Niezbędne monitorowanie temperatury w transformatorach: bliższe spojrzenie na OTI i WTI

 

01 Wprowadzenie

Wskaźniki temperatury oleju (OTI) są niezbędnymi urządzeniami stosowanymi do monitorowania temperatury oleju izolacyjnego w zbiorniku transformatora. Wskaźnik temperatury oleju może wskazywać na temperaturę oleju transformatora i obsługiwać styki alarmowe, podróżne i chłodniejsze. Odgrywają kluczową rolę w zapobieganiu przegrzaniu, co może wynikać z takich czynników, jak zmiany obciążenia, zmiany temperatury otoczenia i wewnętrzne uskoki. Przez ciągłe monitorowanie temperatury oleju OTI pomaga skutecznie zarządzać układem chłodzenia transformatora.

 

Gdy temperatura oleju przekracza wstępne ograniczenia bezpieczne, mechanizmy chłodzenia, takie jak wentylatory, można aktywować w celu regulacji temperatury. Śledząc trendy temperaturowe w czasie, personel konserwacyjny może proaktywnie zidentyfikować potencjalne problemy i zaplanować niezbędne czynności konserwacyjne. Ponadto monitorowanie temperatury oleju pomaga w utrzymaniu jakości oleju izolacyjnego, ponieważ podwyższone temperatury mogą przyspieszyć degradację oleju, prowadząc do zmniejszonych właściwości izolacyjnych.

 

 

02 Funkcje

● Upewnij się normalne działanie: Utrzymuje temperaturę oleju w bezpiecznym zakresie, zapewniając w ten sposób wydajność i bezpieczeństwo transformatora.

● Zapobiegaj błędom: Wysokie temperatury mogą degradować olej, zagraża układu izolacyjnego i prowadząc do awarii elektrycznych.

● Podaj dane dotyczące konserwacji: Ciągłe monitorowanie pozwala na lepsze planowanie konserwacji transformatora i naprawy.

 

03 Konstrukcja

OTI składa się z:

● Element wykrywania: Zazwyczaj czujnik naczyń włosowatych -, który wykrywa zmiany temperatury poprzez rozszerzenie i skurcz płynu.

● Wyświetlacz wybierania: Mechaniczny pokrętło, który pokazuje obecną temperaturę oleju za pomocą wskaźnika.

● Urządzenie do ustawiania alarmów: Obejmuje regulowane punkty alarmowe i wyprawy, które wywołują działania ochronne, gdy temperatura wzrasta poza bezpieczne poziomy.

● Kontakty elektryczne: Aktywuj systemy alarmowe lub automatycznie odłącz moc po naruszeniu limitów temperatury.

 

04 Zasada pracy

● Czujnik naczyń włosowatych w obrębie OTI reaguje na zmiany temperatury oleju, powodując rozszerzenie płynu wewnątrz czujnika.

● To rozszerzenie napędza mechaniczny system transmisji, który przesuwa wskaźnik na pokrętle, aby wyświetlić temperaturę czasową -.

● Gdy temperatura przekracza wstępne ograniczenia, styki elektryczne zamykają i aktywują alarmy lub inicjować odłączenie obwodu.

 

05 Kluczowe funkcje

● Wskaźnik przesiedlenia maksymalnej temperatury:OTI jest wyposażony w przesiedlany wskaźnik maksymalnej temperatury, który pozwala użytkownikom łatwo zidentyfikować najwyższą osiągniętą temperaturę, zapewniając skuteczne monitorowanie podczas pracy.

● Wszechstronne funkcje alarmu i sterowania:Zaprojektowany z maksymalnie dwoma wbudowanymi przełącznikami, OTI może bezproblemowo zintegrować się z różnymi systemami alarmowymi i sterującymi, zapewniając elastyczność w działaniu (w tym normalnie otwartą i przemiany).

