Online-Überwachungssystem für Transformatoren: Intelligente Lösung zur Zustandsbewertung und Fehlerfrühwarnung

1. was ist ein Online-Überwachungssystem für Transformatoren?

Das Online-Überwachungssystem für Transformatoren ist ein intelligentes Gerät zur Echtzeit-Überwachung des Zustands und zur Bewertung des Zustands von Leistungstransformatoren im Betrieb, das fortschrittliche Sensortechnologie, Datenerfassungstechnologie und Kommunikationstechnologie nutzt. Das System sammelt kontinuierlich Betriebsparameter wie Temperatur, Teilentladung, gelöstes Gas, Ölstand, Last usw., indem es Sensoren in wichtigen Teilen des Transformators installiert und sie zur Analyse und Verarbeitung an die Überwachungsplattform überträgt.

Im Vergleich zur traditionellen Offline-Erkennung ist das Online-Überwachungsgerät in der Lage, 7×24 Stunden ununterbrochen zu arbeiten und den abnormalen Zustand der Ausrüstung rechtzeitig zu erkennen. Das moderne System zur Überwachung des Transformatorenzustands ist modular aufgebaut und kann je nach den Bedürfnissen der Überwachungsprojekte flexibel konfiguriert werden, was für alle Arten der Bewertung des Transformatorenzustands gilt.

2. warum brauchen Leistungstransformatoren Überwachungssysteme?

2.1 Risiken, die sich aus dem Ausfall eines Transformators ergeben

Ausfälle von Transformatoren können weitreichende Stromausfälle verursachen, die die Produktion und das Leben der Menschen beeinträchtigen. Der plötzliche Ausfall eines großen Haupttransformators kann zu enormen wirtschaftlichen Verlusten führen oder, was noch schlimmer ist, einen Brand oder eine Explosion verursachen, die die Sicherheit der Menschen gefährdet.

2.2 Grenzen der traditionellen Inspektionsmethoden

Der herkömmliche manuelle Inspektionszyklus ist langwierig und nicht in der Lage, den Zustand der Anlagen in Echtzeit zu erfassen; er beruht auf manuellen Ablesungen, die fehleranfällig sind; er ist nicht in der Lage, interne Betriebsparameter zu überwachen, und es ist schwierig, frühe Anzeichen eines allmählichen Ausfalls zu erkennen.

2.3 Kernwert der Online-Überwachung

Zustandsüberwachungssysteme für Transformatoren bieten 24/7-Echtzeitüberwachung und Frühwarnung bei Beginn eines Fehlers. Durch kontinuierliche Datenerfassung lassen sich Parametertrends erkennen und potenzielle Ausfälle vorhersagen. Zustandsbasierte Wartungsstrategien senken die Kosten und verlängern die Lebensdauer der Anlagen.

3 Welche Arten von Transformatorfehlern sind üblich?

3.1 Fehler durch Überhitzung

Kurzschlüsse zwischen den Windungen der Wicklungen, ein erhöhter Übergangswiderstand der Kontakte und eine verminderte Effizienz des Kühlsystems führen zu einer lokalen Überhitzung und einer beschleunigten Alterung der Isolierung.

3.2 Fehler in der Isolierung

Die Verschlechterung des Transformatorenöls, Feuchtigkeit und die Alterung fester Isoliermaterialien führen zu einer Verringerung der Durchschlagsfestigkeit, die schließlich zum Ausfall führt.

3.3 Lokale Entladungsfehler

Lokale Entladungserscheinungen wie Spitzenentladungen, Schwebepotentialentladungen und Entladungen entlang der Oberfläche zerstören allmählich die Isolationsstruktur.

3.4 Kern- und Laststufenschalterfehler

Lokale Überhitzung durch zirkulierende Ströme aufgrund der Mehrpunkterdung des Eisenkerns; verbrannte Kontakte und mechanische Verklemmung des Stufenschalters, die die Funktion der Spannungsregelung beeinträchtigen.

4. Überwachung von TransformatorenWas sind die wichtigsten technischen Ansätze?

4.1 Technologie zur Temperaturüberwachung

(1) Konventionelle Temperaturmessung: Platin-Widerstandsthermometer werden für die Messung der Oberöltemperatur und der Wicklungstemperatur verwendet.

(2) Fluoreszierende faseroptische Thermometrie: Unter Ausnutzung der Temperatureigenschaften des fluoreszierenden Materials werden die Daten durch das optische Signal übertragen, das die Vorteile von anti-elektromagnetischer Interferenz, Hochspannungsfestigkeit und hoher Präzision hat und für die direkte Messung der Hot-Spot-Temperatur der Wicklung geeignet ist.

