変圧器からの熱をどのように計算しますか?-イノ

変圧器の光ファイバー温度測定を使用する方法は、変圧器の主要部分に蛍光ファイバー光センサーまたは光ファイバーグレーティングセンサーを取り付けることです。, 巻線や鉄心など, 次に、蛍光寿命または反射波長の変化を検出して温度を決定します。.

変圧器の温度測定

1. トランス光ファイバ温度測定の原理

変圧器光ファイバー温度測定は、光ファイバーセンシング技術に基づいた温度検出方法です。, そしてその原理は次のとおりです:

蛍光特性に基づく原理

蛍光光ファイバーセンサーは、変圧器ファイバーの温度測定に一般的に使用される方法です. このセンサーは、マルチモード光ファイバーとその上部に取り付けられた蛍光体で構成されています. 蛍光物質は、特定の波長の光によって刺激されると蛍光エネルギーを放出します。 (青紫光など). 励磁解除後, 蛍光残光の持続性は蛍光体の特性に依存します, 環境温度要因, 等, そしてこの励起された蛍光は通常指数関数的に減衰します, 蛍光寿命または蛍光残光時間と呼ばれる減衰時定数 7. 異なる環境温度で, 蛍光残光の減衰は変化します, そして温度が高ければ高いほど, 蛍光寿命が短いほど. 蛍光寿命を検出することで, 温度値は間接的に決定できます. 例えば, 乾式変圧器の光ファイバー温度測定, の蛍光光ファイバー温度センサーこの原理を利用します. プローブは巻線の絶縁体内に埋め込まれており、巻線導体に直接接触します。. 巻線温度が変化した場合, それに応じて蛍光物質の蛍光寿命も変化します, センサーが感知したものは.

Fuzhou Yingnuo Technology の光ファイバー温度測定技術を例に挙げると、, 同社の変圧器巻線の蛍光温度測定技術は、励起光ビームが巻線に入射するときに蛍光分子によって吸収されるエネルギーを利用します。, そして蛍光シグナルを発します. 蛍光シグナルの寿命を測定することにより, 巻線の温度は間接的に決定できます.

ファイバーブラッググレーティングの原理

ファイバーブラッググレーティングは、ファイバーコアの屈折率を周期的に変調することによって形成されるパッシブフィルターデバイスです。. 光ファイバーグレーティング温度センサー用, 温度が変化すると, 光ファイバーグレーティングのグレーティング周期とコアの屈折率が変化します。, 反射波長にドリフトが生じる. 反射波長の変化を検出することで, 温度変化情報が得られる. 変圧器内, 巻線や鉄心などの主要部品にファイバーブラッググレーティング温度センサーを取り付けると、これらの部品の温度変化をリアルタイムで感知できます。. 光ファイバグレーティング電源変圧器温度測定システムは、高度な光ファイバグレーティング温度測定技術を採用しています, 温度下での光ファイバーグレーティングの反射波長の変化を利用して変圧器の温度を測定します。. この技術には高い絶縁性という利点があります, 電磁環境の影響を受けない, 長距離に適した, 高品質な信号伝送, 高い測定精度. 電気などの高電圧、強磁場環境での使用に適しています。.

2. 変圧器光ファイバ温度測定方法の手順

事前準備作業
温度測定の要件と場所を決定する: まず最初に, 変圧器のどの部分の温度を測定する必要があるかを明確にする必要がある. 例えば, 油入変圧器用, 巻線の温度を測定する必要がある場合があります, 鉄心, そしてオイル通路も; 乾式変圧器用, 焦点は巻線温度にあるかもしれません. 変圧器の種類に基づいて特定の温度測定点の位置を決定する, 動作環境, および安全要件. 例えば, 変圧器巻線の過熱による絶縁性能への影響が懸念される場合, 巻線の近くに光ファイバーセンサーを設置する必要がある.