● Trwały i korozja - komponenty odporne:Wszystkie elementy OTI są powierzchniowe - traktowane i zaprojektowane tak, aby wytrzymać surowe warunki pracy, zapewniając długowieczność i niezawodność w trudnych środowiskach.

● Pokrętła o wysokiej widoczności:OTI ma wysokie pokrętła kontrastowe -, dostępne zarówno w odmianach analogowych, jak i szklanych, promując szybki i dokładny odczyt poziomów temperatury na pierwszy rzut oka.

● Rozległy zakres tarczy:Dzięki hojnemu odchyleniu tarcza 260 stopni użytkownicy mogą łatwo obserwować i interpretować odczyty temperatury, zwiększać użyteczność i wydajność operacyjną.

● Solidna ochrona środowiska:Wskaźnik znajduje się w solidnych obudowach ocenianych na IP55 lub IP65, dzięki czemu nadaje się go do szerokiej gamy instalacji, w tym tych narażonych na ekstremalne temperatury tak niskie, jak -60 stopni.

● Elastyczne opcje konfiguracji:OTI można dostosować zgodnie z określonymi wymaganiami użytkownika, zapewniając liczne konfiguracje i funkcje montażowe w celu dostosowania do różnych aplikacji.

 

 

01 Wprowadzenie

Wskaźniki temperatury uzwojenia (WTI) są niezbędnymi instrumentami zastosowanymi w transformatorach mocy i rozkładu do dokładnego monitorowania i zgłaszania temperatury uzwojeń transformatora. Wskaźniki te są krytyczne, ponieważ uzwojenia reprezentują pierwotne elementy przewodzące, które niosą prądy elektryczne. W przeciwieństwie do wskaźników temperatury oleju, które mierzą temperaturę otaczającego oleju, WTI koncentrują się na rzeczywistej temperaturze samych uzwojeń, które zwykle działają w wyższych temperaturach niż olej. Ta zdolność pozwala WTI zapewnić dokładniejsze zrozumienie naprężenia termicznego doświadczającego przez transformator i jego bliskość do krytycznych progów temperatury.

 

Podczas normalnych operacji ciepło jest wytwarzane w uzwojeniach, gdy przepływa przez nie prąd elektryczny. Skuteczne monitorowanie temperatury oferowane przez WTIS odgrywa istotną rolę w zarządzaniu aktywami poprzez zwiększenie planowania konserwacji i przedłużeniem życia transformatorów. Wskaźniki te zostały zaprojektowane w celu uruchamiania alarmów lub aktywowania podróży, gdy odczyty temperatury przekraczają bezpieczne granice, chroniąc w ten sposób sprzęt przed przegrzaniem.

 

Uzwojenia są z natury najgorętszymi składnikami w transformatorze i podlegają najszybszym wzrostowi temperatury, gdy obciążenia elektryczne są różne. Dlatego dokładne pomiar temperatury uzwojenia ma kluczowe znaczenie dla zarządzania parametrami termicznymi transformatorów. WTI działa w połączeniu z urządzeniami monitorującymi temperaturę oleju transformatora, zapewniając kompleksowe podejście do zarządzania termicznego.

Głównym celem WTI jest ciągłe wskazanie temperatur uzwojenia zarówno wysokiego napięcia - (HV), jak i niskiego- uzwojenia transformatora. Odgrywa kluczową rolę w obsłudze bezpieczeństwa poprzez zarządzanie systemami alarmowymi, wyzwalając podróże i kontrolując mechanizmy chłodzenia w celu utrzymania optymalnych temperatur roboczych. Zasadniczo WTI jest istotnym elementem zapewniającym niezawodność i długowieczność transformatora.

 

 

02 Funkcje

● Zapobiegaj przegrzaniu: Pomaga zapobiec przegrzaniu uzwojeń, zapobiegając w ten sposób awarii izolacji i uszkodzeń transformatora.

● Wykrywanie wpływu obciążenia: Monitoruje akumulację termiczną spowodowaną zmianami obciążenia, identyfikując potencjalne przeciążenie lub krótkie ryzyko obwodu -.

