جهاز التحكم في درجة حرارة محول الزيت

مبدأ العمل

• المحاكاة الحرارية:: يتم إخراج تيار متناسب مع الحمل من خلال محول التيار، ويتم تعديله بواسطة المحول وتغذيته في عنصر التسخين الكهربائي داخل العنصر المرن في جهاز التحكم في درجة حرارة اللف. تتسبب الحرارة المتولدة من عنصر التسخين الكهربائي في توليد إزاحة إضافية للعنصر المرن، وبالتالي توليد قيمة مؤشر درجة حرارة أعلى من درجة حرارة الزيت بفارق درجة حرارة واحدة عن درجة حرارة الزيت، والحصول بشكل غير مباشر على متوسط قيمة مؤشر درجة حرارة اللف.
• مبدأ التحكم في درجة حرارة الضغط:: ويتألف أساسا من عنصر مرن وأنبوب شعري وحزمة درجة الحرارة ومفتاح صغير. يتعرض الوسط الحساس لدرجة الحرارة في حزمة درجة الحرارة للتمدد الحراري، ويتم نقل الزيادة في الحجم إلى العنصر المرن من خلال الأنبوب الشعري، بحيث ينتج العنصر المرن إزاحة يتم تضخيمها بواسطة الآلية للإشارة إلى درجة الحرارة المقاسة ودفع المفتاح الصغير للعمل، وبالتالي التحكم في مدخلات أو مخرجات نظام التبريد.
• مبدأ استشعار درجة الحرارة بمشبك الألياف البصرية الليفياستنادًا إلى تقنية استشعار درجة حرارة الألياف الضوئية المقضبة، يتم غمر مستشعر الألياف الضوئية مباشرةً في زيت المحولات، ويكتشف درجة الحرارة من خلال تغير الطول الموجي للضوء، ويجمع بيانات درجة حرارة الزيت، ثم يحللها من خلال الخوارزمية الذكية الداخلية للتحكم تلقائيًا في بدء تشغيل مضخة الزيت ومروحة التبريد وإيقاف تشغيلهما.

الخصائص الوظيفية

• مراقبة درجة الحرارة وعرضها:: المراقبة الآنية لدرجات حرارة زيت المحول ودرجات حرارة اللفات، وتحويل إشارات درجة الحرارة إلى إشارات كهربائية لنقلها إلى وحدة التحكم وعرض قيم درجة الحرارة على وحدة العرض.
• وظيفة التحكم الآلي:: عندما تصل درجة حرارة المحول إلى قيمة البدء المحددة مسبقًا، يتم تنشيط نظام التبريد تلقائيًا؛ وعندما تنخفض درجة الحرارة إلى قيمة التوقف المحددة مسبقًا، يتم إيقاف تشغيل نظام التبريد تلقائيًا للحفاظ على درجة حرارة المحول ضمن النطاق المناسب.
• وظيفة الإنذارعندما تتجاوز درجة حرارة المحول قيمة السلامة المحددة مسبقًا، سيتم إصدار إشارات إنذار صوتية وضوئية لحث الموظفين على التعامل معها في الوقت المناسب، ويمكن أيضًا إرسال إشارات الإنذار إلى نظام أو معدات مراقبة أخرى من خلال جهة اتصال الإخراج أو واجهة الاتصال لتحقيق الإنذار عن بُعد.
• وظيفة الحماية:: عندما يظهر المحول حالة غير طبيعية، مثل ماس كهربائي متعرج، ودرجة حرارة الزيت مرتفعة للغاية، وفشل نظام التبريد، وما إلى ذلك، وفقًا للحالات المختلفة لاتخاذ تدابير الحماية المقابلة، مثل التعثر، والإغلاق، وما إلى ذلك، لتجنب تلف المعدات أو توسع الحوادث.
• تسجيل البيانات وتخزينها:: يحتوي على وظيفة تسجيل البيانات، والتي يمكنها تسجيل التغير في درجة حرارة المحول، وحالة تشغيل نظام التبريد وغيرها من المعلومات، ويمكن تصدير هذه البيانات من خلال واجهة الاتصال أو بطاقة الذاكرة، والتي يمكن أن توفر الأساس للتحليل والمعالجة اللاحقة.
• التحكم والمراقبة عن بُعد:: متصلة بأنظمة أو معدات مراقبة أخرى من خلال واجهة الاتصال، يمكن للموظفين ضبط درجة الحرارة، والتحكم في بدء التشغيل والتوقف وغيرها من العمليات على المحول في مركز التحكم عن بعد، مما يحسن من قابلية الصيانة وكفاءة إدارة المعدات.

