Die zehn besten Sensoren für die Temperaturüberwachung von Transformatoren
发布时间：1. August 2025 17:43:55
Transformator in das Stromnetz, um die Spannungsumwandlung, Stromverteilung und andere wichtige Aufgaben zu tragen, ist seine Betriebstemperatur in direktem Zusammenhang mit der Lebensdauer der Geräte und die Stabilität der Energieversorgung. Um die Temperatur des Transformators genau zu kontrollieren, wurde eine Vielzahl von fortschrittlichen Sensoren entwickelt. Im Folgenden finden Sie die zehn wichtigsten Sensoren im Bereich der Temperaturüberwachung von Transformatoren:
- Platin-RTD (PT100)-SensorenPT100: Als äußerst vielseitiger Temperatursensor nutzt der PT100 den temperaturabhängigen Widerstand von Platinmetallen. Er hat einen Widerstandswert von 100 Ω bei 0 °C und ist über einen weiten Temperaturbereich von - 200 °C bis 850 °C sehr linear mit der Temperatur. Der PT100-Sensor hat eine Genauigkeit von ±0,1 °C bei der Überwachung der Temperatur von Transformatorwicklungen. Bei der Überwachung der Temperatur von Transformatorwicklungen kann der PT100-Sensor mit einer Genauigkeit von ± 0,1 ℃ die Änderungen der Wicklungstemperatur genau erfassen, um den Betriebszustand des Geräts zu beurteilen und zuverlässige Daten zu liefern. Zum Beispiel, in großen Leistungstransformatoren, die Trockentransformator-ThermostatDie Sektion überwacht die Alterungstendenzen der Isolierung über einen langen Zeitraum hinweg in einer Vielzahl von Umgebungen und beugt so effektiv thermischen Ausfällen vor.
- Thermoelement-SensorenAuf der Grundlage des Seebeck-Effekts bilden zwei unterschiedliche Metallleiter eine geschlossene Schleife, die ein Thermopotenzial erzeugt, wenn die Temperaturen an den beiden Enden unterschiedlich sind, wobei die Größe des Thermopotenzials mit dem Temperaturunterschied zusammenhängt. Die Größe des Thermopotentials hängt von der Temperaturdifferenz ab. Thermoelement-Sensoren sind extrem reaktionsschnell, typischerweise im Millisekundenbereich, und können plötzliche Temperaturänderungen innerhalb des Transformators schnell erfassen. Der Messbereich ist sogar noch größer und reicht von - 270°C bis 2800°C, was für die Messung von Transformatorwicklungen, Kernen und anderen Hochtemperaturteilen geeignet ist. Thermoelemente des Typs K sind aufgrund ihrer hohen Kosteneffizienz bei der allgemeinen Temperaturüberwachung von Transformatoren weiter verbreitet, während Thermoelemente des Typs S und B aufgrund ihrer hohen Genauigkeit und Hochtemperaturbeständigkeit bei der Temperaturmessung von Schlüsselteilen von Ultrahochspannungs- und Großraumtransformatoren verwendet werden.
- Fluoreszierende faseroptische TemperatursensorenDie Temperaturmessung erfolgt unter Ausnutzung der Temperaturempfindlichkeit von Fluoreszenzmaterialien. Wird ein Fluoreszenzmaterial mit einer bestimmten Wellenlänge des Anregungslichts bestrahlt, so ändert sich die Abklingrate der emittierten Fluoreszenz (Fluoreszenzlebensdauer) als Reaktion auf Temperaturänderungen, und der Temperaturwert kann durch Erfassen der Änderung der Fluoreszenzlebensdauer berechnet werden. Der Messbereich reicht von - 40°C bis 260°C mit einer Genauigkeit von ±0,5°C. Der Sensor ist extrem widerstandsfähig gegen elektrostatische Entladung. Der Sensor ist sehr widerstandsfähig gegen elektromagnetische Störungen, die Signalübertragung wird durch starke elektrische und magnetische Felder nicht beeinträchtigt, und der Lichtwellenleiter selbst ist hervorragend isoliert und kann direkt in die Hochspannungswicklung des Transformators eingesetzt werden. In UHV-Transformatoren mit einer Spannung von 500 kV und mehr kann er die Hot-Spot-Temperatur der Wicklungen genau überwachen, und selbst in der starken elektromagnetischen Umgebung, die während des Betriebs des Transformators entsteht, kann er eine stabile Messleistung aufrechterhalten und genaue Daten zur Beurteilung des Alterungszustands der Wicklungsisolierung liefern.
