Комплексный мониторинг состояния трансформаторов: контроль температуры, анализ газов в трансформаторе (DGA), контроль частичных разрядов и оценка технического состояния оборудования | WhatsApp: +86 13599070393 | Электронная почта: [email protected]

Применение — Мониторинг трансформаторов

Мониторинг горячих точек обмоток трансформатора

Осуществляйте непосредственный мониторинг критических температур обмоток внутри трансформаторов для улучшения контроля теплового состояния, оценки нагрузки, анализа эффективности охлаждения и управления сроком службы изоляции.

Оптико-волоконные датчики температуры позволяют осуществлять непосредственное измерение в выбранных точках внутренней обмотки, где традиционные внешние или расчетные значения температуры могут не в полной мере отражать фактическое положение «горячей точки».

Почему важны «горячие точки» в обмотках трансформатора
Почему это важно

Почему важны «горячие точки» в обмотках трансформатора

Оболочки трансформатора нагреваются неравномерно. Нагрузочный ток, поток охлаждающей жидкости и локальные потери по-разному сочетаются в различных участках обмотки, поэтому температура в одной точке может существенно отличаться от температуры в другой — а также может различаться между фазами.

  • Ток нагрузки влияет на нагрев обмотки
  • Поток охлаждающей жидкости влияет на локальное распределение температуры
  • Локальные потери могут приводить к появлению участков с более высокой температурой внутри обмотки
  • Температура может различаться между фазами и участками обмотки
  • Длительный перегрев ускоряет износ изоляции

Самая горячая точка внутри катушки может работать в тепловых условиях, значительно отличающихся от максимальной температуры масла, температуры окружающей среды или показаний внешних датчиков — см. мониторинг температуры трансформатора для получения полной картины по данному активу.

Сравнение

Измерение температуры в «горячей точке» по сравнению с измерением температуры в обычном трансформаторе

Эти измерения скорее дополняют друг друга, чем являются взаимозаменяемыми — каждое из них играет свою роль в оценке теплового состояния трансформатора.

ИзмерениеЧто это означаетТипичная должность
Температура окружающей средыТемпература окружающего воздуха в месте установкиБазовые условия для теплотехнических расчетов
Максимальная температура маслаТемпература нефти в резервуаре вблизи его верхней частиОбщее тепловое состояние масляной системы
Индикатор температуры обмотки / Расчетная температура обмоткиРассчитанная температура обмотки, основанная на температуре масла в верхней части плюс смоделированный градиентФункции управления охлаждением, сигнализации и отключения — см. Индикатор температуры обмотки трансформатора BWR2
Измерение с помощью датчика PT100Измерение температуры по контактному сопротивлению в доступной точкеТочечный мониторинг температуры в фиксированной точке
Прямое измерение «горячих точек» с помощью оптоволоконных датчиковФактическая температура в выбранной точке внутренней обмоткиПрямые доказательства реального поведения тепловой намотки

Каждая из приведенных выше строк отвечает на свой вопрос — прямое измерение «горячей точки» не заменяет другие методы, а восполняет пробел, который они не могут покрыть.

Местоположение

Где могут возникать зоны интенсивного намотки?

Расположение «горячих точек» зависит от конструкции обмоток, распределения тока, схемы охлаждения, рассеяного магнитного потока и общей конструкции трансформатора — а не от какого-то единого общего правила.

  • Участки обмотки с высоким током
  • Зоны с ограниченным потоком охлаждающей жидкости
  • Концы обмотки и зоны структурных переходов
  • Выбранные местоположения «горячих точек» для конкретных фаз
  • Регионы, выявленные в ходе расчета тепловых характеристик трансформатора

Расположение датчиков должно соответствовать конструкционным данным трансформатора, а не общепринятому фиксированному положению.

Где в трансформаторе могут возникать зоны перегрева обмоток
Прямое измерение «горячих точек» при намотке оптоволоконных кабелей
Основные технологии

Прямое измерение «горячих точек» при намотке оптоволоконных кабелей

Волоконно-оптические датчики температуры обеспечивают непосредственное измерение в выбранных точках обмотки; их электрически пассивная измерительная точка отлично подходит для использования в условиях электромагнитных помех и высокого напряжения внутри трансформатора.

  • Прямое измерение в выбранных точках обмотки
  • Электрически пассивная точка измерения
  • Высокая устойчивость к электромагнитным помехам
  • Подходит для использования в условиях высокого напряжения
  • Многоточечный мониторинг температуры обмотки
  • Мониторинг долгосрочных тенденций изменения температуры
  • Подходит для встроенного мониторинга в процессе производства трансформаторов
Прямой и расчётный

Прямое измерение и расчетная температура «горячей точки»

Рассчитанная / предполагаемая «горячая точка»

  • В зависимости от тока нагрузки
  • Температура масла или эталонная температура
  • Тепловая модель
  • Исходные предположения при проектировании трансформатора

Полезно для оценки тепловых характеристик трансформатора, однако результаты зависят от входных данных модели и эксплуатационных допущений.