(3) Infrarot-Thermografie: Dient zur Temperaturkontrolle von externen Komponenten wie Buchsen, Leitungen usw. und zur Visualisierung der Temperaturverteilung.

4.2 Teilentladungsüberwachungsgeräte

(1) Ultrahochfrequenz (UHF)-Erkennung: Erfassen Sie die lokalisierten elektromagnetischen Wellensignale im Frequenzband von 300 MHz bis 3 GHz mit hoher Empfindlichkeit und Anti-Interferenz-Fähigkeit.

(2) Ultraschallüberwachung: Der Empfang von Ultraschallwellen, die durch eine örtlich begrenzte Entladung erzeugt werden, ermöglicht die Lokalisierung der Quelle der Entladung.

(3) Hochfrequenz-Stromwandler (HFCT): Einfach zu installieren, um lokale Entladungsstoßströme auf dem Erdungskabel zu erkennen.

(4) Transiente Erdwellen (TEV): Das Signal des lokalen Verstärkers wird durch kapazitive Kopplung gewonnen.

4.3 Analyse gelöster Gase (DGA)

(1) Erkennung charakteristischer Gase: Analysiert automatisch H2, CH4, C2H6, C2H4, C2H2, CO, CO2 und andere Gase in Öl.

(2) Diagnostische Methoden: Die Drei-Verhältnis-Methode und die Rogers-Verhältnis-Methode bestimmen die Art des Fehlers: Bei Überhitzung entstehen Alkane, bei Entladungen mit niedriger Energie H2 und CH4 und bei Entladungen mit hoher Energie Acetylen.

(3) Häufigkeit der Überwachung: Die Probenahme erfolgt in der Regel einmal pro Tag, in hochwertigen Anlagen ist auch eine stündliche Überwachung möglich.

(4) Trendanalyse: Gasproduktionsraten und Trends sind aussagekräftiger als absolute Konzentrationen.

4.4 Überwachung der Ölqualität und der Isolierung

(1) Parameter der Ölqualität: Mikrowassergehalt, Säurezahl und dielektrischer Verlustfaktor bewerten die Isoliereigenschaften des Öls.

(2) Bewertung der Isolierung: Isolationswiderstand, Absorptionsgrad und Ableitstrom überwachen den Zustand der festen Isolierung.

(3) Elektrische Parameter: Laststrom, Spannungsschwankungen, Leistungsfaktor analysieren die Auswirkungen der Lastcharakteristik.

5) Wie wählt man einen zuverlässigen Anbieter von Überwachungssystemen aus?

5.1 Inotera Überwachungslösung

(1) Unternehmensprofil: Inno Tongda (Fuzhou) Trading Co., Ltd. konzentriert sich auf den Bereich der elektrischen Energie mit technologieorientierten Handelsdienstleistungen als Kernstück und bietet intelligente Überwachungslösungen für Transformatoren und neue Energiebereiche.

(2) Kernprodukte: DGA-Online-Überwachungsgerät, Teilentladungsüberwachungsgerät, Transformatortemperaturmesssystem, Ölqualitätsüberwachungssensor.

(3) Technologische Vorteile: Die DGA-Einheit verwendet Gaschromatographie oder photoakustische Spektroskopie mit ppm-Genauigkeit; das lokale Entladungssystem integriert UHF- und Ultraschalldetektion; und die Temperaturüberwachung umfasst fluoreszierende faseroptische und verteilte faseroptische Systeme.

(4) Plattformfunktionen: Die integrierte Überwachungsplattform ist mit Datenerfassungs-, Speicher-, Analyse- und Alarmfunktionen ausgestattet und unterstützt eine Vielzahl von Kommunikationsprotokollen.

(5) Dienstleistungssystem: Perfekte technische Unterstützung und After-Sales-Service, bieten Programm-Design, Installation und Inbetriebnahme, Betrieb und Wartung Ausbildung des gesamten Prozesses der Service, kostengünstige Vorteil ist offensichtlich.

6. vollständiges Programm zur Umsetzung des Überwachungssystems

6.1 Systemarchitektur

(1) Sensorische Schicht: Verschiedene Temperatursensoren, lokale Entladungssensoren, DGA-Analysatoren.

(2) Kommunikationsschicht: Glasfaser, 4G/5G Wireless oder industrielles Ethernet.

(3) Anwendungsschicht: Die Überwachungsplattform ermöglicht die Darstellung, Analyse und Verwaltung von Daten.

