Como medir a temperatura dos enrolamentos do transformador-INNO

O monitoramento da temperatura dos enrolamentos do transformador é a chave para garantir sua operação segura. A seguir estão os métodos e precauções comuns de medição de temperatura, classificados por confiabilidade e cenários de aplicação:

1. Método de medição direta (mais preciso)

Sistema de medição de temperatura de fibra óptica (recomendado)
Princípio: Sensores de fibra óptica (como fibras fluorescentes ou fibras FBG) são incorporados durante a fabricação do enrolamento para medir diretamente a temperatura do fio.
Vantagens: Isolamento, interferência anti-eletromagnética, precisão até ± 1 ℃, adequado para transformadores de alta tensão ou ultra alta tensão (como 500kV e acima).
Caso: ABB e Siemens’ transformadores de última geração geralmente usam esse tipo de sistema.
Sensores sem fio (tecnologia emergente)
Princípio: Microsensores de temperatura sem fio (como aqueles baseados em tecnologia SAW ou RFID) são incorporados entre camadas sinuosas e transmitem dados através de sinais sem fio.
Limitações: Necessidade de resolver problemas de blindagem metálica e interferência eletromagnética, atualmente usado principalmente para testar transformadores.

2. Método de cálculo indireto (aplicação principal)

Cálculo de simulação térmica (CEI 60076-7 padrão)
Método: Medindo a temperatura superior do óleo (TOST) e corrente de carga, combinado com a aplicação do coeficiente de ponto quente do enrolamento, ele pode ser usado para testes de entrega ou diagnóstico de falhas.

3. Métodos tradicionais de monitoramento (referência auxiliar)

Medidor de temperatura do óleo + indicador de temperatura do enrolamento (WTI)
Princípio: O sensor de temperatura do óleo é combinado com o transformador de corrente (TC) sinal para simular o aumento de temperatura do enrolamento, com um erro de cerca de ± 5 ℃.
Atenção: A calibração deve ser realizada a cada 3 anos para evitar erros de julgamento causados por erros de relação CT.
Termovisor infravermelho (detecção externa)
Uso: Aplicável apenas a extremidades expostas do enrolamento ou superfícies de tanques de óleo, considerando os efeitos do fluxo de óleo e dissipação de calor, com pouca precisão (± 10 ℃).

4. Precauções

Limite de segurança:
Isolamento convencional (Classe A): ponto de acesso sinuoso ≤ 105 ℃ (Padrão IEC).
Quando sobrecarregado: É permitido subir até 130 ℃ por um curto período de tempo (consulte a curva do fabricante).
Comparação de dados: Quando a diferença entre o método direto (fibra óptica) e método indireto (simulação térmica) excede 10 ℃, é necessário investigar erros de sensores ou modelos de cálculo.
Resumo e sugestões de seleção
Transformadores novos/importantes: Deve ser dada prioridade à incorporação de sistemas de fibra óptica.
Transformador em operação: Cálculo de simulação térmica WTI+ é usado, e o método de resistência é usado para verificar durante quedas de energia anuais.
Monitoramento temporário: combinação de sensor infravermelho + sem fio, adequado para solução de problemas.
Para modelos de equipamentos específicos ou detalhes de instalação, entre em contato com a FJINNO

A dificuldade de instalação do sistema de medição de temperatura de fibra óptica é moderada, principalmente dependendo do cenário de aplicação (como enrolamento de transformador, comutador, gerador) e método de instalação (instalação pré-incorporada versus instalação posterior). Aqui estão os pontos principais:
1. Instalação
O enrolamento do transformador precisa ser incorporado com fibras ópticas durante a fase de fabricação, e o espaço interno do enrolamento é estreito, exigindo tratamento de isolamento de alta tensão.
A instalação posterior de armários de distribuição/barramentos requer apenas fixação superficial sem desmontar o equipamento, mas deve evitar áreas com forte interferência eletromagnética.
2. Precauções
Operação: O cabo de fibra óptica é frágil, e o raio de curvatura deve ser maior que o valor, caso contrário, é propenso a quebrar.
Limitação de posição: A instalação dentro do enrolamento do transformador precisa ser projetada em colaboração com o fabricante e não pode ser modificada posteriormente.
3. Sugestões para simplificar a instalação
Novo projeto: Deve ser dada prioridade a sensores de fibra óptica fluorescentes pré-embutidos, que será integrado pelo fabricante do transformador. Os usuários só precisam conectar o demodulador.
Projeto de renovação: Adotando sondas externas de fibra óptica (como barramentos e contatos), fixado com braçadeiras ou adesivo termocondutor, a instalação de ponto único pode ser concluída dentro 30 minutos.
4. Você precisa de profissionais?
Sim: São necessários técnicos treinados para operar, especialmente em ambientes de alta pressão ou equipamentos de precisão.
Exceção: Cenários de baixa tensão, como painéis de distribuição, podem ser concluídos por uma equipe de eletricistas guiados.
Resumo: Se o transformador foi colocado em operação, é recomendado escolher um sistema de fibra óptica externo (como monitoramento de barramento), que é fácil de instalar; Se for um novo projeto, embora o design pré-embutido seja complexo no estágio inicial, tem maior confiabilidade a longo prazo.