● Strategia konserwacji: Wykorzystuje dane temperaturowe do lepszego zarządzania obciążeniem i decyzjami konserwacyjnymi.

 

03 Konstrukcja

WTI zazwyczaj obejmuje:

● Hot Spot Simulator: Symuluje zmiany temperatury gorącego uzwojenia.

● Detektor temperatury: Łączy prądowe transformatory (CT) z termistorami w celu oszacowania temperatury uzwojenia.

● Wyświetl: Analogowy lub cyfrowy do wyświetlania obliczonej temperatury.

● Ustawienie urządzenia: Pozwala na ustawienie punktów alarmowych i temperatury podróży.

● Kontakty sterowania: Podłączony do systemów przekaźników ochronnych, wyzwalając alarmy lub wycieczki.

 

 

04 Zasada pracy

Wskaźnik temperatury uzwojenia (WTI) działa na zasadzie podobnej do wskaźnika temperatury oleju (OTI), z kluczową różnicą w jego projektowaniu i funkcjonalności. WTI mierzy temperaturę uzwojenia transformatora, ale czyni to pośrednio w celu utrzymania bezpieczeństwa w środowiskach napięcia wysokiego -.

Żarówka wykrywająca, znajdująca się na górnej osłonie transformatora, jest otoczona cewką grzejną napędzaną prądem z transformatorów prądu wtórnego związanego z uzwojeniem. Prąd elektryczny przepływający przez tę cewkę grzejnika wytwarza ciepło, co powoduje rozgrzanie otaczającego oleju. W związku z tym temperatura wokół żarówki wzrasta, co prowadzi do rozszerzenia cieczy wewnątrz żarówki. Ta ekspansja cieczy jest następnie przenoszona przez linię kapilarną do mechanizmu operacyjnego, gdzie powoduje ruch przekazywany przez połączony system dźwigni.

Ten mechanizm wzmacnia rozszerzenie cieczy, umożliwiając jej kierowanie wskaźnikiem. W konsekwencji, wraz ze wzrostem obciążenia transformatora, zarówno temperatura uzwojenia, jak i wzrost temperatury oleju, odzwierciedlając te zmiany w odczytach WTI. W szczególności, ponieważ bezpośredni pomiar temperatury wewnątrz uzwojenia nie jest możliwy, WTI skutecznie wywołuje temperaturę uzwojenia w oparciu o temperaturę cewki grzejnej i otaczającego oleju.

WTI ma również maksymalny wskaźnik temperatury, skalibrowany do ostrzegania operatorów, gdy temperatura uzwojenia osiągnie progi krytyczne. Zazwyczaj alarmy są uruchamiane na poziomie 85 stopni, a sygnał podróży jest aktywowany w 95 stopnie, aby zabezpieczyć transformator przed potencjalnym przegrzaniem i uszkodzeniem.

 

 

05 Kluczowe funkcje

● Sześć funkcji przełącznika:Wyposażony w możliwość kontrolowania do sześciu przełączników, umożliwiając konfigurowalne ustawienia alarmu i sterowania.

● Szeroki zakres tarczy:Oferuje hojne odchylenie rozlewa 260 stopni dla optymalnej widoczności i łatwego odczytu poziomów temperatury.

● Solidne możliwości przełączania:Zaprojektowany do efektywnego obsługi zadań o wysokim przełączaniu, nie wymagając dodatkowych komponentów do zarządzania bankami fanów lub wyzwalania alarmu.

● Zróżnicowane opcje wyjściowe analogowe:Obsługuje różne wyniki, w tym MA, PT 100 i Cu 10, zaspokojenie różnych systemów monitorowania i sterowania.

● Oceny trwałej obudowy:Dostępne w obudowie z ocenami IP55 lub IP65, zapewniając ochronę w różnych warunkach środowiskowych, w tym ekstremalne temperatury tak niskie jak -60 stopni.

