Surveillance des transformateurs élévateurs de générateurs pour la production d'électricité
Mesure directe de la température des points chauds au niveau des enroulements à fibre optique des transformateurs élévateurs de générateurs, associée à l'analyse des gaz de décomposition (DGA), à la détection des décharges partielles et à la surveillance de l'état des composants critiques.
Surveiller le comportement thermique réel des enroulements en fonction de la charge du générateur et des conditions de refroidissement, grâce à des capteurs à fibre optique intégrés, prévus à des emplacements stratégiques des enroulements du transformateur.
Pourquoi les points chauds des enroulements des transformateurs GSU sont-ils importants dans la production d'électricité ?
- ●La puissance de sortie du générateur influe directement sur la charge du transformateur.
- ●Une charge continue élevée peut générer des contraintes thermiques dans l'enroulement.
- ●Il se peut que la température de l’huile en surface ne reflète pas entièrement les points chauds locaux au niveau des enroulements.
- ●Les variations des conditions de refroidissement influent sur la réponse thermique des enroulements.
- ●Un fonctionnement répété à haute température contribue au vieillissement thermique de l'isolation.
- ●Les informations directes sur la température relevées à certains emplacements des enroulements offrent une meilleure visibilité thermique.
Pour les transformateurs élévateurs essentiels des groupes électrogènes, la température des points chauds des enroulements constitue l'un des indicateurs les plus précieux de l'état thermique, car elle reflète ce qui se passe à des emplacements précis à l'intérieur de l'enroulement sous une charge de fonctionnement réelle.
À lire également : Surveillance des points chauds dans les enroulements des transformateurs · Surveillance de la température des transformateurs · Surveillance de la température par fibre optique
Quels paramètres faut-il mesurer à l'intérieur d'un transformateur élévateur de générateur ?
- ●Température au point chaud de l'enroulement — mesure directe à des emplacements sélectionnés de l'enroulement présentant un risque thermique.
- ●Température maximale de l'huile — sert de référence pour évaluer l'état thermique global de l'huile du transformateur.
- ●Charge du transformateur — permet d'évaluer le comportement thermique des enroulements en tenant compte à la fois de la production du générateur et de la charge du transformateur.
- ●Réponse de refroidissement — permet d'évaluer la manière dont les températures des enroulements et de l'huile réagissent aux différentes phases de refroidissement et à l'évolution des conditions de fonctionnement.
D'autres signaux de surveillance, tels que l'analyse des gaz de décharge (DGA), la détection des décharges partielles et la surveillance des traversées, peuvent être ajoutés en fonction de l'importance du transformateur et des exigences du projet.
Mesure des points chauds par enroulement direct vs température estimée
| Méthode de mesure de la température | Ce que cela représente | Rôle dans le suivi du GSU |
|---|---|---|
| Température maximale de l'huile | État thermique global de l'huile du transformateur | Référence thermique |
| Indicateur de température des enroulements (WTI) | Indication indirecte / simulée de la température de l'enroulement | Indication de température des transformateurs classiques |
| Modèle thermique | Point chaud de l'enroulement calculé en fonction de la charge, de la température de référence et des hypothèses de conception | Devis technique |
| Capteur de température à fibre optique | Mesure directe de la température à certains emplacements des enroulements | Mesure directe des points chauds |
La mesure directe de la température par fibre optique vient compléter les modèles thermiques conventionnels basés sur le WTI et les transformateurs, sans pour autant les remplacer.
Produits associés : Indicateur de température des enroulements du transformateur BWR2 · Capteur de température à fibre optique pour la surveillance des points chauds des enroulements de transformateurs
Surveillance de la température par fibre optique pour les transformateurs élévateurs de générateurs
- ●Mesure directe de l'enroulement — mesurer la température réelle à certains emplacements des enroulements.
- ●Isolation électrique — La détection optique est adaptée aux environnements d'isolation haute tension.
- ●Immunité aux interférences électromagnétiques — La détection par fibre optique permet d'éviter les contraintes liées aux interférences électromagnétiques associées à la transmission conventionnelle de signaux électriques au point de détection.
- ●Surveillance multipoint de la température — comparer l'évolution de la température entre différents emplacements d'enroulement et différentes phases.
- ●Conçu lors de la fabrication du transformateur — La nouvelle fabrication de transformateurs GSU offre la meilleure occasion de planifier l'emplacement des capteurs, le tracé des fibres optiques et les canaux de surveillance.
Comment planifier la surveillance par fibre optique d'un point critique pour un nouveau transformateur GSU
Examiner la conception thermique des enroulements
Examiner les informations relatives à la structure des enroulements, au circuit de refroidissement, à la répartition du courant et à la conception thermique du transformateur.
Identifier les emplacements des points chauds critiques
Déterminez les emplacements de détection en fonction des caractéristiques techniques du transformateur, plutôt que d'utiliser un emplacement de capteur universel.
