Como medir a temperatura do enrolamento do transformador

Why do transformer windings need temperature measurement

The hottest temperature of transformer windings is the main determining factor for the safe, economical operation, and service life of transformers. The aging caused by overheating of the insulation structure at the hottest point of the winding may develop into damage to the entire transformer. So transformer manufacturers and operating departments urgently need to monitor the temperature of transformer hotspots. Portanto, IEEE standard C57.12.00-2000 requires the ability to determine the temperature and location of hotspots.

Power transformers are one of the most critical equipment in the power transmission network, and their performance is of great significance for the reliable operation of the entire power grid. In a power transformer, uma parte da energia elétrica é convertida em calor gerado pelo transformador. Embora este calor seja relativamente pequeno comparado à energia total convertida por todo o transformador, pode causar um aumento significativo de temperatura no transformador. Este efeito térmico não só leva a uma diminuição na capacidade de isolamento e na vida útil do transformador, mas também é um fator limitante para a operação real do transformador. Portanto, estudando o campo de temperatura de transformadores, especialmente a temperatura do ponto quente, é de grande importância. Como é bem conhecido, a capacidade de um transformador é diretamente proporcional aos seus indicadores econômicos e técnicos. Portanto, com o progresso contínuo de novos processos e tecnologias, o nível de tensão e a capacidade individual dos transformadores de potência continuarão a aumentar. À medida que a capacidade monofásica dos transformadores aumenta gradualmente, os problemas térmicos em transformadores tornam-se cada vez mais urgentes de serem resolvidos. O superaquecimento dos enrolamentos do transformador não causa apenas o envelhecimento acelerado do isolamento e afeta sua vida útil, mas também causa acidentes malignos devido ao superaquecimento local dos enrolamentos, tanto nacional quanto internacionalmente. Estes acidentes causaram enormes perdas económicas à produção industrial e tiveram um enorme impacto adverso na sociedade.. Portanto, o problema de aquecimento dos transformadores está atraindo cada vez mais a atenção dos departamentos de projeto e uso de transformadores..

Medição de temperatura de fibra óptica do enrolamento do transformador

The thermal design of large transformer windings has always been mainly to calculate the average temperature rise of the transformer winding to the oil. To obtain the hot spot temperature rise of the winding, empirical formulas can only be used to estimate it. With the increasing demand for safe operation of transformers from users, thermal design based on average coil temperature rise can no longer guarantee the reliability of transformers. Due to the aging caused by overheating of the local insulation structure in the hottest part of the winding, it is possible to develop into damage to the entire transformer. Portanto, a segurança, economic operation, and service life of the transformer mainly depend on the hottest temperature of the transformer winding. Portanto, o monitoramento preciso da temperatura do ponto quente dos enrolamentos do transformador tornou-se uma garantia para a operação segura e econômica dos transformadores. Os métodos tradicionais de medição de temperatura para enrolamentos de transformadores de potência incluem medição de temperatura de resistência térmica, medição de temperatura do termopar, e medição de temperatura infravermelha. No entanto, o enrolamento é exposto a ambientes agressivos, como alta tensão, alta temperatura, e interferência eletromagnética extremamente forte. Termistores e termopares transmitem sinais através de fios metálicos e são suscetíveis a interferência eletromagnética. Além disso, fios de metal ficam expostos ao óleo isolante por um longo tempo e são propensos a curto-circuitos após o envelhecimento. Termômetros infravermelhos não podem ser instalados dentro de transformadores. Atualmente, they can only be used to measure the surface of oil tanks and the outer surface of transformers such as bushings, and the measurement results are affected by environmental temperature. Portanto, there is an urgent need for a new measurement method. Hoje em dia, countries around the world are generally shifting their focus to using fiber optic probes to directly measure the temperature of hotspots. Installing a fiber optic thermometer on a transformer does not significantly increase the overall production cost of the transformer, so foreign transformer manufacturers and operating departments widely adopt this technology.

Sensor de temperatura de fibra óptica, Sistema de monitoramento inteligente, Fabricante distribuído de fibra óptica na China