Monitoraggio della temperatura del trasformatore, complete guide on how to choose a good temperature sensor-INNO

Il monitoraggio della temperatura dei trasformatori è fondamentale per garantire il funzionamento sicuro e stabile dei sistemi di alimentazione e prolungare la durata dei trasformatori; Sensori a fibra ottica fluorescente funzionano bene nel monitoraggio della temperatura del trasformatore grazie alla loro elevata precisione, resistenza alle interferenze elettromagnetiche, e resistenza all'alta tensione. Possono monitorare la temperatura interna dei trasformatori in tempo reale e con precisione, prevenendo guasti da surriscaldamento.

Misurazione della temperatura del trasformatore

L'importanza e i metodi di Monitoraggio della temperatura del trasformatore e vantaggi dei sensori a fibra ottica fluorescenti

1、 L'importanza del monitoraggio della temperatura del trasformatore

1.1 Garantire il funzionamento sicuro delle apparecchiature

I trasformatori svolgono un ruolo cruciale nel sistema di alimentazione, convertire l’energia elettrica ad alta tensione in energia elettrica a bassa tensione. Durante il funzionamento, condizioni ambientali difficili e fluttuazioni del carico di potenza possono causare un aumento della temperatura dei trasformatori. Se la temperatura non può essere monitorata in modo tempestivo, potrebbe causare danni ai componenti interni del trasformatore, che potrebbero causare incidenti legati alla sicurezza, come gli incendi. Attraverso il monitoraggio della temperatura, aumenti anomali della temperatura possono essere rilevati in modo tempestivo, e possono essere adottate misure per evitare incidenti e garantire il funzionamento sicuro dei trasformatori.

1.2 Prolungare la vita utile delle apparecchiature

Una temperatura eccessiva può accelerare l'invecchiamento dei materiali isolanti e di altri componenti all'interno del trasformatore, abbreviandone la durata. Il monitoraggio continuo della temperatura aiuta a controllare la temperatura operativa dei trasformatori entro un intervallo ragionevole, ridurre le perdite dei componenti causate dalle alte temperature, e quindi prolungare la durata dei trasformatori.
Garantire la stabilità del sistema energetico
I trasformatori sono l'apparecchiatura principale del sistema di alimentazione. Una volta che un trasformatore non funziona correttamente a causa di problemi di temperatura, potrebbe compromettere la stabilità dell’intero sistema energetico, portando a interruzioni di corrente e altri incidenti. Il monitoraggio tempestivo della temperatura può fornire un avviso tempestivo di potenziali guasti e garantire un'alimentazione stabile al sistema di alimentazione.

2、 Metodo per monitorare la temperatura del trasformatore

2.1 Metodi tradizionali

Metodo del termometro
Questo metodo misura la temperatura installando un termometro sull'involucro del trasformatore o in una posizione specifica. Per esempio, comuni termometri liquidi in vetro, termometri bimetallici, ecc. Tuttavia, questo metodo può misurare solo la temperatura superficiale o locale del trasformatore, e non può riflettere accuratamente la situazione della temperatura delle parti interne chiave (come gli avvolgimenti), e la precisione è relativamente bassa.
Metodo della termocoppia
Thermocouples use the thermoelectric effect to convert temperature into a potential difference for measurement. Tuttavia, thermocouples are susceptible to electromagnetic interference, and in environments such as transformers with strong electromagnetic fields, measurement accuracy may be affected. Inoltre, their lifespan is limited and they need to be replaced regularly.

2.2 Modern Methods – Fiber Optic Temperature Measurement (including Fluorescence Fiber Optic Sensor Temperature Measurement)

rilevamento della temperatura distribuito

Based on the backward Raman scattering effect of optical fibers, temperature distribution at different positions can be measured along the fiber. It can perform comprehensive and long-distance temperature monitoring on transformers, with advantages such as wide measurement range and high accuracy.
Misurazione della temperatura con reticolo in fibra di Bragg
Fiber Bragg Grating is sensitive to physical quantities such as temperature and strain, and measures temperature by detecting changes in the grating’s reflection wavelength. It can achieve multi-point measurement and has good stability and anti-interference ability.