التصنيف

• ترموستات ميكانيكي:: بالاعتماد على استشعار درجة الحرارة ثنائية المعدن، وبنية بسيطة، وتكلفة أقل، ولكن دقة وسرعة استجابة محدودة، تنطبق على المحولات العادية المغمورة بالزيت.
• الثرموستات الإلكترونييعد قياس درجة الحرارة الإلكترونية بواسطة الثرمستور أو مستشعر PT100 أكثر دقة ويمكن ربطه بنظام التحكم المنطقي القابل للبرمجة (PLC) أو نظام المراقبة عن بُعد، وهو مناسب للمحطات الفرعية الذكية.
• نظام قياس درجة الحرارة بالألياف البصرية:: يُستخدم في المناسبات الكبيرة أو المهمة، ويمكنه تحقيق المراقبة الموزعة لدرجة حرارة اللفات، ويتمتع بقدرة قوية على مقاومة التداخل الكهرومغناطيسي، وهو مناسب للمحولات ذات الجهد العالي والسعة الكبيرة.

المؤشرات الفنية الرئيسية

• نطاق درجة حرارة التشغيل العادية:: بشكل عام حوالي - 30 درجة مئوية إلى + 55 درجة مئوية، قد تختلف بين الطرازات.
• نطاق القياس:: المواصفات المتوفرة بشكل شائع هي - 20 درجة مئوية إلى +80 درجة مئوية، ومن صفر درجة مئوية إلى +100 درجة مئوية، ومن صفر درجة مئوية إلى +120 درجة مئوية، ومن صفر درجة مئوية إلى +150 درجة مئوية، والعديد من المواصفات الأخرى.
• دقة الإشارة:: عادةً حوالي 1.5 مستوى.
• إشارة الخرجيمكن تحويل الإشارة إلى إشارات قياسية للتيار المستمر مثل 0-5 فولت، 1-5 فولت، 4-20 مللي أمبير، إلخ، والتي يمكن إرسالها عن بُعد إلى غرفة التحكم أو ربطها بالشبكة مع أجهزة الكمبيوتر.

التركيب والصيانة

• التركيب:: عادةً ما يتم تركيب حساسات درجة الحرارة على جدار خزان المحول أو في وسادة الزيت لقياس درجة حرارة الزيت بدقة؛ وبالنسبة لأجهزة التحكم في درجة حرارة اللفات، يجب تركيب محولات التيار المرتبطة بها والمكونات الأخرى بشكل صحيح في البطانات الجانبية عالية الجهد للمحول والمواقع الأخرى.
• الحماية:: تحقق بانتظام مما إذا كانت شاشة الثرموستات طبيعية أم لا، وما إذا كانت وصلة المستشعر متماسكة أم لا، وما إذا كان هناك أي ارتخاء أو تآكل وظواهر أخرى؛ نظف غلاف الثرموستات وشاشة العرض للتأكد من أن تبديد الحرارة جيد وأن الشاشة واضحة؛ قم بمعايرة دقة قياس الثرموستات، والتي يمكن مقارنتها بميزان الحرارة القياسي، وقم بمعايرتها وضبطها إذا لزم الأمر.

أولاً، انظر أولاً إلى المحول "شروطه الخاصة": تحدد المعلمات الأساسية الحد الأدنى للتكيف

