ระบบตรวจสอบอัจฉริยะสำหรับสถานีย่อยคืออะไร? วิธีใช้การตรวจติดตามไฟเบอร์ออปติกฟลูออเรสเซนต์สำหรับอุณหภูมิหม้อแปลง

1、 Components of the intelligent monitoring system for substations
The intelligent monitoring system for substations is an important technical means to ensure the safe and stable operation of substations, covering multiple monitoring contents and components.

（1） Equipment operation status monitoring
Monitoring of electrical equipment parameters
Real time monitoring of operating parameters of various electrical equipment in the substation, เช่นแรงดันไฟฟ้า, ปัจจุบัน, พลัง, ฯลฯ. of transformers. By installing sensors on the device to obtain these parameters, the system can promptly alert if the parameters exceed the normal range. ตัวอย่างเช่น, current overload may cause equipment to overheat or even damage. By accurately monitoring the current, potential problems can be detected in advance. This helps power workers to adjust the operation status of equipment in a timely manner, avoid faults, and improve the reliability of power supply in substations.
For devices such as circuit breakers and isolating switches, their opening and closing status can also be monitored. Intelligent analysis of the status of its opening and closing signs ensures the correctness of device operation and prevents safety risks caused by misoperation. This is particularly important in the daily switching operations of substations, which can effectively ensure the stable operation of the power system and the safety of operators.
การตรวจสอบอุณหภูมิอุปกรณ์
The equipment in the substation generates heat during operation, especially large equipment like transformers. Excessive temperature can affect the performance and lifespan of equipment, and even cause malfunctions. ดังนั้น, monitoring device temperature is an important component of intelligent monitoring systems. In addition to transformer temperature monitoring (which will be described in detail later), it also includes temperature monitoring of equipment and busbars inside the switchgear. ตัวอย่างเช่น, real-time monitoring of the surface or internal temperature of equipment can be achieved through infrared thermal imaging technology or fiber optic temperature sensors to promptly detect temperature anomalies such as local overheating.
Equipment insulation performance monitoring
The insulation performance of electrical equipment is directly related to the safe operation of the equipment. The intelligent monitoring system can evaluate the insulation status of equipment by monitoring parameters such as insulation resistance and partial discharge. ตัวอย่างเช่น, partial discharge is an important indicator of insulation degradation, and by installing partial discharge sensors, partial discharge signals inside the equipment can be captured. Based on the characteristics of signal strength, ความถี่, ฯลฯ, determine the health status of insulation. If the insulation performance decreases, it may lead to serious faults such as equipment short circuit and grounding. Monitoring the insulation problem in advance and taking measures, such as replacing insulation components, can effectively extend the service life of the equipment and reduce maintenance costs.
（2） Environmental monitoring
Temperature and humidity monitoring
อุณหภูมิและความชื้นภายในสถานีย่อยมีผลกระทบต่อการทำงานของอุปกรณ์. ความชื้นที่มากเกินไปอาจทำให้อุปกรณ์ชื้นได้, ส่งผลให้ประสิทธิภาพของฉนวนลดลง, การกัดกร่อน, และประเด็นอื่นๆ; อุณหภูมิที่มากเกินไปหรือไม่เพียงพออาจส่งผลต่อประสิทธิภาพและอายุการใช้งานของอุปกรณ์ได้เช่นกัน. โดยการติดตั้งเซ็นเซอร์อุณหภูมิและความชื้นในสถานีไฟฟ้าย่อย, สามารถรับข้อมูลอุณหภูมิและความชื้นของสภาพแวดล้อมแบบเรียลไทม์ได้. ตัวอย่างเช่น, ในพื้นที่ชื้นทางภาคใต้บางแห่ง, การตรวจสอบความชื้นมีความสำคัญอย่างยิ่ง. เมื่อความชื้นเกินเกณฑ์ที่กำหนด, ระบบสามารถเปิดใช้งานอุปกรณ์ลดความชื้น เช่น เครื่องลดความชื้น เพื่อให้สภาพแวดล้อมแห้งและปกป้องอุปกรณ์จากอันตรายจากความชื้น.
การตรวจสอบการแช่น้ำ
น้ำท่วมอาจเกิดจากปัจจัยต่างๆ เช่น ฝนตก หรือท่อน้ำรั่ว. If there is flooding in the substation, it may cause serious damage to electrical equipment. Water immersion monitoring sensors are usually installed in low-lying areas of substations, ร่องลึกสายเคเบิล, and other places that are prone to water accumulation. Once water immersion is detected, the system will immediately sound an alarm so that staff can take timely drainage measures to prevent equipment from being damaged by water immersion.