適切な光ファイバー温度測定装置を選択してください: 光ファイバー温度センサーを選択してください, 光ファイバー温度計, 温度測定範囲などの要因に基づくその他の機器, 精度要件, そして環境適応力. 高温環境にある場合, 高温に耐え、測定精度の高い光ファイバーセンサーを選択する必要があります; 強い電磁干渉環境にある場合, 強力な電磁干渉防止機能を備えた機器の使用を優先する必要があります。, 蛍光ファイバー光温度センサーなど, 抗電磁妨害特性を持っています.
機器の完全性をチェックする: 設置前, 光ファイバー温度測定装置を検査する必要があります, 光ファイバーが損傷しているかどうか、センサーが適切に機能しているかどうかなど. 光ファイバー用, 外観に亀裂や破損がないか確認する必要がある; センサー用, 専門的なテストツールを使用して機能をチェックできます, 標準温度信号を入力してセンサーの出力が期待を満たしているかどうかを確認するなど.

光ファイバーセンサーの設置

設置場所の取り扱い: 油があれば, ほこり, 光ファイバーセンサーが設置されている場所のその他の不純物, センサーが正確に温度を測定できるようにするには、最初に掃除する必要があります. 例えば, 油浸変圧器内, センサーを油路近くに取り付ける場合, オイル中の不純物がセンサーと測定対象物の接触に影響を与えるのを防ぐ必要がある.

センサー固定: 適切な固定具を使用して、光ファイバーセンサーを所定の位置に取り付けます. 巻線温度を測定する場合, 温度変化を正確に感知するには、センサーと巻線表面との良好な接触を確保する必要があります。. 乾式変圧器への光ファイバーセンサーの取り付け用, 設置プロセス中にセンサーへの機械的損傷を避けるために注意を払う必要があります。, センサーがしっかりと固定され、変圧器の振動によってずれないようにすること. 同時に, 光ファイバーセンサーの正常な曲率を維持し、光ファイバーに損傷を与える可能性のある過度の曲げを避けることが重要です。. 光ファイバー保護スリーブなどのアクセサリを保護のために使用できます。.

光ファイバーの接続と配線

光ファイバー接続: 光ファイバーケーブルを温度計に接続します, 損傷を避けるために、接続プロセス中にファイバーコアを保護するように注意してください。. 例えば, 光ファイバーを接続する場合, 安定した信頼性の高い接続を確保するには、専用のファイバーコネクタを使用し、正しい接続手順に従う必要があります。. 光ファイバーコネクタを抜き差しするとき, ファイバーコアの損傷を防ぐために、過度の力を加えないでください。.
光ファイバーケーブル配線: 外部からの圧縮を避けるために光ファイバーケーブルの配線経路を計画する, 引っ張る, または可能な限り着用してください. トランス周りに配線が必要な場合, 高温による光ファイバーの性能低下を防ぐため、変圧器の発熱部品から遠ざけてください。. 同時に, より長い光ファイバーケーブルの場合, その後のメンテナンスと修理を容易にするために、修正とラベル付けを適切に行う必要があります。.

テストと校正

機能検証: 光ファイバーケーブルの設置が完了したら, 機能検証に温度計を使用する. 周囲温度を測定し、温度を校正することにより、, 温度計の精度と安定性を確保する. 例えば, 温度が既知の標準物体を光ファイバーセンサーの近くに置くと、温度計が表示する温度が標準物体の実際の温度と一致するかどうかを確認できます。. ズレがある場合, 温度計を校正する必要がある.
システム全体のテスト: 光ファイバー温度測定システム全体をテストする, データ取得の有無を含む, 伝染 ; 感染, 同時に動作する複数のセンサーの処理は正常です. バックエンドの監視システムにデータが正確に送信できるか、監視システム上で各温度測定点の温度値が正しく表示できるかを確認します。.

3. 推奨トランス光ファイバー温度測定装置

蛍光光ファイバー温度センサー
特性
強力な抗干渉能力: 光学原理による温度測定, 変圧器内部の強い電磁場の影響を受けず、高電圧、強磁場環境でも正確に温度を測定できます。. 例えば, 大きな変電所では, 変圧器は複雑な電磁環境に囲まれています, 蛍光ファイバー光温度センサーは安定して動作します, 変圧器の温度監視のための信頼できるデータを提供する.