● Regulowana histereza:Zawiera regulowaną histerezę dla precyzyjnej kontroli, minimalizując ryzyko niepotrzebnych alarmów lub podróży.

 

06 Gradient uzwojenia w transformatorach mocy

Pomiar temperatury górnego oleju w transformatorze ma kluczowe znaczenie dla oceny jego ogólnego stanu operacyjnego. Najlepszy olej zazwyczaj wykazuje najwyższy profil temperatury w transformatorze, służąc jako pośrednia miara identyfikacji potencjalnych gorących punktów w bezpośrednich uzwojeniach. Chociaż najwyższa temperatura oleju zapewnia cenny wgląd, może nie odzwierciedlać dokładnie stanu termicznego natychmiastowego uzwojenia, ponieważ zmienia się stopniowo z powodu doskonałych właściwości izolacji oleju i znacznej masy termicznej.

Aby osiągnąć bardziej precyzyjne zrozumienie temperatury uzwojenia, niezbędne jest porównanie uzwojenia i najwyższych temperatur oleju. Ponieważ ciepło jest generowane przede wszystkim w uzwojeniach transformatora, regiony te często doświadczają znacznie wyższych temperatur. Podwyższone temperatury w uzwojeniach mogą prowadzić do przyspieszonego starzenia się i mogą wskazywać na awarię izolacji lub uszkodzenia operacyjne.

Metoda zastosowana do określenia temperatury uzwojenia może się różnić w zależności od zastosowanej technologii. Powszechne praktyki obejmują symulację temperatury uzwojenia przy użyciu prądu prądowego transformatora (CT) na kilka sposobów. Można to osiągnąć poprzez mechanizmy wewnętrzne w urządzeniu, wykorzystując podgrzewane studnie lub płytki termiczne. Takie symulowane metody temperatury uzwojenia są cenne, ponieważ można je również stosować z mocą wsteczną do istniejących transformatorów, co nie ma w przypadku innych roztworów, takich jak światłowód.

Integrując pomiary z górnej i dolnej temperatury oleju wraz z tymi z bezpośrednich uzwojeń, można ustalić bardzo dokładny model termiczny dla transformatora. Badania sugerują, że nawet niewielki wzrost temperatury, w szczególności od 6 do 8 stopni, może skutecznie podwoić szybkość rozpadu życia transformatora. Zatem skuteczne monitorowanie warunków termicznych jest niezbędne, aby zapobiec przedwczesnej awarii i zapewnić długowieczność systemów transformatorów.

 

 

Funkcja	OTI (wskaźnik temperatury oleju)	WTI (wskaźnik temperatury uzwojenia)
Monitorowanie celu	Temperatura oleju transformatora	Temperatura uzwojenia transformatora
Podstawowe użycie	Upewnij się, że temperatura oleju pozostaje bezpieczna, aby zapobiec przegrzaniu oleju transformatora	Monitoruj temperaturę gorącego miejsca, wskazując przeciążenie lub przegrzanie uzwojenia
Zasada temperatury	Bezpośredni pomiar temperatury oleju	Pośrednie oszacowanie uzwojenia temperatury gorącego miejsca za pomocą temperatury oleju i prądu obciążenia
Funkcja sygnału	Zapewnia realne - dane dotyczące temperatury czasu, alarm i sygnały podróży	Dostarcza danych na temat temperatury uzwojenia, alarmów i sygnałów podróży
Złożoność strukturalna	Prostsza struktura	Bardziej złożone, wymagające symulatorów i CTS w gorących miejscach
Zakres aplikacji	Do monitorowania ogólnej temperatury operacyjnej transformatorów	Do analizy warunków obciążenia transformatora, szczególnie w scenariuszach o wysokiej mocy -
Znaczenie	Początkowa ochrona systemów chłodzenia oleju	Krytyczne dla ochrony izolacji uzwojeń, ma silniejsze znaczenie zapobiegawcze