Smoke detection monitoring
Smoke detection monitoring is to prevent the occurrence of fires. There are a large number of electrical equipment in the substation, and if faults such as short circuits and overloads occur, they may cause fires. Smoke detectors can detect smoke in a timely manner. Once smoke is detected, the system will trigger an alarm signal and can also be linked with the fire extinguishing system, such as activating fire extinguishers, fire water sprinklers, ฯลฯ. (หากมีการติดตั้ง), to minimize the damage of fires to substations.
（3） Video surveillance and intelligent analysis
Video surveillance function
There are multiple cameras installed in the substation, which can provide comprehensive video monitoring of various areas of the substation. These cameras have multiple functions, such as the ability to capture clear images during both day and night, and some cameras also have infrared fill light function, which can work normally even at night or in low light environments. Video surveillance can real-time view the appearance status of equipment and personnel activities in the substation. ตัวอย่างเช่น, staff can use video surveillance to check for any abnormalities in the appearance of transformers, such as oil leakage, ควัน, or unauthorized personnel entering hazardous areas of substations.
Intelligent analysis function
In addition to basic video surveillance functions, the intelligent monitoring system also has intelligent analysis capabilities. ตัวอย่างเช่น, facial recognition of personnel in the video allows only authorized personnel to enter specific areas of the substation, which helps improve the security of the substation. ในเวลาเดียวกัน, intelligent analysis of the operating status of the equipment can also be carried out, such as analyzing the color changes of the equipment appearance (which may indicate abnormal temperature), the displacement of equipment components (which may indicate looseness or malfunction), ฯลฯ, เพื่อช่วยในการกำหนดสถานะการทำงานของอุปกรณ์. ฟังก์ชันการวิเคราะห์อัจฉริยะนี้สามารถลดภาระงานในการตรวจสอบด้วยตนเอง และปรับปรุงประสิทธิภาพและความแม่นยำของการตรวจสอบ.
(4) เครือข่ายการสื่อสารและการประมวลผลข้อมูล
เครือข่ายการสื่อสาร
อุปกรณ์ตรวจสอบต่างๆ ในระบบตรวจสอบอัจฉริยะของสถานีย่อยจำเป็นต้องส่งข้อมูลที่รวบรวมไปยังศูนย์ตรวจสอบผ่านเครือข่ายการสื่อสาร. เครือข่ายการสื่อสารสามารถใช้การสื่อสารแบบใช้สายร่วมกันได้ (เช่น การสื่อสารผ่านใยแก้วนำแสง) และการสื่อสารไร้สาย (เช่น ZigBee, อินเตอร์เน็ตไร้สาย, 4จี/5จี, ฯลฯ). การสื่อสารด้วยไฟเบอร์ออปติกมีข้อดีคือความเร็วในการส่งข้อมูลที่รวดเร็วและความสามารถในการป้องกันการรบกวนที่แข็งแกร่ง, ทำให้เหมาะสำหรับการส่งข้อมูลการตรวจสอบแบบเรียลไทม์จำนวนมาก, เช่น พารามิเตอร์การทำงานของอุปกรณ์, ภาพวิดีโอ, ฯลฯ; การสื่อสารไร้สาย, ในทางกลับกัน, มีลักษณะที่มีความยืดหยุ่นสูงและใช้งานง่าย, และเหมาะสำหรับการเชื่อมต่อโหนดเซ็นเซอร์บางตัว, เช่นเซ็นเซอร์อุณหภูมิและความชื้น, เซ็นเซอร์แช่น้ำ, ฯลฯ. ผ่านเครือข่ายการสื่อสารที่เชื่อถือได้, ตรวจสอบให้แน่ใจว่าข้อมูลการตรวจสอบสามารถส่งข้อมูลไปยังศูนย์ตรวจสอบได้อย่างถูกต้องและทันเวลาเพื่อการวิเคราะห์และประมวลผลในภายหลัง.
การประมวลผลข้อมูล
ที่ศูนย์เฝ้าระวัง, ข้อมูลการตรวจสอบที่ได้รับจำนวนมากจำเป็นต้องได้รับการประมวลผล. การประมวลผลข้อมูลรวมถึงการดำเนินการต่างๆ เช่น การจัดเก็บข้อมูล, การวิเคราะห์, และการทำเหมืองข้อมูล. การจัดเก็บข้อมูลสามารถใช้ระบบฐานข้อมูลเพื่อจัดเก็บข้อมูลการตรวจสอบประเภทต่างๆ ตามกฎเกณฑ์บางประการสำหรับการสืบค้นและการวิเคราะห์ในภายหลัง. การวิเคราะห์ข้อมูลสามารถใช้อัลกอริธึมต่างๆ, เช่น การกรองข้อมูล, การวิเคราะห์แนวโน้ม, ฯลฯ, เพื่อดึงข้อมูลที่เป็นประโยชน์จากข้อมูลขนาดใหญ่. ตัวอย่างเช่น, by analyzing the long-term trend of transformer temperature data, the health status of the transformer can be predicted, and maintenance and repair work can be arranged in advance. Data mining techniques can also discover the correlation between different monitoring data, such as the relationship between temperature and equipment operating power, providing a basis for optimizing the operation of substations.