ثانيًا، لتوضيح "ما الذي يجب قياسه": درجة حرارة الزيت أم درجة حرارة اللف؟

• قياس درجة حرارة الزيت::
  درجة حرارة الزيت هي انعكاس مرئي لحالة التسخين الكلية للمحولات، وعادةً ما تكون نقطة القياس في خزان الزيت أو وسادة الزيت، والعتبة الفنية منخفضة.
  • السيناريو: تحتاج جميع المحولات المغمورة بالزيت إلى مراقبة درجة حرارة الزيت كمؤشر مراقبة أساسي.
  • النوع الموصى به: الميكانيكية (منخفضة التكلفة)، والإلكترونية (متوسطة الدقة العالية)، اختر وفقًا لاحتياجات الدقة.
• قياس درجة حرارة اللف::
  اللف هو الجزء الأكثر عرضة للسخونة الزائدة في المحول (على سبيل المثال ترتفع درجة الحرارة المحلية فجأة أثناء حدوث ماس كهربائي)، ولكن من الصعب قياسه مباشرة (قيود بيئة الجهد العالي) ويتطلب تقنيات خاصة.
  • القياس غير المباشر: مشتق من "درجة حرارة الزيت + محاكاة تيار الحمل" (مثل طريقة المحاكاة الحرارية)، ومناسب للضغط المنخفض والمتوسط، والمناسبات الشائعة، ويستخدم عادةً في منظمات الحرارة الميكانيكية أو الإلكترونية.
  • قياس مباشر: مدمج في اللف مع مستشعرات الألياف البصرية، ومراقبة في الوقت الحقيقي لدرجة الحرارة الحقيقية، ومضاد قوي للتداخل الكهرومغناطيسي، ومناسب للجهد العالي والسعة الكبيرة والمناسبات المهمة (مثل المحول الرئيسي لمحطات الطاقة).

ثالثًا: مطابقة "قوائم الميزات" مع الاحتياجات: من الأساسي إلى الذكي

رابعاً - البيئة والتكلفة: تحقيق التوازن بين الموثوقية والاقتصاد في النفقات

• التكيف البيئي::
  • البيئات ذات درجات الحرارة المرتفعة/المنخفضة (مثل المناطق الخارجية شديدة البرودة): يجب أن تغطي منظمات الحرارة نطاق درجة حرارة التشغيل من - 40 ℃ ~ +60 ℃ (مثل الإلكترونية من الدرجة الصناعية).
  • البيئات الرطبة/المتربة: تجنب تآكل المستشعر عن طريق اختيار مبيت من فئة الحماية IP54 وأعلى.
  • مناسبات الاهتزاز (مثل المحولات الميكانيكية): النوع الميكانيكي عرضة للاهتزاز، مع إعطاء الأولوية للنوع الإلكتروني (ثابت بإحكام).
• التكلفة والصيانة::
  • أولوية منخفضة التكلفة: ميكانيكي (مئات الدولارات لكل وحدة، صيانة بسيطة، دقة ± 2 ℃ ~ ± 5 ℃).
  • متوسط الفعالية من حيث التكلفة: إلكتروني (سعر الوحدة بآلاف اليوانات، الدقة ± 1 ℃ ~ ± 2 ℃، دعم الربط، دورة صيانة طويلة).
  • الموثوقية العالية مفضلة: أنظمة الألياف البصرية (عشرات الآلاف من الدولارات لكل وحدة، وعمر افتراضي يزيد عن 10 سنوات، بدون صيانة تقريبًا، للمعدات الحرجة).

خامسًا: لا تتجاهل "الامتثال": استيفاء المعايير قبل استخدامها

• صناعة الطاقة: تحتاج إلى الامتثال لـ "لوائح تصميم تخطيط غرفة محولات الطاقة DL/T 540-2010" "JB/T 7631-2016 وحدة التحكم في درجة حرارة المحولات"، وما إلى ذلك، لضمان أن نطاق القياس، قيمة الإنذار (مثل درجة حرارة الزيت ≥ 85 ℃ إنذار، ≥ 95 ℃ رحلة) لتلبية المتطلبات.
• مقاوم للانفجار: إذا كان المحول موجودًا في بيئة قابلة للاشتعال والانفجار (مثل محطة بنزين)، يلزم وجود منظم حرارة مقاوم للانفجار (موافقة Ex).

باختصار: ثلاث خطوات لتثبيت منظم الحرارة الصحيح

1. وضع الأساس:: تحديد نطاق القياس ومتطلبات مقاومة التداخل لمنظم الحرارة وفقًا لسعة المحول ومستوى الجهد;
2. اختيار النواة:: حدد ما إذا كان سيتم قياس درجة حرارة الزيت أو درجة حرارة اللف، وحدد ما إذا كان سيتم استخدام القياس غير المباشر (ميكانيكي/إلكتروني) أو القياس المباشر (الألياف البصرية);
3. الوظيفة التكميليةتحقيق التوازن بين التكلفة والموثوقية من خلال تراكب الأتمتة والمراقبة عن بُعد والوظائف الأخرى وفقًا لاحتياجات التشغيل والصيانة.