Як виміряти температуру обмоток трансформатора-INNO

The temperature monitoring of transformer windings is the key to ensuring their safe operation. The following are common temperature measurement methods and precautions, classified by reliability and application scenarios:

1. Прямий метод вимірювання (most accurate)

Волоконно-оптична система вимірювання температури (recommended)
Принцип: Волоконно-оптичні датчики (such as fluorescent fibers or FBG fibers) are embedded during winding manufacturing to directly measure the temperature of the wire.
Переваги: Ізоляція, захист від електромагнітних перешкод, accuracy up to ± 1 ℃, suitable for high-voltage or ultra high voltage transformers (such as 500kV and above).
Справа: ABB and Siemens’ high-end transformers commonly use this type of system.
Бездротові датчики (emerging technology)
Принцип: Micro wireless temperature sensors (such as those based on SAW or RFID technology) вбудовані між шарами обмотки та передають дані через бездротові сигнали.
Обмеження: Необхідно вирішити проблеми з металевим екрануванням і електромагнітними перешкодами, в даний час в основному використовується для тестування трансформаторів.

2. Непрямий метод розрахунку (основний додаток)

Розрахунок теплового моделювання (IEC 60076-7 стандарт)
метод: Вимірюючи температуру масла у верхній частині (TOST) і струм навантаження, у поєднанні із застосуванням коефіцієнта гарячої точки обмотки, його можна використовувати для тестування передачі або діагностики несправностей.

3. Традиційні методи моніторингу (допоміжна довідка)

Датчик температури масла+індикатор температури обмотки (WTI)
Принцип: Датчик температури масла суміщений з трансформатором струму (CT) сигнал для імітації підвищення температури обмотки, з похибкою близько ± 5 ℃.
Увага: Калібрування слід проводити щоразу 3 років, щоб уникнути неправильної оцінки, спричиненої помилками співвідношення КТ.
Infrared thermal imager (external detection)
Usage: Only applicable to exposed winding ends or oil tank surfaces, considering the effects of oil flow and heat dissipation, з поганою точністю (± 10 ℃).

4. Запобіжні заходи

Поріг безпеки:
Звичайне утеплення (клас А): звивиста гаряча точка ≤ 105 ℃ (стандарт IEC).
При перевантаженні: Дозволяється підніматися до 130 ℃ протягом короткого періоду часу (зверніться до кривої виробника).
Порівняння даних: При відмінності прямим методом (волоконно-оптичний) і непрямий метод (теплове моделювання) перевищує 10 ℃, необхідно дослідити помилки датчика або розрахункової моделі.
Анотація та пропозиції щодо вибору
Нові/важливі трансформери: Пріоритет повинен бути наданий вбудованим волоконно-оптичним системам.
Трансформатор в роботі: Використовується розрахунок WTI+термічного моделювання, і метод опору використовується для перевірки під час щорічних відключень електроенергії.
Тимчасовий моніторинг: комбінація інфрачервоного та бездротового датчиків, підходить для усунення несправностей.
Для конкретних моделей обладнання або деталей встановлення, будь ласка, зв'яжіться з FJINNO

Складність встановлення волоконно-оптичної системи вимірювання температури помірна, в основному в залежності від сценарію застосування (наприклад обмотка трансформатора, розподільні пристрої, генератор) і спосіб установки (попереднє вбудоване або пізнє встановлення). Ось ключові моменти:
1. монтаж
Обмотка трансформатора повинна бути заправлена оптичними волокнами на етапі виробництва, а внутрішній простір обмотки вузький, потребують високовольтної обробки ізоляції.
Пізніше встановлення розподільних шаф/шинопроводів вимагає лише поверхневої фіксації без демонтажу обладнання, але слід уникати місць із сильними електромагнітними перешкодами.
2. Запобіжні заходи
Операція: Волоконно-оптичний кабель крихкий, і радіус вигину повинен бути більше значення, інакше він схильний до поломки.
Обмеження посади: Установка всередині обмотки трансформатора повинна бути розроблена у співпраці з виробником і не може бути змінена пізніше.
3. Пропозиції щодо спрощення встановлення
Новий проект: Пріоритет слід віддавати попередньо вбудованим флуоресцентним волоконно-оптичним датчикам, який буде інтегрований виробником трансформатора. Користувачам потрібно лише підключити демодулятор.
Проект ремонту: Прийняття зовнішніх волоконно-оптичних зондів (такі як шини та контакти), фіксується за допомогою застібок або термопровідного клею, установку однієї точки можна завершити протягом 30 хвилин.
4. Вам потрібні професіонали?
так: Для роботи потрібні навчені техніки, особливо в середовищах високого тиску або точного обладнання.
Виняток: Сценарії низької напруги, такі як розподільні пристрої, можуть бути виконані командою електриків.
Резюме: Якщо трансформатор був введений в експлуатацію, рекомендується вибрати зовнішню оптоволоконну систему (наприклад моніторинг шин), який легко встановити; Якщо це новий проект, хоча попередньо вбудований дизайн є складним на початковому етапі, він має більш високу довгострокову надійність.