Planifier le nombre de capteurs et le tracé des fibres optiques
Définir les points de surveillance, la couverture des phases, le tracé des fibres optiques et la protection mécanique lors de la fabrication des transformateurs.
Configurer les canaux de surveillance et l'intégration de l'installation
Adaptez le nombre de points de détection à l'unité de surveillance et à l'architecture de données locale/à distance requise.
Dans la mesure du possible, l'emplacement des capteurs à fibre optique doit être coordonné avec le concepteur ou le fabricant du transformateur avant l'assemblage du bobinage.
Suivi de la température des enroulements du GSU en fonction de la charge du générateur
- ●Comparez la température des enroulements avec la puissance de sortie du générateur.
- ●Observez l'augmentation de la température lorsque la charge augmente.
- ●Comparez la réponse en température après modification des étapes de refroidissement.
- ●Identifier les écarts persistants entre les phases ou entre les points de surveillance.
- ●Examiner les périodes de fonctionnement prolongées à haute température.
Les tendances en matière de température prennent davantage de valeur lorsqu'elles sont analysées conjointement avec la charge réelle du transformateur et son comportement en matière de refroidissement.
Pourquoi la surveillance multipoint de la température d'enroulement est-elle importante ?
L'objectif de la surveillance multipoint n'est pas simplement de collecter davantage de valeurs de température, mais de comprendre comment la chaleur se répartit au niveau des zones critiques de l'enroulement.
- ●Comparez plusieurs emplacements d'enroulement.
- ●Comparez les phases.
- ●Observez les différences de température locales.
- ●Identifier un déséquilibre thermique persistant.
- ●Évaluer la réponse à la charge.
- ●Évaluer la réponse du système de refroidissement.
Signaux d'état supplémentaires pour les transformateurs GSU critiques
Analyse des gaz dissous
Fournit des indices chimiques indiquant l'apparition d'anomalies thermiques ou électriques internes.
Surveillance des décharges partielles
Fournit des indications sur l'apparition d'une activité de décharge liée à l'isolation du transformateur.
Surveillance des bagues
Permet de suivre l'évolution de l'état des traversées de transformateurs haute tension critiques.
Suivi OLTC
Fournit des informations sur l'état de fonctionnement du changeur de prises en charge, le cas échéant.
Également disponible : Système de surveillance de la température, du niveau et de la pression de l'huile de transformateur.
Des capteurs de bobinage GSU à la surveillance de l'état des installations
L'architecture doit être conçue en fonction des besoins réels en matière de surveillance et des interfaces système disponibles.
Pourquoi choisir INNO pour la surveillance de la température par fibre optique à la GSU ?
- ●Capteurs de température intégrés dans les enroulements — options de détection par fibre optique pour une mesure directe à certains emplacements de l’enroulement.
- ●Systèmes de surveillance multipoints — des capteurs et des unités de surveillance multicanaux permettant de surveiller plusieurs points de température sur l'enroulement.
- ●Prise en charge de la planification des capteurs — Le nombre de capteurs, leurs emplacements d'installation et le tracé des fibres optiques peuvent être déterminés en fonction des informations relatives à la conception du transformateur.
- ●Configuration complète de la surveillance de la température par fibre optique — Les sondes, les câbles optiques, les unités de surveillance, les écrans et l'architecture de surveillance peuvent être configurés en fonction des exigences du projet.
La surveillance de la DGA, des décharges partielles, des traversées et du transformateur à tension en ligne (OLTC) peut également être ajoutée lorsqu'une surveillance plus complète de l'état du transformateur est nécessaire.
Nouveau transformateur GSU ou modernisation d'un transformateur existant ?
Nouveau transformateur GSU
- ●La meilleure opportunité pour les capteurs de bobinage intégrés
- ●Examiner la conception thermique
- ●Planifier l'emplacement des capteurs
- ●Planifier le tracé de la fibre optique
- ●Sélectionner les canaux de surveillance
- ●Coordonner l'installation lors de la fabrication des transformateurs
Transformateur existant
- ●Passer en revue les capteurs intégrés existants
- ●Intégrer les capteurs à fibre optique existants, le cas échéant
- ●Mise à niveau des unités de surveillance
- ●Ajouter une fonction de surveillance de la température extérieure accessible
- ●Ajouter une surveillance du DGA, du PD et des traversées lorsque cela est nécessaire
L'installation de nouveaux capteurs à fibre optique directement à l'intérieur d'un enroulement de transformateur existant dépend de la conception du transformateur, de son accessibilité et de l'ampleur du démontage nécessaire.
Produits recommandés pour la surveillance de la température et de l'état des équipements GSU
Options de surveillance de la température par fibre optique pour les points chauds des enroulements du GSU, ainsi que la surveillance complémentaire de l'analyse des gaz de décharge (DGA), des décharges partielles (PD) et de l'état des traversées.
Système de mesure de température par fibre optique pour transformateur à bain d'huile
Un système complet à fibre optique pour la mesure directe de la température des points chauds au niveau des enroulements, adapté aux nouveaux projets de transformateurs GSU.
