Мониторинг повышающих трансформаторов генераторов в энергетике
Прямое измерение температуры в «горячих точках» намотки оптического волокна в повышающих трансформаторах генераторов в сочетании с анализом газов в трансформаторе (DGA), мониторингом частичных разрядов и состояния критически важных компонентов.
Контролировать фактическое тепловое поведение обмоток при нагрузке на генератор и в условиях охлаждения с помощью встроенных оптоволоконных датчиков, размещенных в критически важных точках обмоток трансформатора.
Почему «горячие точки» в обмотках трансформаторов GSU имеют важное значение для производства электроэнергии
- ●Мощность генератора напрямую влияет на нагрузку трансформатора.
- ●Высокая постоянная нагрузка может привести к возникновению термических напряжений в обмотке.
- ●Локальные зоны повышенной нагреваемости обмотки могут не в полной мере отражаться показателем максимальной температуры масла.
- ●Изменения условий охлаждения влияют на тепловую реакцию обмотки.
- ●Повторная эксплуатация при высоких температурах способствует тепловому старению изоляции.
- ●Информация о температуре, получаемая непосредственно в выбранных точках обмотки, обеспечивает дополнительный контроль теплового состояния.
Для критически важных повышающих трансформаторов генераторов температура «горячих точек» обмотки является одним из наиболее ценных показателей теплового состояния, поскольку она отражает то, что происходит в определённых точках внутри обмотки при реальной рабочей нагрузке.
См. также: Мониторинг горячих точек обмоток трансформатора · Мониторинг температуры трансформатора · Мониторинг температуры с помощью оптоволоконных датчиков
Что следует измерять внутри повышающего трансформатора генератора?
- ●Температура в зоне наибольшего нагрева — прямые измерения в выбранных местах обмотки, критичных с точки зрения теплового режима.
- ●Максимальная температура масла — служит ориентиром для оценки общего теплового состояния трансформаторного масла.
- ●Нагрузка трансформатора — позволяет оценивать поведение обмотки в зависимости от температуры одновременно с выходной мощностью генератора и нагрузкой на трансформатор.
- ●Реакция системы охлаждения — помогает оценить, как температура обмотки и масла изменяется в зависимости от ступеней охлаждения и меняющихся условий эксплуатации.
В зависимости от степени важности трансформатора и требований проекта можно добавить дополнительные сигналы о состоянии, такие как DGA, контроль частичных разрядов и мониторинг проходных изоляторов.
Измерение «горячих точек» с прямой обмоткой по сравнению с расчетной температурой
| Метод измерения температуры | Что это означает | Роль в мониторинге ГСУ |
|---|---|---|
| Максимальная температура масла | Общее состояние трансформаторного масла с точки зрения тепловых характеристик | Эталон температуры |
| Индикатор температуры обмотки (WTI) | Косвенный / имитированный показатель температуры обмотки | Отображение температуры обычного трансформатора |
| Тепловая модель | Рассчитанная точка максимального нагрева обмотки с учетом нагрузки, эталонной температуры и расчетных допущений | Инженерная оценка |
| Оптико-волоконный датчик температуры | Прямое измерение температуры в выбранных точках обмотки | Прямое измерение «горячей точки» |
Прямое измерение температуры с помощью оптоволоконных датчиков дополняет традиционные методы WTI и тепловые модели трансформаторов, а не заменяет их.
Связанные товары: Индикатор температуры обмотки трансформатора BWR2 · Волоконно-оптический датчик температуры для мониторинга горячих точек обмоток трансформатора
Оптико-волоконный контроль температуры повышающих трансформаторов генераторов
- ●Прямое измерение намотки — измерить фактическую температуру в выбранных точках обмотки.
- ●Электрическая изоляция — оптические датчики подходят для условий, в которых присутствует высоковольтная изоляция.
- ●Защита от электромагнитных помех — Волоконно-оптический метод измерения позволяет избежать ограничений, связанных с электромагнитными помехами, характерными для традиционной передачи электрических сигналов в точке измерения.
- ●Многоточечный мониторинг температуры — сравнить динамику изменения температуры в различных точках обмотки и фазах.
- ●Разработано в процессе производства трансформаторов — Новая линия по производству трансформаторов GSU предоставляет оптимальные возможности для планирования расположения датчиков, прокладки оптоволоконных кабелей и организации каналов мониторинга.
Как спланировать мониторинг точек перегрузки в оптоволоконной сети для нового трансформатора GSU
Проанализировать конструкцию теплового обмота
Изучите конструкцию обмоток, схему охлаждения, распределение тока и технические данные по тепловому расчету трансформатора.