Fluorescence fiber optic sensor for temperature measurement
Principio: The basic principle of a fluorescent fiber optic sensor is to excite a fluorescent medium with blue violet light to produce fluorescence. The lifetime of the fluorescence decreases with increasing temperature, so the purpose of measuring temperature can be achieved by detecting the lifetime of the fluorescence. When the excited beam of light enters the winding, the fluorescent molecules will absorb the energy of the beam and emit a fluorescent signal. Misurando la durata del segnale fluorescente, la temperatura dell'avvolgimento può essere determinata indirettamente.

Applicazione nei trasformatori: Sui dissipatori di calore possono essere installati sensori a fibra ottica, avvolgimenti, anelli di contatto, e altre parti all'interno del trasformatore per ottenere una misurazione della temperatura completa e multipunto. Combinando sensori in fibra ottica con sistemi di acquisizione ed elaborazione del segnale, è possibile ottenere il monitoraggio in tempo reale delle variazioni di temperatura nei trasformatori, i rischi di guasto possono essere previsti, e può essere garantito il normale funzionamento dei trasformatori.

3、 Vantaggi dei sensori a fibra ottica fluorescenti

3.1 Forte capacità di resistere alle interferenze elettromagnetiche

Nell'ambiente operativo dei trasformatori, c'è un forte campo elettromagnetico, e i sensori a fibra ottica fluorescenti non sono influenzati dalle interferenze elettromagnetiche, evitando che il problema della precisione della misurazione venga influenzato dai metodi tradizionali di misurazione della temperatura (come i metodi con termocoppia) in questo ambiente, e può misurare in modo stabile e preciso la temperatura. Può funzionare normalmente in ambienti elettromagnetici complessi sia all'interno che all'esterno dei trasformatori, rendendolo particolarmente adatto per il monitoraggio della temperatura dei trasformatori nei sistemi di alimentazione.

3.2 Alta precisione

A causa dell'elevata sensibilità dei materiali fluorescenti ai cambiamenti di temperatura, I sensori a fibra ottica fluorescenti possono misurare con precisione la temperatura. La ricerca mostra che la precisione della misurazione della temperatura di fluorescenza per gli avvolgimenti del trasformatore può raggiungere 0.1 gradi, che aiuta a monitorare più accuratamente le variazioni di temperatura nei trasformatori, rilevare tempestivamente piccole anomalie di temperatura, e fornire una base affidabile per l'avviso di guasto.

3.3 Capacità completa di misurazione della temperatura

Può ottenere una misurazione completa della temperatura degli avvolgimenti del trasformatore e di altre parti, senza essere influenzato da guasti locali o condizioni di lavoro complesse, e può fornire informazioni sulla distribuzione complessiva della temperatura del trasformatore. Per esempio, La tecnologia di misurazione della temperatura a fluorescenza Innolux può ottenere una misurazione completa della temperatura degli avvolgimenti del trasformatore e in tempo reale, monitoraggio continuo della temperatura, che aiuta a comprendere in modo completo lo stato operativo dei trasformatori.

3.4 Ambiente ampiamente applicabile

I materiali fluorescenti hanno una forte durata e stabilità, e i sensori possono mantenere la stabilità delle prestazioni elevate durante l'uso a lungo termine. Adatto per un'ampia gamma di temperature ambientali, da meno Baidu fino a diverse centinaia di gradi Celsius, può adattarsi ai vari ambienti di lavoro difficili che i trasformatori possono affrontare, e può funzionare normalmente sia in condizioni operative ad alta temperatura che in ambienti esterni freddi.

3.5 Risposta rapida

I sensori di temperatura a fibra ottica fluorescenti hanno tempi di risposta rapidi, può monitorare le variazioni di temperatura in tempo reale, e rispondi immediatamente. This helps to capture sudden changes in transformer temperature in a timely manner, respond quickly to abnormal temperature conditions inside the transformer, and take timely measures to avoid the occurrence and development of faults.