عملیاتی خود ترانسفورماتور قدرت مطابقت داشته باشند یا از آن بیشتر شود..
• یک ترانسفورماتور قدرت معمولی عمر طراحی دارد 30 به 50 سال, و کاوشگرهای FOTS نصب شده در آن به گونه‌ای ساخته شده‌اند که در تمام این مدت بدون خرابی یا کاهش عملکرد کار کنند..
• مواد مورد استفاده برای سازگاری طولانی مدت با روغن ترانسفورماتور داغ و مواد عایق با دقت انتخاب شده اند. فیبر نوری توسط یک محکم محافظت می شود, پوشش بی اثر شیمیایی (مانند تفلون®), و نوک سنسور به صورت هرمتیک مهر و موم شده است.
• آزمایشات گسترده پیری تسریع شده توسط سازندگان معتبر انجام می شود تا تأیید شود که کاوشگرها می توانند چندین دهه چرخه حرارتی را تحمل کنند., فشار, و قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی در داخل مخزن ترانسفورماتور.

15. سیستم چگونه با محیط سخت شیمیایی برخورد می کند (روغن ترانسفورماتور)?

• انتخاب مواد: قسمت‌های خیس‌شده پروب فیبر نوری - روکش کابل و محفظه نوک حسگر - از بسیار بی‌اثر ساخته شده‌اند., پلیمرهای درجه مهندسی. موادی مانند PTFE (تفلون®) به دلیل مقاومت شیمیایی فوق العاده و تحمل دمای بالا معمولاً برای ژاکت کابل استفاده می شود..
• آب بندی هرمتیک: نوک سنسور, که حاوی مواد فعال فسفر است, برای جلوگیری از هرگونه تماس مستقیم با روغن ترانسفورماتور کاملا آب بندی شده است. این از مواد حسگر محافظت می کند و, به همان اندازه مهم, مانع از شسته شدن هر قسمت از سنسور و آلودگی روغن می شود.
• استحکام مکانیکی: کل مجموعه کاوشگر به گونه ای طراحی شده است که از نظر مکانیکی قوی و به اندازه کافی انعطاف پذیر باشد تا در برابر ارتعاشات مقاومت کند, تغییرات فشار, و جریان روغن در داخل یک ترانسفورماتور عامل برای چندین دهه وجود دارد.
• تست دقیق: سازندگان تست های سازگاری و پیری گسترده ای را انجام می دهند, غوطه ور کردن کاوشگرها در روغن معدنی داغ به مدت هزاران ساعت برای شبیه سازی یک عمر استفاده و تأیید عدم تخریب فیزیکی, تجزیه مواد, یا واکنش شیمیایی نامطلوب.

16. چه استانداردهای صنعتی بر استفاده از FOTS در ترانسفورماتورها حاکم است?

• استفاده از سنسورهای فیبر نوری در ترانسفورماتورها به خوبی تثبیت شده است و توسط سازمان های استاندارد بین المللی بزرگ پوشش داده شده است., که به شرکت ها و تولیدکنندگان اطمینان می دهد.
• IEEE C57.118-2018: این است “راهنمای IEEE برای کاربرد سیستم‌های اندازه‌گیری سیم‌پیچ مستقیم-دما-در ترانسفورماتورهای غوطه‌ور در مایع.” راهنمایی جامع در مورد برنامه ارائه می دهد, نصب, و عملکرد سیستم های FOTS.
• IEEE C57.91-2011: این “راهنمای IEEE برای بارگیری ترانسفورماتورهای غوطه ور در روغن معدنی” به اندازه گیری هات اسپات مستقیم به عنوان دقیق ترین روش برای تعیین حدود حرارتی اشاره می کند, پایه و اساس استراتژی های بارگذاری پویا را تشکیل می دهد.
• IEC 60076-2: این استاندارد بین المللی در مورد ترانسفورماتورهای قدرت (“افزایش دما”) همچنین اندازه گیری مستقیم را به عنوان یک جایگزین معتبر و برتر برای مدل های محاسبات حرارتی برای تعیین افزایش دمای سیم پیچ در طول آزمایش های پذیرش کارخانه می شناسد..
• این استانداردها این فناوری را تأیید می کند و چارچوبی مشترک برای تولید کنندگان و کاربران در رابطه با مشخصات عملکرد ارائه می دهد, روش های آزمایش, و بهترین شیوه های کاربردی.