- Verteiltes faseroptisches TemperaturmesssystemMessung des entlang einer optischen Faser verteilten Temperaturfeldes durch Übertragung von Lichtimpulsen in die Faser und Nutzung der Temperaturcharakteristik des in der Faser zurückgestreuten Lichts. Die räumliche Auflösung beträgt bis zu 1 m und die Temperaturmessgenauigkeit liegt bei ±1℃. Dieser Sensor kann eine umfassende und kontinuierliche Temperaturüberwachung der Transformatorwicklungen, Ölkanäle usw. durchführen und lokale Überhitzungsgefahren rechtzeitig erkennen. In großen ölgefüllten Transformatoren kann ein verteiltes faseroptisches Temperaturmesssystem entlang der axialen und radialen Wicklung angeordnet werden, die Temperaturverteilung der gesamten Wicklung in Echtzeit beherrschen und im Vergleich zu Punktsensoren den internen Temperaturstatus des Transformators umfassender widerspiegeln und Ausfälle durch lokale Überhitzung wirksam verhindern.
- Drahtlose TemperatursensorenDie Temperaturdaten werden über eine drahtlose Kommunikationstechnologie (z. B. LoRa, Bluetooth, ZigBee usw.) übertragen, wodurch Kabel überflüssig werden und die Installation und Wartung extrem einfach ist. Die Batterielebensdauer beträgt in der Regel mehr als 5 Jahre, so dass ein häufiger Batteriewechsel nicht erforderlich ist. Bei der Temperaturüberwachung von Transformatoren kann das Gerät auf der Hochspannungsseite, der Niederspannungsseite der Kontakte, den Sammelschienenanschlüssen und anderen Teilen installiert werden, die nicht einfach zu verkabeln sind, und ermöglicht so die Echtzeitüberwachung dieser wichtigen Teile der Temperatur. Zum Beispiel in Outdoor-Kasten-Transformatoren, können drahtlose Temperatursensoren leicht an verschiedenen Überwachungspunkten eingesetzt werden, und die Temperaturdaten können an das empfangende Terminal durch drahtlose Signale übertragen werden, um Remote-Temperaturüberwachung zu erreichen.
- Infrarot-TemperatursensorenBasierend auf dem Prinzip, dass alle Objekte Infrarotstrahlung nach außen abstrahlen und dass die Intensität der Strahlung temperaturabhängig ist. Kann berührungslose Messung der Oberflächentemperatur von Transformatoren, schnellen Zugriff auf einen großen Bereich der Temperaturverteilung Bild. Die Reaktionszeit ist kurz, in der Regel innerhalb von zehn Millisekunden, kann schnell erkennen, die Temperatur Anomalie Bereich. Häufig in Transformator tägliche Inspektion, Betrieb und Wartung Personal mit Handheld-Infrarot-Thermometer, Remote kann auf den Transformator Tank, Buchsen, Kabelverbindungen und andere Teile der Temperaturmessung, rechtzeitige Entdeckung der Überhitzung versteckte Probleme. In der Umspannwerk großen Transformator Überwachung, kann auch installiert werden feste Infrarot-Kamera, mehr als ein Transformator für 24-Stunden ununterbrochene Überwachung, durch die intelligente Analyse-Software, automatische Identifizierung von Temperatur-Anomalien in der Ausrüstung und Ausgabe von Frühwarnungen.