高精度温度測定: 蛍光シグナルと温度の非線形関係を温度測定に利用することで、高い温度測定精度を実現. 研究によると、その精度は次の範囲に達することができます。 0.1 度. この高精度測定は、変圧器温度の小さな変化をタイムリーに検出し、潜在的な障害リスクを早期に警告するのに役立ちます。.
包括的な温度測定機能: 局所的な故障や複雑な動作条件の影響を受けることなく、変圧器巻線の包括的な温度測定を実現できます。, リアルタイムおよび継続的な温度監視も実行できます。. 変圧器の動作中, 通常運転時でも、局所的な過熱などの異常時でも、温度分布を正確に監視できます。.

応用事例: 福州英國電子技術有限公司の蛍光光ファイバー温度センサー, 株式会社. 乾式変圧器および油入変圧器の温度監視に広く使用されています. 乾式変圧器の場合, このセンサーは特殊な動作環境に適応し、変圧器の巻線温度を正確に測定できます。; 油入変圧器の場合, 巻線や油路の温度変化も正確に監視可能.

ファイバーブラッググレーティング温度センサー

特性
高い絶縁性と安定性: ファイバーブラッググレーティング自体は光ファイバーでできており、絶縁性能が優れています。, 高電圧環境でも安全に動作します. そして安定性も良いです, 測定結果は外部要因の影響を受けにくい. 例えば, 電力システムの高圧変圧器で, ファイバーブラッググレーティング温度センサーは長期間安定して動作します, 変圧器の安全な動作を保証します.

高精度と高感度: 温度変化に対する感度が高い, 小さな温度変化を正確に検出できる, 高い測定精度を持っています. これにより、変圧器の温度監視において異常な温度上昇をタイムリーに検知できるようになります。, 変圧器の故障の発生を防ぐために、対応する措置を講じることができます。.
分散測定が実現可能: ファイバーブラッググレーティングの軸に沿った複数の点で温度測定を行うことができます, 反射波長を分析することで、さまざまな場所の温度情報を取得できます。. 分散測定機能は、大型変圧器の包括的な温度監視に非常に有利です。, 複数の主要部品の温度データを一度に取得できるため.

応用事例: ファイバブラッググレーティング温度オンライン監視システムは、電源変圧器の温度監視に適用されます. ファイバーブラッググレーティングの特性を利用し、変圧器の温度変化をリアルタイムに監視するシステムです。, ネットワークを介して監視センターにデータを送信できます, 運用および保守担当者が変圧器の動作状態を監視するのに便利です。.

4. トランスの解析光ファイバの温度測定例

乾式変圧器の光ファイバー温度測定例
温度測定システムの構成と設置: 某乾式トランスは蛍光光ファイバー温度測定システム. このシステムは蛍光ファイバー光温度センサーで構成されています。, 光ファイバー, そして温度計. センサーは巻線の絶縁体内に設置され、巻線導体と直接接触します。. 光ファイバーはセンサーによって収集された温度信号を温度計に送信します。. インストールプロセス中, センサーの正常な動作を保証するため, 外部の電磁干渉や機械的損傷を避けるために、設置位置は慎重に選択されました。. 例えば, 巻線の中央にセンサーを取り付けると、巻線の平均温度をよりよく反映できます。. 同時に, センサーを取り付ける際、センサーと巻線が確実に密着するように特別な固定具が使用されます。. 変圧器の動作中の損傷を防ぐために、光ファイバーの外側にも保護スリーブが配置されています。.

温度監視と障害警告: 動作中, 温度計は変圧器巻線の温度をリアルタイムで監視します. 設定した警告値まで温度が上昇した場合, システムは警告信号を発します. 例えば, 巻線温度が上昇すると 120 ℃, 警告が発せられます. 温度がこの値に近づくと, 警告メッセージは、可聴および視覚的なアラームまたはリモート通信インターフェイスを介して運用および保守担当者に送信されます。, 変圧器の動作状況に注意し、過負荷がないか確認するよう注意を促す, 放熱が悪い, その他の問題. 温度が上昇し続けてトリップ値に達した場合 (のような 150 ℃), システムは、さらなる損傷から保護するために、変圧器がトリップするように制御します。.