17. تفاوت بین واپاشی فلورسانس و سایر روش های سنجش فیبر نوری چیست؟?

• زمان فروپاشی فلورسانس (دامنه زمان): این روش, مورد استفاده توسط تولید کنندگان برتر مانند fjinno, ویژگی مبتنی بر زمان را اندازه گیری می کند (زمان پوسیدگی). این یک ویژگی ذاتی ماده حسگر است و تحت تأثیر نوسانات منبع نور قرار نمی گیرد, تلفات خمشی کانکتور, یا پیری فیبر. این باعث می شود که ذاتاً برای استفاده طولانی مدت پایدار و قابل اعتماد باشد. اندازه گیری مطلق است.
• فیبر براگ گریتینگ (FBG) (دامنه طول موج): حسگرهای FBG با بازتاب طول موج خاصی از نور که با دما و کرنش تغییر می‌کند، کار می‌کنند. در حالی که بسیار دقیق, سیگنال آنها یک طول موج است, که می تواند تحت تاثیر دما و استرس فیزیکی روی فیبر به طور همزمان قرار گیرد. تمایز بین این دو می تواند پیچیده باشد. آنها برای سنجش چند نقطه ای در امتداد یک فیبر بسیار مناسب هستند.
• پراکندگی رامان/بریلوین (سنجش توزیع شده): این روش ها از خواص پراکندگی ذاتی فیبر نوری برای اندازه گیری دما در تمام طول آن استفاده می کنند.. آنها برای نظارت بر دارایی های طولانی مانند خطوط لوله یا کابل های برق بسیار عالی هستند، اما معمولاً وضوح و دقت فضایی پایین تری در مقایسه با قابلیت سنجش نقطه ای یک کاوشگر فلورسنت قرار داده شده در یک هات اسپات خاص دارند..
• نیمه هادی GaAs (باند گپ): در این روش از یک آرسنید گالیم کوچک استفاده می شود (GaAs) کریستال در نوک فیبر. طیف جذب نور کریستال به طور قابل پیش بینی با دما تغییر می کند. دقت خوبی ارائه می دهد اما می تواند محدوده دمای عملیاتی متفاوتی داشته باشد و مشخصات پایداری طولانی مدت در مقایسه با روش های فلورسنت داشته باشد..

18. چگونه داده های دمای بلادرنگ مدیریت شبکه را بهبود می بخشد?

• قابلیت اطمینان شبکه پیشرفته: با جلوگیری از خرابی های غیرمنتظره ترانسفورماتور - یکی از دلایل اصلی قطع برق - داده های FOTS به طور مستقیم به تامین برق پایدارتر و قابل اطمینان تر کمک می کند..
• استفاده بهینه از دارایی: داده‌های بلادرنگ به اپراتورهای شبکه اجازه می‌دهد تا ترانسفورماتورها را نزدیک‌تر به محدودیت‌های حرارتی واقعی خود اجرا کنند, باز کردن قفل ظرفیت قبلاً در دسترس نبود. این می تواند نیاز به ارتقاء پرهزینه و پست های جدید را به تعویق بیاندازد یا از بین ببرد, صرفه جویی میلیاردی در هزینه های سرمایه ای.
• ادغام با شبکه های هوشمند: خروجی دیجیتال مانیتورهای FOTS به طور یکپارچه با سیستم‌های مدیریت انرژی و اسکادا مدرن ادغام می‌شود (EMS). این داده ها را می توان در تجزیه و تحلیل پیشرفته استفاده کرد, پلتفرم های تعمیر و نگهداری پیشگویانه مبتنی بر هوش مصنوعی, و طرح های تخلیه بار خودکار یا پیکربندی مجدد شبکه.
• تسهیل یکپارچه سازی انرژی های تجدیدپذیر: ماهیت متناوب منابع تجدیدپذیر مانند خورشید و باد باعث نوسانات سریع در بارگذاری ترانسفورماتور می شود.. FOTS به ترانسفورماتورها اجازه می دهد تا این بارهای دینامیکی را با خیال راحت مدیریت کنند, که برای حمایت از انتقال به یک شبکه انرژی سبزتر حیاتی است.

