Контроль температуры трансформаторов сухого типа
Контролируйте температуру обмоток, критические зоны нагрева и тепловые условия в трансформаторах сухого типа с помощью датчиков PT100 и прямого оптоволоконного измерения температуры.
Выберите метод измерения с учетом конструкции обмотки, места проведения измерений, требований к изоляции, электромагнитной обстановки и целей проекта.
Почему важна температура намотки
Мониторинг температуры трансформаторов сухого типа в основном основан на анализе тепловых нагрузок на обмотки, вызванных нагрузкой, неравномерным распределением нагрузки, ухудшением охлаждения, ограничением воздушного потока и термическим старением.
В отличие от масляных трансформаторов, в трансформаторах сухого типа изоляционное масло не используется для отвода тепла, поэтому температура обмотки является одним из важнейших эксплуатационных показателей.
Мониторинг температуры позволяет получать важную информацию о тепловом состоянии оборудования и помогает операторам выявлять признаки начинающегося перегрева.
Где следует измерять температуру?
- Намотки — температура обмотки, локальные перегревы и различия в температуре между фазами.
- Ядро — В случаях, когда существует опасение перегрева активной зоны, можно применять дополнительный термомониторинг.
- Соединения и клеммы — Мониторинг температуры может помочь выявить аномальный локальный нагрев вблизи электрических соединений.
- Охлаждающий воздух и корпус — Температура воздуха и корпуса может дать дополнительную информацию о воздушных потоках и условиях охлаждения.
Выбор наиболее подходящих мест для установки датчиков зависит от конструкции трансформатора, схемы обмоток, доступных мест для размещения датчиков и тепловых рисков, за которыми необходимо следить.
PT100 для контроля температуры в традиционных обмотках
Резистивные датчики температуры PT100 широко используются для контроля температуры обмоток традиционных трансформаторов, сравнительного анализа трехфазных сигналов, формирования сигналов тревоги и логики защиты, управления вентиляторами охлаждения, а также в качестве входных сигналов для существующих систем контроля температуры трансформаторов.
- Мониторинг традиционной обмотки
- Управление сигнализацией и охлаждением
- Существующие установки на базе датчиков PT100
- Стандартный контроль температуры трансформатора сухого типа
Прямое измерение «горячих точек» при намотке оптоволоконных кабелей
Волоконно-оптические датчики позволяют осуществлять прямое измерение температуры в выбранных точках обмотки без установки проводящих чувствительных элементов в точке измерения — это особенно полезно при обнаружении внутренних горячих точек, в местах с высоким напряжением, в условиях сильных электромагнитных помех, а также при многоточечном измерении температуры внутри обмотки, в частности, если такое измерение запланировано на этапе изготовления трансформатора.
- Критические зоны перегрева обмотки
- Места установки высоковольтных датчиков
- Сильные электромагнитные поля
- Новая технология встроенных датчиков в трансформаторах
- Многоточечное измерение прямой обмотки
PT100 или оптоволоконный датчик: что выбрать?
| Требование | PT100 | Оптоволокно |
|---|---|---|
| Мониторинг традиционной обмотки | Подходящий | Подходящий |
| Конструкция существующего трансформатора | Распространенный выбор | Зависит от конструкции и возможности доступа к датчику |
| Мониторинг критически важных точек | Зависит от расположения датчика | Хорошо подходит для определенных помещений |
| Высоковольтное измерение | Зависит от установки | Подходит для пассивного электрического зондирования |
| Среда EMI | Требуется правильная установка | Высокая устойчивость к помехам |
| Управление охлаждением | Часто используемые | Может поддерживать логику управления через систему мониторинга |
| Сигнализация / защита | Подходящий | Обеспечивается с помощью соответствующей системы мониторинга |
| Многоточечное внутреннее зондирование | Зависит от конструкции трансформатора | Хорошо подходит |
| Модернизация | Часто бывает удобно, если это возможно | Зависит от возможности доступа к обмотке и конструкции |
| Производство новых трансформаторов | Подходящий | Особенно подходит при заблаговременном планировании |
Не всегда нужно выбирать что-то одно
PT100
- Температура обычной намотки
- Сигнализация
- Управление охлаждением
- Существующие установки
Оптоволокно
- Избранные внутренние горячие точки
- Прямое измерение намотки
- Места с высоким напряжением
- Среды с высоким уровнем электромагнитных помех
Датчики PT100 и оптоволоконные датчики можно использовать совместно в тех случаях, когда требуется как традиционное регулирование температуры, так и прямая видимость горячих точек.