効果評価: 乾式変圧器光ファイバー温度測定システムの長期稼働監視による, このシステムは±±以内の誤差で巻線温度を正確に測定できることが判明しました。 0.5 ℃. 従来のPT100温度測定方法との比較, 光ファイバー温度測定システムは、より高い精度と優れた耐干渉性を備えています。. 実際の運用では, 冷却ファンの故障により変圧器の温度が上昇したことがありました。. 光ファイバー温度測定システムは直ちに警告信号を発しました。, 通報を受けた運用保守担当者は速やかに冷却ファンの修理措置を講じた。, 変圧器の過熱による破損事故を回避します.

5. 油入変圧器の光ファイバー温度測定例

温度測定システムと設置場所: ファイバブラッググレーティングによる温度監視システムを某油入変圧器に搭載. システム内のファイバーブラッググレーティング温度センサーは、変圧器の高電圧巻線と低電圧巻線に取り付けられています。, ファイバー接続箱を介して光ファイバーに接続, 収集された温度信号をバックグラウンド監視システムに送信します。. センサーを取り付ける場合, 油入変圧器内の油の流れと電界分布を考慮, センサーは巻線の油路サポートの近くに取り付けられています. これにより、センサーが巻線の温度変化をより適切に感知できるようになります。, 同時に、センサーへのオイルの流れの直接的な衝撃による損傷も回避します。.

温度データの分析と応用: バックエンド監視システムは、収集された温度データを分析および処理します。. 一方では, 変圧器のさまざまな部分の温度をリアルタイムに表示できます, 運用および保守担当者は、監視インターフェイスを通じて温度分布を直観的に確認できます。; 一方で, 温度データの履歴記録を分析することによって, 変圧器の稼働状況や故障リスクを予測可能. 例えば, 巻線の温度が一定期間上昇し続けることが判明した場合, そしてその増加量は正常範囲を超えています, 巻線に局所的な過熱の問題があることを示している可能性があります。, ターン間短絡などの潜在的な障害を確認するには、さらなる検査が必要です。.

実際のメリットを反映: 油入変圧器運転時, 光ファイバー温度測定システムが重要な役割を果たした. 例えば, 夏の高温期に, トランス負荷が大きい場合, 光ファイバー温度測定システムのリアルタイム監視により、運用および保守担当者は変圧器の負荷をタイムリーに調整できます。, 長時間の過負荷運転による高温の発生を回避. 同時に, 変圧器の定期メンテナンス中, 温度データの分析により、潜在的な巻線過熱問題が発見されました. さらに検査した後, 巻線の絶縁劣化により局所抵抗が増加していることが判明, 発熱の原因となる. この問題をタイムリーに検出して処理したため、, 潜在的な変圧器の故障が回避されました, 電力システムの安定稼働を確保する.

6. トランス光ファイバの温度測定に関する注意事項

設置時の注意事項
センサーの取り付け
位置精度: 光ファイバーセンサーを取り付ける場合, あらかじめ決められた正確な位置に取り付けられていることを確認してください。. 変圧器のさまざまな部分について, 巻き線などの, 鉄心, 等, 各位置の温度分布や変化パターンが異なる. センサーの取り付け位置がずれている場合, 測定結果がその領域の実際の温度を正確に反映しない可能性があります。. 例えば, 曲がりくねったホットスポットの温度を測定する場合, センサーがホットスポット領域から離れすぎて設置されている場合, 巻線の最高温度を過小評価し、潜在的な過熱リスクを適時に検出できない可能性があります。.

一定の硬さ: 適切な固定方法と付属品を使用して、センサーを設置位置にしっかりと固定してください. 変圧器は動作中に振動を発生します. センサーがしっかりと固定されていない場合, ズレが生じる可能性があります, 測定精度に影響を与え、さらにはセンサーと測定対象物の接触不良を引き起こす可能性があります。, 正常に体温を測ることができなくなる. 例えば, 乾式変圧器の場合, 光ファイバーセンサーが巻線にしっかりと固定されていない場合, 変圧器の振動中に巻線の絶縁層が擦れる可能性があります, これは温度測定に影響を与えるだけでなく、巻線の絶縁性能を損なう可能性があります。.