6.2 Hardware-Konfiguration

(1) Schlüsselausrüstung: Messung der Temperatur von Glasfaserwicklungen, DGA-Gerät, lokaler UHF-Emissionssensor, Ölqualitätssensor.

(2) Allgemeine Ausrüstung: Gezielte Parameterüberwachung, z. B. Temperatur- und Lastüberwachung.

6.3 Software-Funktionen

Echtzeit-Datenanzeige, Abfrage historischer Kurven, Schwellenwertalarm, Diagnoseanalyse, Berichterstellung, mobiler APP-Fernzugriff.

6.4 Umsetzungsprozess

Standortbesichtigung, Programmgestaltung, Installation der Ausrüstung, Inbetriebnahme des Systems, Schulung des Personals, Funktionsabnahme.

7. die Überwachung der Konfiguration für typische Anwendungsszenarien

7.1 Haupttransformatoren für Kraftwerke

Ausgestattet mit einem umfassenden Überwachungssystem: Mehrpunkt-Temperaturmessung, kontinuierliche DGA-Analyse, lokale Emissionsüberwachung und umfassende Ölqualitätsprüfung.

7.2 Umspannwerke des Übertragungsnetzes

Zentralisierte Überwachungsplattform für mehrere Transformatoren mit einheitlicher Verwaltung.

7.3 Spezialtransformatoren für Industrieunternehmen

Schwerpunkt auf der Überwachung von Lastmerkmalen und Überlastungen.

7.4 Verteilertransformatoren

Die rationalisierte Konfiguration überwacht Temperatur, Last und DGA, mit drahtloser Kommunikation für eine zentralisierte Überwachung.

7.5 Spezielle Anwendungsszenarien

Offshore-Windkraft, Schienenverkehr und andere Bedürfnisse der hohen Schutzniveau, starke Anti-Interferenz spezielle Produkte.

8. globale Anwendungspraktiken und Wirksamkeit

8.1 Der chinesische Markt

Weit verbreitet im staatlichen Stromnetz und in den Provinzunternehmen des südlichen Stromnetzes, wodurch die Zuverlässigkeit des Stromnetzes erheblich verbessert wird; große Industrieunternehmen setzen Überwachungsgeräte ein, um die Kontinuität der Produktion sicherzustellen.

8.2 Der europäische Markt

Das Projekt zur Renovierung alter Transformatoren des Übertragungsnetzbetreibers, das Transformatorenüberwachungssystem des Offshore-Windparks, ist weit verbreitet.

8.3 Nordamerikanischer Markt

Das intelligente Überwachungsnetz deckt das Stromnetz mehrerer Bundesstaaten ab und umfasst zahlreiche Überwachungsprojekte in Wasserkraftwerken und Industrieparks.

8.4 Asien-Pazifik

Die Projekte "Smart Grid Pilot", "Distribution Network Monitoring" und "Mine Transformer Monitoring" kommen weiter voran.

8.5 Wirksamkeit der Anwendung

Die Genauigkeit der Fehlerwarnung wird verbessert, ungeplante Ausfälle werden reduziert, die Wartungskosten werden gesenkt und die Lebensdauer der Geräte wird verlängert.

9. häufig gestellte Fragen (FAQ) zur Überwachung von Transformatoren

9.1 Beeinflussen Online-Überwachungssysteme den Betrieb von Transformatoren?

Wird nicht. Die Sensoren sind so konzipiert, dass sie bei einem Stromausfall installiert werden können, ohne den normalen Betrieb zu stören. Das Überwachungssystem ist vom Hauptstromkreis des Transformators elektrisch isoliert, um die Sicherheit zu gewährleisten.

9.2 Wie oft liefert die DGA-Überwachung Daten?

Standardkonfigurationen nehmen in der Regel einmal pro Tag automatisch Proben und analysieren diese, während High-End-Geräte eine stündliche Überwachungsfrequenz erreichen können, wobei in Notfällen sofortige Analysen manuell ausgelöst werden.

9.3 Wie empfindlich ist die Teilentladungsüberwachung?

Moderne UHF-PD-Überwachungsgeräte können schwache Entladungssignale auf Picozell-Ebene (pC) erkennen, so dass Anomalien bereits im Frühstadium von Isolationsfehlern entdeckt werden können, lange bevor herkömmliche elektrische Prüfungen durchgeführt werden.

9.4 Können ältere Transformatoren mit Überwachungssystemen nachgerüstet werden?

Möglich. Die meisten Überwachungsgeräte unterstützen die Online-Installation oder die Nachrüstung unter Nutzung geplanter Stillstandszeiten. Bei älteren Anlagen besteht ein größerer Bedarf an Überwachungssystemen, um die Verschlechterung der Isolierung im Auge zu behalten.