Отслеживайте тенденции, а не только пороговые значения сигналов тревоги
За пределами порогового значения сигнализации
- Изменение температуры во времени
- Повторяющиеся аномальные паттерны
- Зависимость нагрузки от температуры
- Устойчивые термические отклонения
Сравнение фаз и реакции системы охлаждения
- Разница температур между фазами
- Реакция вентилятора на запуск
- Эффективность охлаждения
- Места обмотки, в которых постоянно наблюдается повышенная температура
Динамика температуры может дать больше полезной информации о тепловом режиме, чем одно разовое измерение — устойчивое отклонение может свидетельствовать о состоянии, которое поможет определить необходимость проведения дополнительного исследования.
От измерения температуры до охлаждения и защиты
Измерение температуры может служить нескольким целям, помимо локальной индикации: локальное отображение, сигнализация, управление вентилятором охлаждения, схемы защиты и удаленный мониторинг.
Новый трансформатор или модернизация?
Новые проекты по трансформаторам
Планирование расположения датчиков на этапе проектирования и изготовления трансформатора обеспечивает большую гибкость при непосредственном мониторинге температуры внутренней обмотки.
- Планирование расположения датчиков PT100 при проектировании трансформатора
- Разместите оптоволоконные датчики в выбранных «горячих точках» обмотки
- Определение фазового и многоточечного покрытия
- Планирование систем охлаждения и требований к системам сигнализации
- Подготовить интеграцию систем мониторинга перед вводом в эксплуатацию
Модернизация существующих трансформаторов
Возможность установки оптоволоконных датчиков в местах размещения внутренних обмоток зависит от конструкции трансформатора, доступности обмоток и наличия подходящих мест для установки датчиков.
- По возможности повторно использовать имеющиеся датчики PT100
- Модернизация устройств контроля температуры
- Добавить доступные точки измерения температуры
- Интеграция систем охлаждения и удаленного мониторинга
- Оценить, возможно ли с физической точки зрения использование внутреннего оптоволоконного датчика
Типичные области применения
Распределительные трансформаторы
Коммерческие здания и распределительные помещения — температура на мотальной линии, сигнализация и охлаждение.
Промышленные трансформаторы
Заводы и тяжелая промышленность — нагрузка, тепловые условия и непрерывная работа.
Возобновляемые источники энергии и системы хранения энергии
Фотоэлектрические системы, ветроэнергетика и системы накопления энергии — переменные условия нагрузки и мониторинг температурного режима.
Объекты жизненно важного значения
Центры обработки данных, больницы и железнодорожный транспорт — надежность и своевременное предупреждение о перегреве.
Не знаете, где разместить датчики температуры?
Сообщите нам тип вашего трансформатора, схему обмоток, имеющиеся датчики температуры, необходимые точки мониторинга, а также укажите, идет ли речь о новом проекте или о модернизации.
- Номинальная мощность трансформатора
- Уровень напряжения
- Конструкция обмотки
- Имеющиеся датчики PT100
- Необходимые точки измерения
- Новое строительство или модернизация
Рекомендуемые варианты контроля температуры
IB-Q201 — встроенный контроллер и устройство мониторинга PT100
Встраиваемый контроллер PT100 для контроля температуры трехфазной обмотки, сигнализации, отключения и автоматического управления вентилятором охлаждения, устанавливаемый заподлицо в корпус трансформатора.
IB-L201 Настенный монитор и контроллер PT100
Настенный датчик и регулятор температуры PT100 для измерения температуры обмотки традиционных электродвигателей, управления вентиляторами охлаждения и обеспечения защиты с помощью сигнализации и отключения.
IB-S201 — монитор и контроллер PT100 для монтажа на панель
Компактный монитор и контроллер PT100 для монтажа на панели, предназначенный для шкафов управления трансформаторами, трансформаторов в литой смоле и распределительных систем.
Система мониторинга и регулирования температуры с использованием флуоресцентных оптоволокон
Полностью оптический флуоресцентный датчик для непосредственного измерения «горячих точек» в обмотке, подходящий для использования в высоковольтных помещениях и условиях сильных электромагнитных помех, со встроенным управлением вентилятором и функциями сигнализации/отключения.