2、 Principle of Transformer Temperature Fluorescence Fiber Optic Monitoring
Transformer temperature fluorescence fiber monitoring is an advanced temperature monitoring technology based on fluorescence characteristics.
（1） The characteristics of fluorescent substances and the relationship between fluorescence afterglow and temperature

ใยแก้วนำแสงฟลูออเรสเซนต์ประกอบด้วยสารฟลูออเรสเซนต์จำเพาะที่ปล่อยสัญญาณฟลูออเรสเซนต์เมื่อสัมผัสกับแสงกระตุ้น. ลักษณะสำคัญคือความสัมพันธ์เฉพาะระหว่างแสงเรืองแสง (เช่น. เวลาที่เรืองแสงสลายตัว) และอุณหภูมิ. ที่อุณหภูมิต่ำกว่า, แสงระเรื่อเรืองแสงจะยาวขึ้น; เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น, การเคลื่อนที่ของโมเลกุลของสารเรืองแสงจะรุนแรงขึ้น, การถ่ายโอนและการแปลงพลังงานเร่งขึ้น, ส่งผลให้เกิดแสงเรืองแสงที่สั้นลง. ตัวอย่างเช่น, วัสดุเรืองแสงที่เจือด้วยธาตุหายากบางชนิดจะค่อยๆ ลดลงในช่วงแสงเรืองแสงจากไม่กี่มิลลิวินาทีไปจนถึงหลายร้อยไมโครวินาทีเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นจาก 20 ° C ถึง 100 ° C. ความสัมพันธ์เชิงปริมาณระหว่างแสงเรืองแสงและอุณหภูมิเป็นพื้นฐานสำหรับการตรวจสอบอุณหภูมิของใยแก้วนำแสงเรืองแสง.

(2) บทบาทของใยแก้วนำแสงในการตรวจสอบอุณหภูมิ
การส่งสัญญาณแสง
สายเคเบิลไฟเบอร์ออปติกมีบทบาทสำคัญในการส่งสัญญาณแสงในระบบตรวจสอบนี้. ใยแก้วนำแสงมีประสิทธิภาพด้านแสงที่ดีเยี่ยม, ซึ่งสามารถส่งแสงกระตุ้นไปยังตำแหน่งของสารเรืองแสงได้อย่างมีประสิทธิภาพ, และยังส่งสัญญาณเรืองแสงที่ปล่อยออกมาจากสารเรืองแสงไปยังอุปกรณ์ตรวจจับอีกด้วย. การสูญเสียการส่งผ่านของใยแก้วนำแสงต่ำ, และแม้กระทั่งในระยะทางไกล (เช่นภายในหม้อแปลงไฟฟ้าขนาดใหญ่, โดยที่ใยแก้วนำแสงอาจจำเป็นต้องส่งสัญญาณจากขดลวดไปยังอุปกรณ์ตรวจจับภายนอก), สามารถรับประกันการส่งสัญญาณที่มีประสิทธิภาพ. ตัวอย่างเช่น, ในสถานีย่อยขนาดใหญ่บางแห่ง, เส้นใยนำแสงสามารถขยายจากส่วนลึกของขดลวดไปยังโฮสต์การตรวจสอบภายนอกหม้อแปลงได้, ด้วยระยะการส่งข้อมูลสูงถึงหลายสิบเมตร, and the signal attenuation is relatively small.

