Online-Überwachung der Transformatortemperatur

发布时间：31. Juli 2025 17:05:57

Transformator-Temperatur Online-Überwachung ist ein wichtiges Mittel, um den sicheren Betrieb von Geräten, die Mainstream-Weg kann in zwei Kategorien von Kontakt-und berührungslose unterteilt werden, der Kern Unterschied liegt darin, ob der Sensor in direktem Kontakt mit dem gemessenen Teil, die Wahl muss mit dem elektromagnetischen Feld Umwelt, Installationsbedingungen und die Notwendigkeit für die Genauigkeit der umfassenden Prüfung kombiniert werden.

Kontaktüberwachung: direkte Temperaturerfassung für höhere Genauigkeit

Bei der Kontaktüberwachung werden die Daten durch direkten Kontakt zwischen dem Sensor und den beheizten Teilen des Transformators (z. B. Wicklungen, Ölstand) gewonnen. Sie ist derzeit die am häufigsten verwendete Methode.

1) RTD-Sensoren: Standardoptionen in Industriequalität

  • GrundprinzipDie Eigenschaft, dass sich der Widerstandswert von Materialien wie Platin (Pt100) und Kupfer (Cu50) mit der Temperatur ändert, wird genutzt, um die Temperatur durch Messung des Widerstandswertes umzurechnen.
  • SchneidkanteHochpräzise (Fehler ±0,1℃~±0,5℃), hohe Stabilität, geeignet für die Überwachung der Öltemperatur an der Oberseite von Transformatoren.
  • minderwertigVerdrahtung ist erforderlich, die in einer starken elektromagnetischen Umgebung leicht gestört werden kann; die Überwachung der Wicklung muss eingegraben werden, hohe Installationskosten.
  • Anwendbare SzenarienUnmittelbar zugängliche Teile wie die Oberfläche des Transformatorentanks und der Ölkreislauf des Kühlsystems.

2) Thermoelement-Sensoren: geeignet für Umgebungen mit hohen Temperaturen

  • GrundprinzipZwei verschiedene Metallleiter bilden einen geschlossenen Kreislauf, der Temperaturunterschied erzeugt ein thermoelektrisches Potenzial, und die Temperatur wird aus dem Wert des Potenzials berechnet.
  • SchneidkanteHohe Temperaturbeständigkeit (kann - 200℃~1300℃ messen), schnelle Reaktionszeit, geeignet für die Hot-Spot-Überwachung von Wicklungen.
  • minderwertigEtwas ungenauer als RTD (Fehler ±1℃~±2℃), erfordert Temperaturkompensationsschaltung und hat eine schlechte Langzeitstabilität.
  • Anwendbare Szenarien: Trockene Transformatorwicklungen, Hochtemperaturbereiche im Inneren des Transformators.

3. fluoreszierende faseroptische Sensoren: präzise Überwachung auf der Grundlage fluoreszierender Eigenschaften

  • GrundprinzipEinige fluoreszierende Materialien emittieren Fluoreszenz, nachdem sie durch Licht einer bestimmten Wellenlänge angeregt wurden, und die Eigenschaften der Fluoreszenz, wie Intensität und Abklingzeit, ändern sich mit der Temperatur, und der Temperaturwert wird durch Erfassen der Änderungen dieser Eigenschaften ermittelt.
  • SchneidkanteStarke Widerstandsfähigkeit gegen elektromagnetische Störungen, gute Isolationsleistung, geeignet für Hochspannungsumgebungen; höhere Messgenauigkeit und schnellere Reaktionszeit.
  • Anwendbare SzenarienHochspannungswicklungen, Transformatorinnenräume und andere Bereiche, in denen starke elektromagnetische Störungen und hohe Messgenauigkeit erforderlich sind.

Berührungslose Überwachung: keine Verkabelung, flexible Installation

Bei der berührungslosen Überwachung wird die Temperatur indirekt berechnet, indem Änderungen der Infrarotstrahlung oder des elektrischen Feldes eines Objekts erfasst werden, und eignet sich für Szenarien, in denen die Installation von Kontaktsensoren nicht sinnvoll ist.