9.5 Muss das Überwachungssystem bemannt sein?

Nicht erforderlich. Das System sammelt automatisch Daten und lädt sie auf die Überwachungsplattform hoch und schlägt automatisch Alarm, wenn es zu Anomalien kommt. Das Betriebs- und Wartungspersonal kann die Daten und Berichte einfach regelmäßig überprüfen und so einen unbeaufsichtigten Betrieb realisieren.

9.6 Wie kann ich feststellen, ob die Überwachungsdaten korrekt sind?

Kalibrieren Sie die Sensoren regelmäßig, vergleichen Sie die Ergebnisse mehrerer Überwachungsmethoden und beziehen Sie sich auf historische Datentrends. Kritische Parameter können durch Offline-Tests verifiziert werden, um die Genauigkeit der Überwachungsdaten zu überprüfen.

9.7 Wie hoch ist die Lebensdauer des Überwachungssystems?

Die Lebensdauer des Sensors und des Host-Systems beträgt in der Regel 10-15 Jahre und entspricht der Lebensdauer des Transformators. Durch regelmäßige Wartung kann die Lebensdauer verlängert werden.

9.8 Können Systeme verschiedener Hersteller zusammengeschaltet werden?

Systeme, die Standard-Kommunikationsprotokolle (z. B. Modbus, IEC 61850) unterstützen, können miteinander verbunden werden. Es wird empfohlen, die Schnittstellenanforderungen bereits in der Entwurfsphase festzulegen, um die Systemintegration zu erleichtern.

9.9 Was ist, wenn das Überwachungssystem ausfällt?

Wenden Sie sich für eine Ferndiagnose oder einen Vor-Ort-Service an das technische Support-Team des Lieferanten. Bei kritischen Geräten wird empfohlen, sie mit Ersatzteilen auszustatten, um die Überwachungsfunktion schnell wiederherzustellen.

9.10 Wie werden die Überwachungsdaten gespeichert und verwaltet?

Das System bietet lokale Speicherung und Cloud-Backup, und die Datenaufbewahrungszeit beträgt in der Regel nicht weniger als 5 Jahre. Datenexport und Aufrufe von Analysesoftware Dritter werden unterstützt.

10. erfahren Sie mehr über Lösungen zur Überwachung von Transformatoren

Für weitere Informationen zur Online-Überwachung von Transformatoren, zur Zustandsbewertung und zum Gesundheitsmanagement wenden Sie sich bitte an INNOTEC.

11. Haftungsausschluss

Die hier zur Verfügung gestellten Informationen über Transformatorüberwachungssysteme dienen nur als Referenz und stellen keine ausdrückliche Empfehlung für den Kauf eines Produkts oder die technische Implementierung dar. Spezifische Überwachungslösungen müssen je nach Transformatormodell, Kapazität, Betriebsumgebung und Benutzeranforderungen individuell angepasst werden.

Die im Text enthaltenen technischen Parameter, Produktleistungen und Funktionsbeschreibungen basieren auf den neuesten offiziell vom Hersteller veröffentlichten Informationen und können aufgrund von Unterschieden bei Produktmodellen, Hardware- und Softwareversionen und -konfigurationen variieren. Die tatsächliche Wirkung des Überwachungssystems wird durch eine Vielzahl von Faktoren beeinflusst, wie z. B. die Qualität der Installation, das Niveau von Betrieb und Wartung und die Nutzung der Umgebung.

Die im Text erwähnten Marken, Firmennamen und Produktinformationen dienen lediglich der technischen Beschreibung und Markteinführung und stellen keine Empfehlung, Befürwortung oder Qualitätsgarantie für eine bestimmte Marke oder ein bestimmtes Produkt auf dieser Website dar. Bei der Auswahl eines Überwachungssystems sollten die Benutzer Faktoren wie technische Anwendbarkeit, Servicefähigkeit, Kosteneffizienz usw. berücksichtigen und bei Bedarf professionelle Techniker oder externe Prüforganisationen zu Rate ziehen.

Diese Website haftet nicht für direkte oder indirekte Schäden, die durch die Verwendung der Informationen in diesem Artikel entstehen. Der Entwurf, die Beschaffung und die Implementierung des Transformator-Überwachungssystems sollten den relevanten nationalen und industriellen Standards und Normen entsprechen und von Einheiten und Personal mit entsprechenden Qualifikationen durchgeführt werden.