Überwachung von Aufwärtstransformatoren für Generatoren in der Stromerzeugung
Direkte Temperaturmessung an den Hotspots der Glasfaserwicklungen bei Generator-Aufwärtstransformatoren, kombiniert mit DGA, Teilentladungsmessung und Zustandsüberwachung kritischer Komponenten.
Überwachung des tatsächlichen thermischen Verhaltens der Wicklungen unter Generatorlast und unter den jeweiligen Kühlbedingungen mithilfe eingebetteter Glasfasersensoren, die an kritischen Stellen der Transformatorwicklungen vorgesehen sind.
Warum „Hot Spots“ in den Wicklungen von GSU-Transformatoren bei der Stromerzeugung eine Rolle spielen
- ●Die Generatorleistung wirkt sich direkt auf die Belastung des Transformators aus.
- ●Eine hohe Dauerbelastung kann zu thermischen Spannungen in der Wicklung führen.
- ●Lokale Überhitzungsstellen in der Wicklung werden durch die Temperatur an der Öloberfläche möglicherweise nicht vollständig erfasst.
- ●Änderungen der Kühlbedingungen wirken sich auf das thermische Verhalten der Wicklung aus.
- ●Ein wiederholter Betrieb bei hohen Temperaturen trägt zur thermischen Alterung der Isolierung bei.
- ●Direkte Temperaturdaten an ausgewählten Stellen der Wicklung sorgen für zusätzliche thermische Transparenz.
Bei kritischen Aufwärtstransformatoren für Generatoren ist die Temperatur an den Hotspots der Wicklung eines der aussagekräftigsten Signale für den thermischen Zustand, da sie widerspiegelt, was an ausgewählten Stellen im Inneren der Wicklung unter tatsächlicher Betriebslast vor sich geht.
Siehe auch: Überwachung von Hotspots in Transformatorwicklungen · Temperaturüberwachung von Transformatoren · Temperaturüberwachung mittels Glasfaser
Was sollte in einem Aufwärtstransformator eines Generators gemessen werden?
- ●Temperatur am Wicklungs-Hotspot — Direktmessung an ausgewählten thermisch kritischen Stellen der Wicklung.
- ●Öl-Höchsttemperatur — dient als Anhaltspunkt für den allgemeinen thermischen Zustand des Transformatoröls.
- ●Transformatorlast — ermöglicht es, das Temperaturverhalten der Wicklungen zusammen mit der Generatorleistung und der Transformatorauslastung zu bewerten.
- ●Kühlverhalten — hilft dabei, zu beurteilen, wie sich die Wicklungs- und Öltemperaturen auf die Kühlstufen und sich ändernde Betriebsbedingungen auswirken.
Je nach Kritikalität des Transformators und den Projektanforderungen können zusätzliche Zustandsüberwachungssignale wie DGA, Teilentladungsüberwachung und Durchführungsüberwachung hinzugefügt werden.
Messung von Hotspots bei Direktwicklung im Vergleich zur geschätzten Temperatur
| Temperaturverfahren | Was es bedeutet | Rolle bei der GSU-Überwachung |
|---|---|---|
| Öl-Höchsttemperatur | Gesamtzustand des Transformatoröls hinsichtlich der Temperatur | Thermische Referenz |
| Wicklungstemperaturanzeige (WTI) | Indirekte / simulierte Wicklungstemperaturanzeige | Herkömmliche Temperaturanzeige bei Transformatoren |
| Thermisches Modell | Berechneter Heißpunkt der Wicklung auf der Grundlage von Last, Referenztemperatur und Auslegungsannahmen | Technische Kalkulation |
| Glasfaser-Temperatursensor | Direkte Temperaturmessung an ausgewählten Stellen der Wicklung | Direkte Hot-Spot-Messung |
Die direkte Temperaturmessung über Glasfaser ergänzt herkömmliche WTI- und Transformator-Wärmemodelle, anstatt sie zu ersetzen.
Ähnliche Produkte: BWR2-Anzeige für die Wicklungstemperatur des Transformators · Glasfaser-Temperatursensor zur Überwachung von Hotspots in Transformatorwicklungen
Glasfaser-Temperaturüberwachung für Aufwärtstransformatoren von Generatoren
- ●Direkte Wicklungsmessung — die tatsächliche Temperatur an ausgewählten Stellen der Wicklung messen.