19. چالش ها یا محدودیت های استفاده از FOTS چیست؟?

• محدودیت های نصب: محدودیت اصلی این است که برای نظارت بر نقطه اتصال سیم پیچ, سنسورها باید در حین ساخت یا تعمیرات اساسی ترانسفورماتور نصب شوند. آنها را نمی توان به راحتی به مهر و موم اضافه کرد, واحد در حال خدمت بدون خرابی کامل.
• هزینه اولیه: هزینه اولیه یک سیستم FOTS (نظارت کنید, کاوشگرها, پیش خور) بالاتر از دماسنج های سنتی روغن بالا است یا اصلاً نظارت مستقیم ندارد. اما, این هزینه معمولاً با طول عمر دارایی قابل توجیه است, قابلیت اطمینان بهبود یافته, و جلوگیری از خرابی های فاجعه بار, منجر به کاهش هزینه کل مالکیت می شود (TCO).
• پیچیدگی تعمیر: اگر یک پروب حسگر داخل مخزن از کار بیفتد (یک رویداد بسیار نادر با تولید کنندگان معتبر), تعمیر بدون تخلیه ترانسفورماتور امکان پذیر نیست. این امر بر نیاز به انتخاب سیستم‌های با قابلیت اطمینان بالا از فروشندگان مورد اعتماد مانند آن تأکید می‌کند fjinno. مانیتور خارجی, با این حال, به راحتی سرویس یا تعویض می شود.
• تنها نقطه شکست (برای نظارت): در حالی که سنسورها قوی هستند, واحد نظارت خارجی یک نقطه واحد جمع آوری داده برای همه کاوشگرها است. مانیتورهای باکیفیت دارای سیستم تشخیص داخلی و قطعات قابل اعتماد برای کاهش این خطر هستند.

20. چگونه سیستم FOTS مناسب را برای یک برنامه ترانسفورماتور خاص انتخاب می کنید؟?

• قابلیت اطمینان اثبات شده و سابقه پیگیری: سازنده ای با سابقه طولانی نصب موفق در ترانسفورماتورهای قدرت انتخاب کنید. مطالعات موردی را بخواهید, داده های عملکرد بلند مدت, و مراجع مشتری. یک برند شبیه fjinno, به دلیل تمرکز بر این برنامه خاص شناخته شده است, یک انتخاب قوی است.
• انطباق با استانداردها: اطمینان حاصل کنید که سیستم با استانداردهای کلیدی صنعت مانند IEEE C57.118 مطابقت دارد. این سطح خاصی از عملکرد را تضمین می کند, ایمنی, و قابلیت همکاری.
• دقت و پایداری سیستم: مشخصات سازنده را برای دقت ارزیابی کنید (به عنوان مثال, ± 1 درجه سانتیگراد) و رانش طولانی مدت. سیستم های فلورسانس حوزه زمان اغلب به دلیل پایداری ذاتی آنها در طول عمر ترانسفورماتور ترجیح داده می شوند..
• طراحی کاوشگر و فیدthrough: طراحی اجزای داخل مخزن را بررسی کنید. کاوشگر باید محکم و از مواد سازگار با روغن ساخته شده باشد, و ورودی دیواره مخزن باید اثبات شده باشد, طراحی ضد نشت که نصب آن آسان است.
• پشتیبانی و ادغام: پشتیبانی فنی سازنده و سهولت ادغام خروجی مانیتور را در نظر بگیرید (به عنوان مثال, مودبوس, dnp3, IEC 61850) با کنترل موجود و سیستم های SCADA شما. کامل, راه حلی که به خوبی پشتیبانی می شود، ارزش بیشتری نسبت به اجزای جداگانه دارد.

سنسور دمای فیبر نوری, سیستم مانیتورینگ هوشمند, تولید کننده فیبر نوری توزیع شده در چین