1. die Infrarot-Temperaturmessung: Visualisierung und intuitive Überwachung

  • GrundprinzipAuf der Grundlage des Schwarzkörperstrahlungsgesetzes wird die Infrarotstrahlungsenergie auf der Oberfläche des Geräts von einer Infrarotkamera oder -sonde aufgefangen und in einen Temperaturwert umgewandelt.
  • SchneidkanteNicht-intrusive Installation für die Überwachung über große Entfernungen (Meter bis einige Dutzend Meter) und Unterstützung für die Visualisierung von Wärmebildern.
  • minderwertigStarke Beeinflussung durch die Umgebung (z. B. Staub, Nebel können Fehler verursachen) und keine direkte Messung der Innentemperaturen (z. B. der Wicklungen) möglich.
  • Anwendbare SzenarienExterne Teile wie Transformatorengehäuse und -durchführungen oder Nachrüstung von Altgeräten (keine Ausfallverkabelung erforderlich).

2) Drahtlose Sensornetzwerke: neue Optionen für einen flexiblen Einsatz

  • GrundprinzipKombination von Kontaktsensoren (z. B. RTDs) mit Funkmodulen zur Datenübertragung über Protokolle wie LoRa, ZigBee usw.
  • SchneidkanteKeine Verkabelung, niedrige Installationskosten, Mehrpunkt-Netzwerküberwachung.
  • minderwertigDas Signal wird durch das Metallgehäuse leicht abgeschirmt, und die Lebensdauer der Batterie ist begrenzt (in der Regel 1~3 Jahre für den Austausch).
  • Anwendbare SzenarienVerteilte Überwachung (z. B. mehrere Trafocluster), Ad-hoc-Inspektionen oder Bereiche mit schwieriger Verkabelung.

Vergleichstabelle der verschiedenen Überwachungsmethoden

Methode der Überwachung Grundprinzip Schneidkante minderwertig Anwendbare Szenarien
RTD-Sensoren Widerstandsänderung mit der Temperatur Hohe Präzision und Stabilität Erfordert Verdrahtung, schwache anti-elektromagnetische Interferenz Ölstand, Tankoberfläche
Thermoelement-Sensoren Temperaturunterschied erzeugt ein thermoelektrisches Potential Hohe Temperaturbeständigkeit und schnelle Reaktion Geringere Genauigkeit, Kompensation erforderlich Trockene Wicklung, Hochtemperaturbereiche
Fluoreszierende faseroptische Sensoren Veränderung der Fluoreszenzeigenschaften mit der Temperatur Starke anti-elektromagnetische Interferenz und hohe Präzision - Hochspannungswicklungen, interne starke elektromagnetische Umgebung
Infrarot-Thermometrie Energieumwandlung von Infrarotstrahlung Nicht-invasiv, Visualisierung Hohe Umweltbelastung, Messung der Oberflächentemperatur Schalen, Gehäuse, Nachrüstung von Altgeräten
drahtloses Sensornetzwerk Kontaktsensoren + drahtlose Übertragung Keine Verkabelung, flexibler Einsatz Signal leicht blockiert, begrenzte Lebensdauer der Batterie Verteilte Überwachung, schwierige Verdrahtungsbereiche

Zusammenfassung: Verschiedene Optionen für unterschiedliche Bedürfnisse

Bei der Online-Überwachung der Transformatortemperatur hat jede Methode ihre eigenen Merkmale. RTD und Thermoelement als die traditionellen Kontakt-Modus, bzw. in der Genauigkeit und hohe Temperaturbeständigkeit, um die Vorteile zu zeigen; fluoreszierende faseroptische Sensoren aufgrund der starken anti-elektromagnetische Störungen und hohe Präzision, in der Hochspannung und starke elektromagnetische Umgebung der internen Überwachung Leistung; Infrarot-Temperaturmessung und drahtlose Sensor-Netzwerk ist berührungslos, flexiblen Einsatz der Highlights. In der praktischen Anwendung ist es notwendig, die Art des Transformators, Betriebsumgebung, Überwachung Teile und die Anforderungen an die Genauigkeit und Kosten zu kombinieren, wählen Sie die geeignete Art und Weise oder Kombination von Anwendungen zu erreichen umfassende und zuverlässige Überwachung.
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