Определить места, представляющие особую опасность
Определите конкретные места установки датчиков в соответствии с проектной документацией трансформатора, а не используйте одно универсальное положение датчика.
Планирование количества датчиков и прокладки оптоволоконных линий
Определить точки мониторинга, зону охвата фаз, маршрутизацию волокон и механическую защиту на этапе изготовления трансформатора.
Настройка каналов мониторинга и интеграция с технологической установкой
Согласуйте количество точек измерения с блоком мониторинга и требуемой архитектурой локальной/удаленной передачи данных.
По возможности размещение волоконно-оптических датчиков следует согласовывать с разработчиком или производителем трансформатора до начала монтажа обмотки.
Отслеживание температуры обмотки GSU при нагрузке на генератор
- ●Сравните температуру обмотки с выходной мощностью генератора.
- ●Отслеживайте повышение температуры при увеличении нагрузки.
- ●Сравните температурную реакцию после изменения режимов охлаждения.
- ●Выявить устойчивые расхождения между фазами или точками мониторинга.
- ●Проанализируйте периоды, в течение которых оборудование неоднократно эксплуатировалось при высоких температурах.
Тенденции изменения температуры становятся более информативными, если их анализировать в совокупности с фактической нагрузкой трансформатора и особенностями его охлаждения.
Почему так важен многоточечный мониторинг температуры 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.
- ●Сравните несколько вариантов размещения обмотки.
- ●Сравните фазы.
- ●Обратите внимание на различия в температуре в разных частях города.
- ●Выявить стойкий тепловой дисбаланс.
- ●Оценить реакцию нагрузки.
- ●Оценить реакцию системы охлаждения.
Дополнительные сигналы о неисправностях для трансформаторов GSU, находящихся в критическом состоянии
Анализ растворённых газов
Обеспечивает химические признаки возникновения внутренних тепловых или электрических нарушений.
Мониторинг частичных разрядов
Свидетельствует о развивающейся разрядной активности, связанной с изоляцией трансформатора.
Мониторинг втулок
Отслеживает изменения состояния важнейших проходных изоляторов высоковольтных трансформаторов.
Также доступно: Система контроля температуры, уровня и давления трансформаторного масла.
От датчиков намотки GSU до мониторинга состояния оборудования
Архитектура должна быть сконфигурирована с учетом фактических требований к мониторингу и доступных системных интерфейсов.
Почему стоит выбрать INNO для системы оптоволоконного мониторинга температуры GSU?
- ●Встроенный датчик температуры обмотки — варианты использования оптоволоконных датчиков для непосредственного измерения в определённых точках обмотки.
- ●Системы многоточечного мониторинга — датчики и многоканальные блоки мониторинга для нескольких точек измерения температуры обмотки.
- ●Поддержка планирования с использованием датчиков — Количество датчиков, места их установки и маршрутизация оптоволоконных кабелей могут быть согласованы с учетом проектных данных трансформатора.
- ●Полная конфигурация системы мониторинга температуры с использованием оптоволоконных датчиков — Датчики, оптические кабели, блоки мониторинга, дисплеи и архитектура системы мониторинга могут быть сконфигурированы в соответствии с требованиями проекта.
При необходимости более комплексного мониторинга состояния трансформатора можно также добавить мониторинг DGA, частичных разрядов, проходных вводов и OLTC.
Установить новый трансформатор GSU или модернизировать существующий?
Новый трансформатор GSU
- ●Лучшие возможности для встроенных датчиков намотки
- ●Анализ теплового расчета
- ●Планирование расположения датчиков
- ●Планирование прокладки оптоволоконных линий
- ●Выбрать каналы мониторинга
- ●Координировать монтаж на этапе изготовления трансформатора
Существующий трансформатор
- ●Проанализировать имеющиеся встроенные датчики
- ●По мере возможности интегрировать имеющиеся оптоволоконные датчики
- ●Модернизация устройств мониторинга
- ●Добавить возможность мониторинга температуры снаружи
- ●При необходимости добавить систему мониторинга DGA, PD и втулок
Установка новых оптоволоконных датчиков непосредственно внутри обмотки существующего трансформатора зависит от конструкции трансформатора, доступности к нему и объема работ по его разборке.
Рекомендуемые продукты для мониторинга температуры и состояния оборудования GSU
Варианты оптоволоконного мониторинга температуры для выявления «горячих точек» в обмотках генератора, а также дополнительный мониторинг газов в изоляции (DGA), частичных разрядов (PD) и состояния проходных изоляторов.
Система измерения температуры с использованием оптоволоконных датчиков для масляных трансформаторов
Комплексная оптоволоконная система для непосредственного измерения температуры в «горячих точках» обмотки, предназначенная для новых проектов по строительству трансформаторов GSU.