Electrical insulation and anti-interference
There is a strong electromagnetic field inside the transformer, and optical fibers are made of insulating materials such as glass or plastic, which have excellent electrical insulation performance. This enables optical fibers to operate normally in harsh electromagnetic environments inside transformers without being affected by electromagnetic interference. Compared with traditional electrical signal transmission methods, such as using thermocouples or resistance thermometers, optical fibers are not affected by noise interference caused by electromagnetic induction, thus providing more accurate temperature measurements. ตัวอย่างเช่น, in the vicinity of transformer windings, the electromagnetic field strength may reach thousands of Gauss, and traditional electrical sensors may produce significant measurement errors, while fluorescent fiber optic sensors can accurately measure temperature.

（3） Overall monitoring principle
Conversion of temperature and fluorescence signals

In the transformer temperature fluorescent fiber monitoring system, fluorescent fiber sensors are arranged at key parts of the transformer, เช่นการพันขดลวด. When an external light source excites the fluorescent substance in the fluorescent fiber, the fluorescent substance emits a fluorescent signal, and the detection system measures the afterglow time of the fluorescent signal. Based on the pre calibrated relationship curve between fluorescence afterglow time and temperature (which was obtained through extensive experiments and calibration work, เช่นการวัดเวลาเรืองแสงของสารฟลูออเรสเซนต์ที่อุณหภูมิต่างกันอย่างแม่นยำและการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์), แปลงเวลาเรืองแสงที่วัดได้เป็นค่าอุณหภูมิที่สอดคล้องกัน. จึงสามารถแปลงจากสัญญาณฟลูออเรสเซนซ์เป็นอุณหภูมิได้, ช่วยให้สามารถตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิในหม้อแปลงแบบเรียลไทม์.