- ●Elektrische Isolierung — Die optische Erfassung eignet sich für Umgebungen mit Hochspannungsisolierung.
- ●EMI-Störfestigkeit — Bei der faseroptischen Sensorik entfallen die Einschränkungen durch elektromagnetische Störungen, die bei der herkömmlichen elektrischen Signalübertragung am Messpunkt auftreten.
- ●Mehrpunkt-Temperaturüberwachung — Vergleichen Sie das Temperaturverhalten an verschiedenen Wicklungsstellen und in verschiedenen Phasen.
- ●Entworfen während der Transformatorfertigung — Die neue GSU-Transformatorfertigung bietet die beste Gelegenheit, die Positionierung der Sensoren, die Verlegung der Glasfaserkabel und die Überwachungskanäle zu planen.
So planen Sie die Überwachung von Glasfaser-Hotspots für einen neuen GSU-Transformator
Überprüfung des thermischen Designs der Wicklung
Überprüfen Sie die Wicklungsstruktur, den Kühlweg, die Stromverteilung und die thermischen Auslegungsdaten des Transformators.
Kritische Hotspot-Standorte identifizieren
Legen Sie die ausgewählten Messstellen anhand der Konstruktionsdaten des Transformators fest, anstatt eine einheitliche Sensorposition zu verwenden.
Anzahl der Sensoren und Verlegung der Glasfaserkabel planen
Legen Sie während der Transformatorfertigung Überwachungspunkte, Phasenabdeckung, Glasfaserverlegung und mechanischen Schutz fest.
Überwachungskanäle und Anlagenintegration konfigurieren
Passen Sie die Anzahl der Messpunkte an die Überwachungseinheit und die erforderliche lokale bzw. ferngesteuerte Datenarchitektur an.
Die Anordnung der Glasfasersensoren sollte nach Möglichkeit bereits vor der Wicklungsmontage mit dem Transformatorentwickler oder -hersteller abgestimmt werden.
Überwachung der Wicklungstemperatur der GSU unter Generatorlast
- ●Vergleichen Sie die Wicklungstemperatur mit der Generatorleistung.
- ●Beobachten Sie den Temperaturanstieg bei steigender Belastung.
- ●Vergleichen Sie das Temperaturverhalten nach einer Änderung der Kühlstufen.
- ●Ermitteln Sie anhaltende Unterschiede zwischen den Phasen oder Messpunkten.
- ●Überprüfen Sie wiederholte Betriebsphasen bei hohen Temperaturen.
Temperaturtrends gewinnen an Aussagekraft, wenn sie zusammen mit der tatsächlichen Transformatorauslastung und dem Kühlverhalten ausgewertet werden.
Warum die Temperaturüberwachung an mehreren Messpunkten bei der Wicklung wichtig ist
Der Zweck der Mehrpunktüberwachung besteht nicht einfach darin, mehr Temperaturwerte zu erfassen, sondern zu verstehen, wie sich die Wärme an kritischen Stellen der Wicklung verteilt.
- ●Vergleichen Sie mehrere Wicklungsorte.
- ●Phasen vergleichen.
- ●Beobachten Sie lokale Temperaturunterschiede.
- ●Erkennen Sie anhaltende thermische Ungleichgewichte.
- ●Das Lastverhalten bewerten.
- ●Bewerte das Kühlverhalten.
Zusätzliche Zustandssignale für kritische GSU-Transformatoren
Analyse gelöster Gase
Liefert chemische Hinweise auf sich entwickelnde interne thermische oder elektrische Störungen.
Überwachung von Teilentladungen
Liefert Hinweise auf sich entwickelnde Entladungsaktivität im Zusammenhang mit der Isolierung des Transformators.
Buchsenüberwachung
Erfasst Zustandsänderungen an kritischen Hochspannungs-Transformatorstutzen.
Ebenfalls erhältlich: Überwachungssystem für Temperatur, Füllstand und Druck von Transformatoröl.
Von GSU-Wicklungssensoren bis hin zur Anlagenzustandsüberwachung
Die Architektur sollte entsprechend den tatsächlichen Überwachungsanforderungen und den verfügbaren Systemschnittstellen konfiguriert werden.