Прямое измерение «горячей точки»

  • Встроенные датчики
  • Фактические выбранные места размещения обмоток
  • Реакция на реальную нагрузку
  • Реакция системы охлаждения
  • Сравнение фаз
  • Фактическая динамика температур

Прямые измерения и тепловые расчёты могут дополнять друг друга, а не заменять один другого.

Многоточечный мониторинг

Почему так важен многоточечный мониторинг намотки

Цель многоточечного мониторинга заключается не просто в сборе большего количества значений температуры, а в том, чтобы понять, как распределяется тепло в критически важных участках обмотки.

  • Сравнение участков обмотки
  • Сравнить фазы
  • Выявить устойчивые разницы в температуре
  • Проследите за изменением нагрузки в различных точках
  • Оценить эффективность охлаждения
  • Отслеживать динамику местных температурных показателей с течением времени
Многоточечный контроль температуры намотки оптоволоконных кабелей
Рабочая нагрузка

Отслеживание температуры «горячих точек» при реальной рабочей нагрузке

Прямое измерение позволяет отслеживать взаимосвязь между нагрузкой, охлаждением и температурой обмотки в режиме реального времени.

Изменение нагрузки
Зависимость температуры обмотки от температуры окружающей среды
Реакция системы охлаждения
Тенденции в области теплотехники
  • Зависимость увеличения нагрузки от повышения температуры может свидетельствовать о том, насколько данное место чувствительно к нагрузке
  • Сравнение активации охлаждения и температурной реакции может помочь определить эффективность охлаждения
  • Сравнение фаз помогает оценить баланс нагрузки
  • Стабильное появление «горячей точки» на протяжении циклов нагрузки может послужить основанием для проведения дополнительных исследований
  • Восстановление температуры после снижения нагрузки является частью нормальной тепловой динамики
  • Повторяющиеся аномальные тепловые картины могут помочь выявить участки, требующие внимания
Планирование

Планирование мониторинга «горячих точек» для новых и существующих трансформаторов

Новые проекты по трансформаторам

  • Проверить схему намотки
  • Определить участки, подверженные перегреву
  • Определить точки измерения
  • Планирование прокладки оптоволоконных линий
  • Определить каналы мониторинга
  • Планирование системной интеграции

Производство новых трансформаторов открывает уникальную возможность устанавливать датчики непосредственно в определённых точках внутренней обмотки.

Модернизация существующих трансформаторов

  • Интеграция существующих встроенных датчиков
  • Модернизация блока мониторинга
  • Дополнительные доступные точки измерения температуры
  • Интеграция существующих волоконно-оптических датчиков
  • Интеграция систем удаленного мониторинга

Возможность установки датчиков непосредственно внутри существующей обмотки зависит от конструкции трансформатора и физической доступности — не каждый существующий трансформатор позволяет реализовать это одинаково.

Расположение датчиков

Как следует размещать датчики «горячих точек» обмотки?

Не существует универсального фиксированного положения датчика, подходящего для всех обмоток трансформатора.

Размещение зависит от

  • Тип трансформатора
  • Номинальная мощность
  • Уровень напряжения
  • Конструкция обмотки
  • Система охлаждения

Также зависит от

  • Предполагаемая термическая нагрузка
  • Технические характеристики трансформатора
  • Количество фаз
  • Необходимые точки измерения

Расположение датчиков следует определять с учётом информации о конструкции и изготовлении трансформатора.

Архитектура

От встроенных датчиков до данных мониторинга

Оптико-волоконные датчики температуры
Оптико-волоконные кабели
Блок контроля температуры
Локальное отображение / Сигнализация / Сбор данных
ПЛК / SCADA / Дистанционный мониторинг

См. похожие решения: Мониторинг температуры с помощью оптоволоконных датчиков, Мониторинг температуры трансформатора и Мониторинг трансформаторов.

Рекомендуемые товары

Рекомендуемые продукты для мониторинга «горячих точек» обмотки

Продукция, непосредственно предназначенная для обнаружения «горячих точек» в обмотке и многоточечного мониторинга температуры обмотки.

Волоконно-оптический датчик температуры для мониторинга горячих точек обмоток трансформатора

Волоконно-оптический датчик температуры для мониторинга «горячих точек» в обмотках

Прямой точка измерения с помощью оптоволоконного датчика для мониторинга температуры «горячих точек» в обмотках трансформатора в режиме реального времени.