Волоконно-оптический датчик температуры для мониторинга горячих точек обмоток трансформатора
Датчик, установленный в определённых точках обмотки, для получения данных о температуре в «горячих точках».
Многоканальная система измерения и мониторинга температуры на основе оптоволоконных технологий
Обеспечивает одновременный мониторинг нескольких участков обмотки и фаз, что делает его подходящим для проектов GSU, требующих многоточечного контроля.
Система онлайн-мониторинга DGA для анализа растворённых газов в трансформаторном масле
Добавляет данные о химическом состоянии наряду с данными о температуре обмоток на критически важных трансформаторах GSU.
Система онлайн-мониторинга частичных разрядов трансформатора
Непрерывный мониторинг разрядной активности в качестве дополнительного сигнала о состоянии изоляции.
Система мониторинга проходных изоляторов трансформатора
Отслеживает изменения состояния критически важных высоковольтных вводов трансформатора ГСУ.
Соответствующие решения для мониторинга
Связанные области применения трансформаторов
Какая информация поможет нам спланировать систему оптоволоконного мониторинга температуры в GSU?
Информация о трансформаторе
- ●Номинальная мощность трансформатора
- ●Уровень напряжения
- ●Количество фаз
- ●Конструкция / тип трансформатора
Информация о намотке
- ●Конструкция обмотки
- ●Чертежи обмоток
- ●Информация о тепловом проектировании
- ●Система охлаждения
- ●Предполагаемые места возникновения очагов
Требования к мониторингу
- ●Необходимые точки измерения
- ●Количество каналов
- ●Новый трансформатор или модернизация
- ●Требования к отображению на местном экране
- ●Требования к системе сигнализации / удаленному мониторингу
Чертежи намотки и данные по тепловому расчету особенно полезны для оценки мест размещения встроенных волоконно-оптических датчиков.
Часто задаваемые вопросы
Что такое повышающий трансформатор генератора?
Трансформатор повышающего напряжения генератора (GSU) соединяет выход генератора с линией электропередачи, повышая напряжение генератора до уровня напряжения линии электропередачи.
Почему температура «горячей точки» обмотки имеет важное значение в трансформаторе GSU?
Трансформаторы GSU могут подвергаться значительной и длительной нагрузке, связанной с мощностью генератора, а температура «горячих точек» обмотки отражает тепловую нагрузку в определенных местах внутри обмотки, которую температура масла в верхнем слое сама по себе может не полностью отражать.
Можно ли измерить температуру «горячей точки» обмотки GSU напрямую?
Да — оптоволоконные датчики температуры можно разместить в определённых точках обмотки для обеспечения прямого измерения, что проще всего сделать на этапе проектирования при изготовлении трансформатора.
Зачем использовать оптоволоконные датчики температуры внутри трансформатора GSU?
Волоконно-оптическая система датчиков обеспечивает электрическую развязку и позволяет избежать ограничений, связанных с электромагнитными помехами, характерных для традиционной передачи электрических сигналов в точке измерения, что делает её подходящей для условий эксплуатации высоковольтных обмоток.
Чем прямой метод измерения с помощью оптоволоконного кабеля отличается от метода WTI?
Индикатор температуры обмотки (WTI) обеспечивает косвенное, расчетное показание температуры обмотки, тогда как оптоволоконный датчик измеряет фактическую температуру в конкретной точке обмотки. Эти два устройства дополняют друг друга, а не заменяют одно другое.
Сколько волоконно-оптических датчиков следует установить в трансформаторе GSU?
Количество точек измерения зависит от конструкции обмотки, фазной схемы и требований к мониторингу проекта; как правило, оно определяется на этапе планирования размещения датчиков, а не фиксируется в виде единого универсального значения.
Где в обмотке следует устанавливать оптоволоконные датчики температуры?
Расположение датчиков следует определять на основании теплотехнического расчета трансформатора и чертежей обмоток, чтобы выбрать участки, которые с наибольшей вероятностью будут нагреваться до более высоких температур при нагрузке.
Можно ли установить оптоволоконные датчики в уже установленный трансформатор GSU?
Установка новых датчиков непосредственно внутри существующей обмотки зависит от конструкции трансформатора, доступности и объема необходимых демонтажных работ; имеющиеся встроенные оптоволоконные датчики, если они уже установлены, зачастую можно подключить к блоку мониторинга.
Планирование мониторинга «горячих точек» обмоток GSU до начала строительства трансформатора
Пришлите нам технические характеристики трансформатора GSU, чертежи обмоток, информацию о тепловом расчете и перечень необходимых точек измерения. Мы поможем подобрать конфигурацию оптоволоконной системы контроля температуры для выбранных «горячих точек» обмоток.