Capteur de température à fibre optique pour la surveillance des points chauds des enroulements de transformateurs
L'élément capteur est placé à certains emplacements de l'enroulement afin de fournir des données directes sur la température des points chauds.
Système multicanal de mesure et de surveillance de la température par fibre optique
Permet de surveiller simultanément plusieurs emplacements d'enroulement et plusieurs phases, ce qui convient aux projets GSU nécessitant une couverture multipoint.
Système de surveillance DGA (analyse des gaz dissous) en ligne pour l'huile de transformateur
Ajoute des données sur l'état chimique ainsi que des données de température des enroulements pour les transformateurs critiques de GSU.
Système de surveillance en ligne des décharges partielles des transformateurs
Surveillance continue de l'activité de décharge comme signal complémentaire indiquant l'état de l'isolation.
Système de surveillance des traversées de transformateur
Surveille les changements d'état au niveau des traversées haute tension critiques du transformateur de la GSU.
Solutions de surveillance associées
Applications connexes des transformateurs
Quelles informations nous aident à planifier la surveillance de la température par fibre optique de la GSU ?
Informations sur le transformateur
- ●Puissance nominale du transformateur
- ●Niveau de tension
- ●Nombre de phases
- ●Conception / type de transformateur
Informations sur le rembobinage
- ●Structure d'enroulement
- ●Plans d'enroulement
- ●Informations relatives à la conception thermique
- ●Système de refroidissement
- ●Emplacements prévus des points chauds
Exigences en matière de surveillance
- ●Points de détection requis
- ●Nombre de chaînes
- ●Nouveau transformateur ou modernisation
- ●Exigence relative à l'affichage local
- ●Exigences en matière d'alarme et de télésurveillance
Les schémas d'enroulement et les informations relatives à la conception thermique sont particulièrement utiles pour évaluer l'emplacement des capteurs à fibre optique intégrés.
Foire aux questions
Qu'est-ce qu'un transformateur élévateur de générateur ?
Un transformateur élévateur de générateur (GSU) relie la sortie d'un générateur au réseau de transport, en augmentant la tension du générateur pour l'amener au niveau de la tension de transport.
Pourquoi la température des points chauds des enroulements est-elle importante dans un transformateur GSU ?
Les transformateurs GSU peuvent être soumis à des charges importantes et prolongées liées à la production du générateur, et la température des points chauds des enroulements reflète les contraintes thermiques à certains endroits précis à l'intérieur de ceux-ci, que la température de l'huile à la surface ne permet pas toujours de représenter pleinement.
Peut-on mesurer directement la température au point le plus chaud de l'enroulement d'un GSU ?
Oui — des capteurs de température à fibre optique peuvent être placés à certains endroits des enroulements afin de permettre une mesure directe ; cela est plus facile à réaliser si cette installation est prévue dès la fabrication du transformateur.
Pourquoi utiliser des capteurs de température à fibre optique à l'intérieur d'un transformateur GSU ?
La détection par fibre optique assure une isolation électrique et permet de contourner les contraintes liées aux interférences électromagnétiques (EMI) inhérentes à la transmission classique de signaux électriques au point de détection, ce qui convient parfaitement à l'environnement des enroulements haute tension.
En quoi la mesure directe par fibre optique diffère-t-elle de la méthode WTI ?
Un indicateur de température des enroulements (WTI) fournit une mesure indirecte et simulée de la température des enroulements, tandis qu'un capteur à fibre optique mesure la température réelle à un emplacement précis des enroulements. Ces deux dispositifs sont complémentaires et ne se substituent pas l'un à l'autre.
Combien de capteurs à fibre optique faut-il installer dans un transformateur GSU ?
Le nombre de points de mesure dépend de la conception de l'enroulement, de la configuration des phases et des exigences de surveillance du projet ; il est généralement défini lors de la planification des capteurs plutôt que fixé à un nombre universel.
À quel endroit faut-il installer les capteurs de température à fibre optique dans l'enroulement ?
Les emplacements des capteurs doivent être déterminés à partir de la conception thermique du transformateur et des plans des enroulements, afin de cibler les zones les plus susceptibles d'atteindre des températures élevées en charge.
Est-il possible d'installer des capteurs à fibre optique dans un transformateur GSU existant ?
L'installation de nouveaux capteurs directement à l'intérieur d'un enroulement existant dépend de la conception du transformateur, de son accessibilité et de l'ampleur du démontage nécessaire ; les capteurs à fibre optique déjà intégrés, lorsqu'ils existent, peuvent souvent être reliés à une unité de surveillance.
Planifier la surveillance des points chauds des enroulements de la GSU avant la construction du transformateur
Envoyez-nous les caractéristiques techniques de votre transformateur GSU, les schémas d'enroulement, les informations relatives à la conception thermique ainsi que les points de mesure requis. Nous pouvons vous aider à évaluer une configuration de surveillance de température par fibre optique pour les points chauds sélectionnés au niveau des enroulements.