光ファイバーの損傷を避ける: センサー取り付け時や配線時, 光ファイバーの保護には特別な注意を払う必要があります. 光ファイバーは温度信号を送信するための重要なコンポーネントです. 光ファイバーが壊れた場合, 小さな半径で曲げられる, または傷がついた, 信号伝送の中断または減衰を引き起こす可能性があります, そのため、温度測定システムの通常の動作に影響を与えます。. 例えば, 光ファイバーが変圧器のケーシングの穴を通過するとき, 穴のエッジが滑らかになっていない場合, 繊維に傷が付く可能性があります.

配線計画

干渉源から遠ざける: 光ファイバーの配線は、干渉源となる可能性のあるものから遠ざける必要があります。, 変圧器内の強い電磁場など, 高温部品, 等. 強い電磁場が光ファイバーを介して伝送される光信号に干渉する可能性があります, 高温のコンポーネントは光ファイバーの性能を低下させたり、損傷したりする可能性があります。. 例えば, 光ファイバー信号との電磁干渉を防ぐため、光ファイバーと変圧器の高電圧リード線の平行配線は避けてください。; 同時に, 光ファイバを変圧器のヒートシンクなどの高温部品の近くに置かないようにする必要があります。, 光ファイバーが通常の動作温度範囲内にあることを確認するため.

合理的な経路計画: 光ファイバーの配線経路を適切に計画する必要がある, できるだけ短くしてメンテナンスを容易にする. 長い光ファイバーケーブルはコストを増加させるだけではありません, ただし、信号減衰のリスクも増加する可能性があります. 配線作業中, 圧搾を避けるために変圧器の構造と周囲の環境を考慮する必要があります。, 引っ張る, または光ファイバーへのその他の機械的損傷. 例えば, 光ファイバー配線は変圧器のブラケットまたはトランキングに沿って行うことができます, 光ファイバーの揺れを防ぐために一定の間隔で固定されています.

使用上の注意

定期点検
設備状態の点検: 光ファイバー温度測定装置を定期的に検査する, センサーを含む, 温度計, 光ファイバーコネクタ, およびその他のコンポーネント. センサーが正常に動作しているか、損傷や経年変化がないかを確認します。; 体温計の測定精度が要件を満たしているかどうかを確認します; 光ファイバーコネクタが緩みや酸化の問題なくしっかりと接続されていることを確認してください。. 例えば, 6か月ごとに光ファイバーセンサーの機能テストを実施して、標準の温度源と比較し、センサーの測定誤差が許容範囲内であるかどうかを確認できます。.

ファイバーの完全性検査: ファイバーが損傷していないか確認してください, 壊れた, または腐食した. 光ファイバーの伝送損失は光ファイバーテスターで検出可能. 伝送損失の増加が認められた場合, 光ファイバーに問題があることを示している可能性があり、障害点のさらなる調査が必要です。. 同時に, 光ファイバーの保護カバーが損傷していないかどうかも確認する必要があります。. 保護カバーが破損した場合, 光ファイバーが過酷な環境にさらされる可能性があります, 損傷のリスクが増大する.

データの監視と分析
リアルタイムのデータ監視: 光ファイバーによって収集された温度データを監視する必要がある温度測定システムリアルタイムで温度変化の傾向に注意を払う. 温度データに異常な変動があった場合, 急な増減など, タイムリーな分析と処理を実行する必要があります. 例えば, 変圧器のある巻線の温度が急激に上昇したとき, 過負荷などの問題を示している可能性があります, 短絡, または巻線の放熱が悪い, 変圧器の動作を直ちに確認する必要があります.

履歴データの活用: 温度データの履歴記録を分析すると、変圧器の潜在的な問題や障害の傾向を特定するのに役立ちます。. 長期にわたる気温データを統計的に分析することで, さまざまな負荷の下での変圧器の温度変化を理解できます, 環境温度, およびその他の条件, 起こり得る故障状況を事前に予測するため. 例えば, 毎年夏の高温期に変圧器の巻線温度が警報値に近づいていることが判明した場合, 夏が来る前に変圧器の冷却システムの点検とメンテナンスを検討することができます.