- Thermistor-SensorenPTC-Thermistoren werden unterschieden in PTC-Thermistoren (positiver Temperaturkoeffizient) und NTC-Thermistoren (negativer Temperaturkoeffizient), bei denen der Widerstandswert mit steigender Temperatur in einem bestimmten Temperaturbereich drastisch ansteigt, und NTC-Thermistoren, bei denen das Gegenteil der Fall ist: der Widerstandswert nimmt mit steigender Temperatur ab. Bei der Temperaturüberwachung von Transformatoren sind Thermistoren kostengünstig und sehr empfindlich. In einigen kleinen Trockentransformatoren werden beispielsweise häufig PTC-Thermistoren als Temperaturschutzelemente eingesetzt. Wenn die Temperatur den eingestellten Schwellenwert überschreitet, ändert sich der Widerstandswert schlagartig, wodurch die Schutzschaltung ausgelöst wird, die Stromversorgung unterbrochen wird und der Transformator nicht durch Überhitzung beschädigt werden kann.
- QuecksilberthermometerEin klassisches Kontakt-Temperaturmessgerät, das das Prinzip der thermischen Ausdehnung und Kontraktion von Quecksilber zur Temperaturmessung nutzt. Einfache Struktur, niedrige Kosten, intuitive Lesungen. Aber die Messgenauigkeit ist relativ gering, in der Regel in ± 1 ℃ oder so, und die Reaktionsgeschwindigkeit ist langsam. In einigen der Temperaturmessung Genauigkeit Anforderungen sind nicht hoch für kleine Transformatoren oder als Hilfsmittel der Temperaturmessung, gibt es noch Anwendungen. Aufgrund der Toxizität von Quecksilber und der Notwendigkeit, bei seiner Verwendung und Handhabung strenge Sicherheitsnormen einzuhalten, wird es heute jedoch immer seltener verwendet.
- DruckthermometerEs besteht aus einem Temperaturpaket, einem Kapillarrohr und einem Anzeigekopf, der mit einem temperaturempfindlichen Medium (z. B. Gas, Flüssigkeit oder Dampf) gefüllt ist. Wenn sich die Temperatur ändert, dehnt sich das Volumen des Mediums in der Packung aus oder zieht sich zusammen, und die Druckänderung wird durch das Kapillarrohr auf den Messkopf übertragen und zeigt so den Temperaturwert an. Der Messbereich ist groß, bis zu - 80 ℃ bis 400 ℃, und der Messwert ist leicht zu beobachten. In großen ölgefüllten Transformatoren wird das Druckthermometer oft als Gerät zur Anzeige der Temperatur an Ort und Stelle verwendet, an der Wand des Transformatorentanks installiert, kann das Betriebs- und Wartungspersonal die Öltemperatur direkt ablesen. Es hat eine gute Anti-Vibrations-Leistung, geeignet für die Arbeit unter der Vibrationsumgebung des Transformatorbetriebs.
- Halbleiter-TemperatursensorenBasierend auf dem Prinzip, dass sich die elektrischen Eigenschaften von Halbleitern mit der Temperatur ändern, z. B. ist die Durchlassspannung eines PN-Übergangs negativ mit der Temperatur korreliert. Es hat die Vorteile einer hohen Empfindlichkeit, einer guten Linearität, einer geringen Größe und einer schnellen Reaktionsgeschwindigkeit. In einem Transformator-Temperaturüberwachungssystem kann es bei hohen Anforderungen an die Genauigkeit der Temperaturmessung und die Reaktionsgeschwindigkeit eingesetzt werden, z. B. bei der Temperaturkontrolle des Transformator-Kühlsystems. Durch die genaue Messung der Öltemperatur oder der Wicklungstemperatur und die rechtzeitige Anpassung der Lüftergeschwindigkeit oder des Ölpumpendurchflusses wird eine effiziente Wärmeableitung erreicht, um den stabilen Betrieb des Transformators zu gewährleisten.