องค์ประกอบของระบบและการทำงานร่วมกัน

ระบบตรวจสอบทั้งหมดประกอบด้วยแหล่งกำเนิดแสงเป็นหลัก, เซนเซอร์ไฟเบอร์ออปติกเรืองแสง, ระบบตรวจจับ, และระบบประมวลผลข้อมูล. แหล่งกำเนิดแสงให้แสงกระตุ้น, และเซ็นเซอร์ไฟเบอร์เรืองแสงจะตรวจจับอุณหภูมิและสร้างสัญญาณเรืองแสงที่สอดคล้องกัน. ระบบตรวจจับจะวัดพารามิเตอร์ที่เกี่ยวข้องของสัญญาณเรืองแสง (เช่น เวลาระเรื่อ), และกระบวนการของระบบประมวลผลข้อมูล, การวิเคราะห์, และจัดเก็บข้อมูลที่ตรวจพบ. ตัวอย่างเช่น, ระบบประมวลผลข้อมูลสามารถแสดงข้อมูลอุณหภูมิที่รวบรวมได้แบบเรียลไทม์, กำหนดเกณฑ์การเตือน (หากอุณหภูมิเกินเกณฑ์ความปลอดภัยที่ตั้งไว้, the system will issue an alarm), และทำการวิเคราะห์แนวโน้มระยะยาวกับข้อมูลอุณหภูมิเพื่อประเมินสถานะสุขภาพของหม้อแปลง.
3、 ขั้นตอนสำหรับอุณหภูมิหม้อแปลงตรวจสอบไฟเบอร์ออปติกฟลูออเรสเซนต์
(1) เค้าโครงเซ็นเซอร์
กำหนดสถานที่ตรวจสอบ
ก่อนที่จะดำเนินการตรวจสอบอุณหภูมิหม้อแปลงใยแก้วนำแสงเรืองแสง, ขั้นตอนแรกคือการกำหนดตำแหน่งของเซ็นเซอร์. การกระจายอุณหภูมิของชิ้นส่วนต่างๆ ภายในหม้อแปลงไม่สม่ำเสมอ, ตัวอย่างเช่น, อุณหภูมิจุดร้อนของขดลวดมักเป็นปัญหาที่สำคัญที่สุด. ฮอตสปอต (Hotspot) หมายถึง บริเวณที่มีการสะสมความร้อนในบางตำแหน่งเฉพาะของขดลวดในระหว่างการทำงานของหม้อแปลงไฟฟ้าเนื่องจากความร้อนที่เกิดจากกระแสที่ไหลผ่านขดลวด, ส่งผลให้อุณหภูมิค่อนข้างสูง. ตามโครงสร้างและคุณลักษณะทางความร้อนของหม้อแปลงไฟฟ้า, เซ็นเซอร์ไฟเบอร์ออปติกฟลูออเรสเซนต์มักจะถูกจัดเรียงไว้ที่ส่วนสำคัญของขดลวด, เช่นชั้นบนหรือชั้นล่างใกล้ขดลวด, เช่นเดียวกับส่วนตรงกลางของขดลวด. นอกจากนี้, อาจจำเป็นต้องติดตั้งเซ็นเซอร์ในตำแหน่งต่างๆ เช่น แกนเหล็ก และทางเดินน้ำมัน เพื่อตรวจสอบอุณหภูมิภายในหม้อแปลงอย่างครอบคลุม. ซึ่งจำเป็นต้องมีความเข้าใจอย่างลึกซึ้งเกี่ยวกับกลไกการถ่ายเทความร้อน เช่น การนำ, การพาความร้อน, and radiation in transformers to ensure that sensors can accurately monitor temperature changes inside the transformer.

ตัวอย่างเช่น, สำหรับหม้อแปลงจุ่มน้ำมัน, the flow of oil has a certain impact on temperature distribution. In areas with slower oil flow rates, heat may accumulate more easily, so placing sensors in these areas can better monitor potential temperature anomalies. ในเวลาเดียวกัน, the installation method of the sensor also needs to be considered to ensure that the sensor is in close contact with the internal components of the transformer, so as to accurately sense temperature changes. For windings, sensors can be installed by winding or embedding, while for the surface of the iron core, sensors can be installed by pasting or fixing fixtures.

การติดตั้งเซ็นเซอร์

After determining the placement of the sensor, proceed with the installation of the sensor. สำหรับเซนเซอร์ไฟเบอร์ออปติกฟลูออเรสเซนต์, กระบวนการติดตั้งต้องปฏิบัติตามขั้นตอนการปฏิบัติงานที่เข้มงวด. ประการแรก, จำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าส่วนไฟเบอร์ออปติกของเซ็นเซอร์ไม่เสียหาย, เนื่องจากความสมบูรณ์ของใยแก้วนำแสงมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการส่งสัญญาณแสง. ในระหว่างขั้นตอนการติดตั้ง, อาจต้องใช้เครื่องมือและอุปกรณ์พิเศษ, เช่น เครื่องต่อไฟเบอร์ฟิวชัน (หากจำเป็นต้องเชื่อมต่อส่วนไฟเบอร์). สำหรับเซนเซอร์ที่ฝังอยู่ในขดลวด, สิ่งสำคัญคือต้องหลีกเลี่ยงไม่ให้กระทบต่อประสิทธิภาพของฉนวนของขดลวด. ตัวอย่างเช่น, กระดาษฉนวนหรือชั้นสีฉนวนของขดลวดไม่สามารถเสียหายระหว่างการติดตั้ง. ในเวลาเดียวกัน, ควรแก้ไขเซ็นเซอร์หลังการติดตั้งเพื่อป้องกันการเคลื่อนตัวหรือความเสียหายต่อเซ็นเซอร์เนื่องจากการสั่นสะเทือนหรือสาเหตุอื่น ๆ ระหว่างการทำงานของหม้อแปลงไฟฟ้า. For the case of connecting internal and external optical fibers through flanges, it is necessary to ensure good sealing of the flanges to prevent oil leakage to the fiber optic connection and affect the transmission of optical signals.