Warum sollten Sie sich bei der GSU-Glasfaser-Temperaturüberwachung für INNO entscheiden?
- ●Integrierte Temperaturmessung in Wicklungen — Optionen für die faseroptische Messtechnik zur direkten Messung an ausgewählten Stellen der Wicklung.
- ●Mehrpunkt-Überwachungssysteme — Sensoren und Mehrkanal-Überwachungseinheiten für mehrere Temperaturmesspunkte in der Wicklung.
- ●Unterstützung bei der Sensorplanung — Die Anzahl der Sensoren, die Einbauorte und die Verlegung der Glasfaserkabel können entsprechend den Konstruktionsangaben des Transformators abgestimmt werden.
- ●Vollständige Konfiguration der Temperaturüberwachung über Glasfaser — Sensorsonden, optische Leitungen, Überwachungseinheiten, Anzeigen und die Überwachungsarchitektur können entsprechend den Projektanforderungen konfiguriert werden.
DGA, Teilentladungs-, Durchführungs- und OLTC-Überwachung können ebenfalls hinzugefügt werden, wenn eine umfassendere Zustandsüberwachung des Transformators erforderlich ist.
Neuer GSU-Transformator oder Nachrüstung eines bestehenden Transformators?
Neuer GSU-Transformator
- ●Die beste Lösung für eingebettete Wicklungssensoren
- ●Überprüfung des thermischen Designs
- ●Sensorstandorte planen
- ●Verlegung der Glasfaserkabel planen
- ●Überwachungskanäle auswählen
- ●Koordination der Montage während der Transformatorfertigung
Bestehender Transformator
- ●Vorhandene eingebettete Sensoren überprüfen
- ●Vorhandene Glasfasersensoren integrieren, sofern vorhanden
- ●Überwachungseinheiten aktualisieren
- ●Barrierefreie Überwachung der Außentemperatur hinzufügen
- ●Bei Bedarf DGA-/PD-/Buchsenüberwachung hinzufügen
Der Einbau neuer Glasfasersensoren direkt in eine bestehende Transformatorwicklung hängt von der Bauweise des Transformators, der Zugänglichkeit und dem Umfang der Demontagearbeiten ab.
Empfohlene Produkte für die Temperatur- und Zustandsüberwachung von GSU
Optionen zur Temperaturüberwachung mittels Glasfasersensoren für Heißstellen in GSU-Wicklungen sowie ergänzende DGA-, PD- und Durchführungsüberwachung.
Glasfaser-Temperaturmesssystem für Öltransformatoren
Ein komplettes Glasfasersystem zur direkten Temperaturmessung an den Heißstellen der Wicklungen, geeignet für neue GSU-Transformatorprojekte.
Glasfaser-Temperatursensor zur Überwachung von Hotspots in Transformatorwicklungen
Das Sensorelement ist an ausgewählten Stellen der Wicklung angebracht, um direkte Temperaturdaten der Hotspots zu liefern.
Mehrkanaliges Glasfaser-Temperaturmess- und -überwachungssystem
Überwacht mehrere Wicklungsstellen und Phasen gleichzeitig und eignet sich daher für GSU-Projekte, die eine Mehrpunktüberwachung erfordern.
Online-Überwachungssystem zur Analyse gelöster Gase (DGA) für Transformatoröl
Liefert neben den Wicklungstemperaturdaten auch Hinweise auf den chemischen Zustand kritischer GSU-Transformatoren.
Online-Überwachungssystem für Teilentladungen an Transformatoren
Kontinuierliche Überwachung der Entladungsaktivität als ergänzendes Signal für den Isolationszustand.
Überwachungssystem für Transformator-Durchführungen
Überwacht Zustandsänderungen an den kritischen Hochspannungsdurchführungen des GSU-Transformators.
Verwandte Überwachungslösungen
Verwandte Transformatoranwendungen
Welche Informationen helfen uns bei der Planung der GSU-Glasfaser-Temperaturüberwachung?