Как выбрать подходящую конфигурацию датчиков
Выбирайте PT100, когда
- Требуется традиционный контроль температуры обмотки
- Уже имеются в наличии датчики PT100
- Управление сигнализацией и охлаждением являются основными требованиями
- При модернизации с целью обеспечения доступности предпочтение отдается традиционным датчикам
Стоит рассмотреть возможность использования оптоволоконной связи, когда
- Требуется прямое измерение температурных точек
- Критические участки внутренней обмотки требуют мониторинга
- Требуется высоковольтное измерение
- Наблюдаются сильные электромагнитные помехи
- Внутреннее зондирование можно запланировать на этапе производства
Учитывайте оба фактора, когда
- Существующую систему мониторинга PT100 следует сохранить
- Требуется дополнительная видимость «горячих точек»
- Различные технологии датчиков подходят для разных мест проведения измерений
Выбор оптимального метода измерения зависит от того, где именно необходимо измерить температуру, а не просто от того, какая технология датчиков является более совершенной.
Что прислать нам
Информация о трансформаторе
- Номинальная мощность
- Уровень напряжения
- Конструкция обмотки
Существующий мониторинг
- Датчики PT100
- Регулятор температуры
- Управление охлаждением
Требования к проекту
- Необходимые точки измерения
- Количество точек измерения температуры
- Новое строительство или модернизация
- Требования к удаленному мониторингу
Если они имеются, полезно предоставить чертежи, схемы прокладки кабелей или фотографии существующей системы мониторинга.
Часто задаваемые вопросы
Где следует устанавливать датчики температуры в трансформаторе сухого типа?
Как правило, наиболее важным участком являются обмотки. В зависимости от конструкции трансформатора и рисков, которые необходимо отслеживать, также можно контролировать состояние сердечника, соединений/клемм, а также температуру охлаждающего воздуха или корпуса.
В чём заключается разница между датчиками температуры PT100 и оптоволоконными датчиками температуры?
В датчике PT100 для традиционного контроля температуры обмотки используется резистивный элемент, тогда как волоконно-оптический датчик обеспечивает прямое измерение температуры в выбранных точках обмотки без установки проводящих элементов в точке измерения, что особенно полезно в условиях высокого напряжения или сильных электромагнитных помех.
Можно ли использовать датчики PT100 и оптоволоконные датчики одновременно?
Да. Гибридный подход позволяет сохранить датчики PT100 для традиционного контроля температуры и одновременно установить оптоволоконные датчики в выбранных критических точках нагрева обмотки.
Как можно осуществлять непосредственный мониторинг «горячих точек» обмотки?
В определённых местах внутренней обмотки можно установить оптоволоконные датчики, которые будут передавать данные о температуре непосредственно из критически важных точек, которые, возможно, не полностью охватываются традиционными датчиками.
Подходит ли волоконно-оптическая система датчиков для высоковольтных обмоток?
Волоконно-оптическая система измерения является электрически пассивной в точке измерения и обладает высокой устойчивостью к электромагнитным помехам, что делает её пригодной для использования в местах проведения измерений высокого напряжения и в условиях сильных электромагнитных помех.
Можно ли повторно использовать имеющиеся датчики PT100?
Во многих случаях имеющиеся датчики PT100 можно интегрировать в модернизированную систему мониторинга или управления, в зависимости от их состояния и совместимости.
Можно ли дооснастить существующий трансформатор сухого типа оптоволоконными датчиками?
Это зависит от конструкции трансформатора, доступности обмоток и возможности физического доступа к необходимым внутренним точкам измерения — такая возможность не гарантируется для каждого существующего трансформатора.
Сколько точек измерения температуры необходимо?
Количество и расположение точек измерения зависят от конструкции обмоток трансформатора, фазной конфигурации, критических зон нагрева, целей мониторинга, а также от того, устанавливаются ли датчики в процессе производства или в ходе модернизации.
Можно ли подключить систему мониторинга температуры к системе управления охлаждением или к системе SCADA?
Да, в зависимости от выбранного контроллера — данные о температуре могут использоваться для автоматического управления вентиляторами, защиты с помощью сигналов тревоги/отключения, а также, при наличии соответствующей поддержки, для удаленного управления или интеграции с системой SCADA.
Настройте правильную конфигурацию мониторинга температуры
Независимо от того, используются ли в проекте датчики PT100, оптоволоконные датчики или их комбинация, конфигурация системы датчиков должна выбираться с учетом структуры обмотки, мест проведения измерений, требований к изоляции и целей теплового мониторинга.