（2） Signal excitation and acquisition

Selection and setting of excitation light source

Choosing the appropriate excitation light source is an important step in fluorescence fiber monitoring. The wavelength of the excitation light source needs to match the excitation wavelength of the fluorescent substance in the fluorescent fiber. พูดโดยทั่วไป, commonly used excitation light sources include laser diodes, ฯลฯ. ตัวอย่างเช่น, for some rare earth doped fluorescent fibers, the excitation wavelength may be between 400-500nm, and a laser diode of the corresponding wavelength needs to be selected as the excitation light source. When setting up the excitation light source, factors such as the power and stability of the light source should be considered. The power of the light source should not be too high to avoid causing light damage to the fluorescent substance, affecting its service life and fluorescence characteristics; ขณะเดียวกัน, the stability of the light source should be good to ensure the reproducibility of the fluorescence signal generated by each excitation. ตัวอย่างเช่น, if the power fluctuation of the light source is large, it may cause the measured fluorescence afterglow time to be unstable, จึงส่งผลต่อความแม่นยำในการวัดอุณหภูมิ.

Collection of fluorescence signals

When the excitation light source is irradiated onto the fluorescent fiber sensor, the fluorescent substance emits fluorescent signals, which need to be collected by a detection system. The detection system usually includes components such as photodetectors. Photodetectors can convert received fluorescent light signals into electrical signals for subsequent processing. When collecting fluorescence signals, attention should be paid to factors such as the angle and distance of collection. Because the intensity of fluorescence signals varies at different angles and distances, in order to ensure accurate collection of fluorescence signals, it is necessary to determine the optimal collection angle and distance based on the characteristics of the sensor and detection system. ตัวอย่างเช่น, for some fiber optic sensors, collecting fluorescence signals at a 45 degree angle to the photodetector may achieve better results. ในเวลาเดียวกัน, เพื่อลดการรบกวนของแสงรบกวนจากภายนอก, ระบบตรวจจับอาจติดตั้งอุปกรณ์ เช่น แผ่นบังแสง.

(3) การคำนวณอุณหภูมิและการประมวลผลข้อมูล

คำนวณอุณหภูมิตามแสงเรืองแสง

หลังจากรวบรวมสัญญาณเรืองแสงแล้ว, ระบบตรวจจับจะวัดเวลาแสงระเรื่อของสัญญาณเรืองแสง. คำนวณค่าอุณหภูมิที่สอดคล้องกันโดยยึดตามแบบจำลองความสัมพันธ์ที่สร้างไว้ล่วงหน้าระหว่างเวลาเรืองแสงและอุณหภูมิที่เปล่งแสงออกมา. แบบจำลองความสัมพันธ์นี้ได้มาจากการทดลองและการสอบเทียบอย่างกว้างขวาง. ตัวอย่างเช่น, ในห้องปฏิบัติการ, เซนเซอร์ไฟเบอร์ออปติกฟลูออเรสเซนต์ถูกวางไว้ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิคงที่ที่อุณหภูมิต่างกันเพื่อวัดเวลาเรืองแสงเรืองแสง. แล้ว, นิพจน์ทางคณิตศาสตร์สำหรับเวลาและอุณหภูมิเรืองแสงเรืองแสงได้มาจากการปรับข้อมูลให้เหมาะสมและวิธีการอื่นๆ, เช่น ฟังก์ชันกำลังสองหรือเลขชี้กำลัง. ในการใช้งานจริง, โดยการแทนที่เวลาเรืองแสงเรืองแสงที่วัดได้เป็นนิพจน์ทางคณิตศาสตร์นี้, สามารถคำนวณค่าอุณหภูมิภายในหม้อแปลงได้.