Informationen zum Transformator
- ●Nennleistung des Transformators
- ●Spannungspegel
- ●Anzahl der Phasen
- ●Transformatorausführung / -typ
Informationen zur Wicklung
- ●Wicklungsstruktur
- ●Wicklungszeichnungen
- ●Informationen zur thermischen Auslegung
- ●Kühlvorrichtung
- ●Voraussichtliche Standorte von Hotspots
Anforderungen an die Überwachung
- ●Erforderliche Messpunkte
- ●Anzahl der Kanäle
- ●Neuer Transformator oder Nachrüstung
- ●Anforderungen an die lokale Anzeige
- ●Anforderungen an Alarm- und Fernüberwachungssysteme
Wicklungszeichnungen und Informationen zur thermischen Auslegung sind besonders hilfreich bei der Bewertung der Positionierung von eingebetteten Glasfasersensoren.
Häufig gestellte Fragen
Was ist ein Generator-Aufwärtstransformator?
Ein Generator-Hochspannungstransformator (GSU) verbindet den Ausgang eines Generators mit dem Übertragungsnetz und wandelt die Generatorspannung auf die Übertragungsspannung hoch.
Warum ist die Temperatur an den heißen Stellen der Wicklungen in einem GSU-Transformator wichtig?
GSU-Transformatoren können einer erheblichen und anhaltenden Belastung ausgesetzt sein, die mit der Generatorleistung zusammenhängt, und die Temperatur an den Hotspots der Wicklung spiegelt die thermische Belastung an bestimmten Stellen innerhalb der Wicklung wider, die durch die Temperatur des oberen Öls allein möglicherweise nicht vollständig erfasst wird.
Kann die Temperatur an der heißesten Stelle der GSU-Wicklung direkt gemessen werden?
Ja – Glasfaser-Temperatursensoren können an ausgewählten Stellen der Wicklung angebracht werden, um direkte Messungen zu ermöglichen; am einfachsten ist dies, wenn dies bereits bei der Herstellung des Transformators eingeplant wird.
Warum werden Glasfaser-Temperatursensoren in einem GSU-Transformator eingesetzt?
Die faseroptische Messtechnik gewährleistet eine elektrische Isolierung und umgeht die durch elektromagnetische Störungen bedingten Einschränkungen der herkömmlichen elektrischen Signalübertragung am Messpunkt, was für die Umgebung von Hochspannungswicklungen besonders geeignet ist.
Inwiefern unterscheidet sich die direkte Glasfasermessung von WTI?
Ein Wicklungstemperaturanzeiger (WTI) liefert einen indirekten, simulierten Messwert der Wicklungstemperatur, während ein Glasfasersensor die tatsächliche Temperatur an einer bestimmten Stelle der Wicklung misst. Die beiden ergänzen sich gegenseitig und sind kein Ersatz füreinander.
Wie viele Glasfasersensoren sollten in einem GSU-Transformator installiert werden?
Die Anzahl der Messpunkte hängt von der Wicklungsauslegung, der Phasenkonfiguration und den Anforderungen an die Projektüberwachung ab und wird in der Regel im Rahmen der Sensorplanung festgelegt, anstatt auf eine einheitliche Anzahl festgelegt zu werden.
Wo sollten die Glasfaser-Temperatursensoren in der Wicklung angebracht werden?
Die Sensorpositionen sollten anhand der thermischen Auslegung des Transformators und der Wicklungszeichnungen ermittelt werden, um diejenigen Stellen zu ermitteln, an denen unter Last mit größter Wahrscheinlichkeit höhere Temperaturen auftreten.
Können Glasfasersensoren in einen vorhandenen GSU-Transformator eingebaut werden?
Der Einbau neuer Sensoren direkt in eine bestehende Wicklung hängt von der Bauweise des Transformators, der Zugänglichkeit und dem Umfang der erforderlichen Demontagearbeiten ab; bereits vorhandene, in die Wicklung eingebettete Glasfasersensoren können oft in eine Überwachungseinheit integriert werden.
Planung der Überwachung von Überhitzungsstellen in den Wicklungen der GSU vor dem Bau des Transformators
Senden Sie uns die Nennleistung Ihres GSU-Transformators, die Wicklungszeichnungen, die thermischen Auslegungsdaten und die erforderlichen Messpunkte zu. Wir unterstützen Sie gerne bei der Bewertung einer Konfiguration zur Temperaturüberwachung mittels Glasfaser für ausgewählte Hotspots in der Wicklung.