Полиимидный оптоволоконный датчик температуры для обмоток трансформатора

Полиимидный волоконно-оптический датчик температуры

Гибкий волоконно-оптический зонд с полиимидным покрытием для измерения точек перегрева на обмотке с использованием флуоресцентного оптического зондирования.

Бронированный оптоволоконный датчик температуры для обмоток масляных трансформаторов

Бронированный оптоволоконный датчик температуры

Бронированный оптоволоконный датчик для измерения точек перегрева в обмотках масляных трансформаторов, с усиленной защитой и совместимостью с маслом.

Многоканальная система измерения и мониторинга температуры на основе оптоволоконных технологий

Многоканальная система мониторинга на основе оптоволоконных технологий

Многоканальная оптоволоконная система измерения и мониторинга температуры для сравнения участков обмотки и фаз в режиме реального времени.

Информация о проекте

Какая информация помогает нам подобрать конфигурацию мониторинга «горячих точек»?

Информация о трансформаторе

  • Тип трансформатора
  • Номинальная мощность
  • Уровень напряжения
  • Количество фаз

Информация о намотке

  • Конструкция обмотки
  • Чертежи обмоток
  • Система охлаждения
  • Предполагаемые места возникновения очагов

Требования к мониторингу

  • Количество точек измерения
  • Новый трансформатор или модернизация
  • Локальное отображение
  • Требования к системе сигнализации
  • Требования к удаленному мониторингу

Чертежи обмотки или данные по тепловому расчету особенно полезны для оценки размещения датчиков.

Сфера применения

В каких случаях следует рассмотреть возможность прямого мониторинга «горячих точек»?

Критически важные трансформаторы
Высокая нагрузка
Высокие требования к надежности
Новая конструкция трансформатора
Проверка теплового расчета
Прямые данные о внутренней температуре
Сравнение многоточечной намотки
Сильные электромагнитные поля
Часто задаваемые вопросы

Часто задаваемые вопросы

Что такое температура «горячей точки» обмотки трансформатора?

Это максимальная температура, достигаемая в определённом месте внутри обмотки трансформатора, которая может отличаться от средней температуры масла или максимальной температуры масла.

Почему температура «горячей точки» обмотки отличается от температуры масла в верхней части?

Температура масла в верхней части отражает общее состояние масла, в то время как отдельные участки обмотки могут нагреваться сильнее из-за нагрузочного тока, особенностей охлаждающего потока и конструктивных различий.

Как обычно оценивается температура «горячих точек» обмотки трансформатора?

Обычно она рассчитывается как сумма температуры верхнего слоя масла и смоделированного температурного градиента, основанного на нагрузке и расчетных допущениях.

Можно ли измерить температуру «горячей точки» обмотки напрямую?

Да — в определённых точках внутренней обмотки можно установить оптоволоконные датчики температуры для непосредственного измерения температуры.

Почему в обмотках трансформаторов используются оптоволоконные датчики?

Они являются электрически пассивными и устойчивы к электромагнитным помехам, что идеально подходит для высоковольтной среды внутри обмотки.

Сколько датчиков «горячих точек» намотки требуется?

Это зависит от типа трансформатора, номинальной мощности, количества фаз и конкретных участков, подверженных нагреву, которые необходимо контролировать.

Где следует устанавливать оптоволоконные датчики температуры в обмотке трансформатора?

Размещение должно осуществляться с учетом проектных данных трансформатора и результатов теплового расчета, а не в соответствии с фиксированным типовым расположением.

Можно ли установить оптоволоконные датчики «горячих точек» в уже существующий трансформатор?

Это зависит от конструкции трансформатора и физической доступности — при изготовлении новых трансформаторов возможности по размещению шире, чем при модернизации.

Можно ли использовать прямые измерения «горячих точек» в сочетании с термическими моделями WTI или трансформаторов?

Да — прямые измерения и расчетная или индикаторная температура могут использоваться совместно для получения более полной картины теплового состояния.

Запланируйте мониторинг «горячих точек» обмоток до начала изготовления трансформатора

При разработке новых проектов трансформаторов расположение датчиков и маршрутизацию оптоволоконных кабелей можно планировать одновременно с проектированием обмоток. Пришлите нам информацию о типе трансформатора, характеристиках обмоток и требованиях к мониторингу, чтобы мы могли определить подходящие точки установки датчиков и архитектуру системы мониторинга.

Получить расчет стоимости

Получить расчет стоимости

WhatsApp
Свяжитесь с нами

[email protected]