การประมวลผลและการวิเคราะห์ข้อมูล

ข้อมูลอุณหภูมิที่คำนวณได้จำเป็นต้องมีการประมวลผลและการวิเคราะห์เพิ่มเติม. การประมวลผลข้อมูลประกอบด้วยการดำเนินการต่างๆ เช่น การกรองและการปรับข้อมูลให้ราบรื่นเพื่อขจัดสัญญาณรบกวนและข้อผิดพลาดในระหว่างกระบวนการวัด. ตัวอย่างเช่น, อัลกอริธึมการกรองดิจิทัล เช่น การกรองค่าเฉลี่ย, การกรองค่ามัธยฐาน, ฯลฯ. สามารถใช้ในการประมวลผลข้อมูลอุณหภูมิ, ทำให้ข้อมูลราบรื่นและแม่นยำยิ่งขึ้น. ในส่วนของการวิเคราะห์, ข้อมูลอุณหภูมิสามารถแสดงได้แบบเรียลไทม์เพื่อให้พนักงานสามารถเข้าใจสภาพอุณหภูมิของหม้อแปลงได้อย่างสังหรณ์ใจ. ในเวลาเดียวกัน, สามารถตั้งค่าเกณฑ์การเตือนได้, และระบบจะแจ้งเตือนเมื่ออุณหภูมิเกินเกณฑ์ความปลอดภัยที่ตั้งไว้. นอกจากนี้, ผ่านการวิเคราะห์แนวโน้มระยะยาวของข้อมูลอุณหภูมิ, สามารถประเมินสถานะสุขภาพของหม้อแปลงได้. ตัวอย่างเช่น, หากพบว่าอุณหภูมิเพิ่มขึ้นทีละน้อย, อาจบ่งบอกถึงข้อผิดพลาดที่อาจเกิดขึ้นในหม้อแปลงไฟฟ้า, เช่นการเสื่อมสภาพของฉนวนที่คดเคี้ยว, ซึ่งต้องมีการตรวจสอบและบำรุงรักษาเพิ่มเติม.

4、 ตัวอย่างของ Fluorescence Fiber Optic Monitoring for Transformer Temperature

1. การติดตั้งและกำหนดค่าระบบหม้อแปลงแช่น้ำมัน
ในโครงการติดตามอุณหภูมิของหม้อแปลงแช่น้ำมันในสถานีไฟฟ้าย่อยขนาดใหญ่, การติดตั้งก ระบบตรวจสอบใยแก้วนำแสงเรืองแสง ถูกดำเนินการครั้งแรก. ตามลักษณะโครงสร้างของหม้อแปลงไฟฟ้า, เซนเซอร์ไฟเบอร์ออปติกฟลูออเรสเซนต์ถูกจัดเรียงไว้ที่ตำแหน่งสำคัญหลายตำแหน่งของการพัน, รวมถึงด้านบนด้วย, กลาง, และด้านล่างของขดลวด, รวมทั้งอยู่ใกล้แกนเหล็กด้วย. เซ็นเซอร์ได้รับการติดตั้งบนขดลวดผ่านอุปกรณ์ยึดพิเศษเพื่อให้แน่ใจว่ามีการสัมผัสกับขดลวดอย่างใกล้ชิดโดยไม่กระทบต่อประสิทธิภาพของฉนวนของขดลวด. ใยแก้วนำแสงภายในเชื่อมต่อกับใยแก้วนำแสงภายนอกผ่านหน้าแปลน, และใยแก้วนำแสงภายนอกจะส่งสัญญาณแสงไปยังโฮสต์การวัดอุณหภูมิซึ่งตั้งอยู่ใกล้กับหม้อแปลงไฟฟ้า. โฮสต์การวัดอุณหภูมิมีแหล่งกำเนิดแสงกระตุ้นที่เสถียร, เครื่องตรวจจับโฟโตอิเล็กทริคที่มีความแม่นยำสูง, และระบบประมวลผลข้อมูลอันทรงพลัง. The excitation light source selected a laser diode with a wavelength of 450nm, and its power was precisely adjusted to meet the excitation requirements of the fluorescent substance without causing damage to it.

In terms of data processing system, an appropriate data collection frequency has been set, such as collecting temperature data every 5 นาที. ในเวลาเดียวกัน, alarm thresholds were set based on the operating parameters and historical data of the transformer. For this oil immersed transformer, when the winding temperature exceeds 120 ° C, the system will issue a high temperature alarm signal. In order to ensure the reliability of the system, a comprehensive test was conducted on the entire system after installation, including optical transmission performance testing of optical fibers, temperature response testing of sensors, ฯลฯ.

การตรวจสอบการทำงานและการเตือนข้อผิดพลาด
ในระหว่างการทำงานของหม้อแปลงในแต่ละวัน, ระบบตรวจสอบใยแก้วนำแสงเรืองแสงยังคงทำงานต่อไป. โดยรวบรวมและวิเคราะห์ข้อมูลอุณหภูมิแบบเรียลไทม์, พนักงานสามารถเข้าใจการกระจายอุณหภูมิภายในหม้อแปลงได้ตลอดเวลา. ตัวอย่างเช่น, ในช่วงที่มีอุณหภูมิสูงในฤดูร้อน, เนื่องจากมีภาระบนหม้อแปลงมาก, อุณหภูมิที่คดเคี้ยวเพิ่มขึ้นเล็กน้อย. ระบบตรวจสอบจะบันทึกการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิอย่างแม่นยำ และออกข้อมูลคำเตือนทันทีเมื่ออุณหภูมิเข้าใกล้เกณฑ์การแจ้งเตือน. ทำให้เจ้าหน้าที่สามารถดำเนินมาตรการล่วงหน้าได้, เช่นการปรับโหลดของหม้อแปลง, เสริมสร้างการระบายอากาศและการกระจายความร้อน, ฯลฯ, เพื่อหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดที่อาจเกิดจากอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นอีก. ในระหว่างการดำเนินการครั้งเดียว, ระบบตรวจสอบพบว่าอุณหภูมิเพิ่มขึ้นผิดปกติ ณ ตำแหน่งหนึ่งของขดลวด. เมื่อตรวจสอบต่อไป, พบว่าการอุดตันของทางเดินน้ำมันบริเวณจุดนั้นทำให้ระบายความร้อนได้ไม่ดี. โดยการทำความสะอาดทางผ่านน้ำมันทันที, ปัญหาอุณหภูมิผิดปกติได้รับการแก้ไขแล้ว, หลีกเลี่ยงความล้มเหลวของหม้อแปลงที่อาจเกิดขึ้นและรับประกันการทำงานปกติของสถานีย่อย.

2. ตัวอย่างการตรวจวัดอุณหภูมิหม้อแปลงชนิดแห้ง

รูปแบบเซ็นเซอร์และลักษณะการติดตั้ง

สำหรับหม้อแปลงชนิดแห้งในห้องจำหน่ายของโรงงานแห่งหนึ่ง, เค้าโครงของ เซ็นเซอร์จะแตกต่างออกไปเมื่อใช้ใยแก้วนำแสงเรืองแสงในการตรวจสอบ อุณหภูมิ. เนื่องจากวิธีการกระจายความร้อนของหม้อแปลงชนิดแห้งส่วนใหญ่จะเป็นการพาความร้อน, การกระจายความร้อนค่อนข้างสม่ำเสมอ, แต่ปลายม้วนยังคงเป็นบริเวณที่อุณหภูมิสูงขึ้นได้ง่าย. ดังนั้น, ในแง่ของโครงร่างเซ็นเซอร์, เซนเซอร์ไฟเบอร์ออปติกฟลูออเรสเซนต์ส่วนใหญ่จัดอยู่ที่ปลายและส่วนตรงกลางของขดลวด. เมื่อติดตั้งเซ็นเซอร์, เมื่อพิจารณาถึงโครงสร้างที่กะทัดรัดของหม้อแปลงชนิดแห้ง, มีการใช้เซ็นเซอร์ขนาดจิ๋วและจับจ้องไปที่พื้นผิวขดลวดโดยใช้อุปกรณ์จับยึดแบบพิเศษ. วิธีการติดตั้งนี้ไม่เพียงแต่รับประกันการสัมผัสที่ดีระหว่างเซ็นเซอร์กับขดลวดเท่านั้น, แต่ยังอำนวยความสะดวกในการติดตั้งและบำรุงรักษาอีกด้วย.