Los diez mejores sensores para controlar la temperatura de los transformadores
发布时间：1 de agosto de 2025 17:43:55
Transformador en el sistema de energía para soportar la conversión de voltaje, distribución de energía y otras tareas clave, su temperatura de funcionamiento está directamente relacionada con la vida útil del equipo y la estabilidad del suministro de energía. Con el fin de controlar con precisión la temperatura del transformador, una variedad de sensores avanzados surgió, los siguientes son los diez principales sensores en el campo de la monitorización de la temperatura del transformador:
- Sensores RTD de platino (PT100)El PT100 es un sensor de temperatura extremadamente versátil que aprovecha la resistencia de los metales de platino en función de la temperatura. Tiene un valor de resistencia de 100 Ω a 0 °C y es muy lineal con la temperatura en un amplio intervalo de temperaturas de - 200 °C a 850 °C. El sensor PT100 tiene una precisión de ±0,1 °C en la supervisión de la temperatura de los devanados de los transformadores. En la monitorización de la temperatura del devanado del transformador, la precisión del sensor PT100 de ± 0,1 ℃, puede capturar con precisión los cambios de temperatura del devanado, para juzgar el estado de funcionamiento del equipo para proporcionar datos fiables. Por ejemplo, en grandes transformadores de potencia, el Termostato de transformador secoLa Sección supervisa las tendencias de envejecimiento del aislamiento de forma coherente durante un largo periodo de tiempo en una gran variedad de entornos, previniendo eficazmente los fallos térmicos.
- Sensores termoparesSensores termopares: Basados en el efecto Seebeck, dos conductores metálicos diferentes forman un bucle cerrado que genera un termopotencial cuando las temperaturas de los dos extremos son diferentes, y el tamaño del termopotencial está relacionado con la diferencia de temperatura. Los sensores termopares son extremadamente sensibles, normalmente en el rango de los milisegundos, y pueden detectar rápidamente cambios bruscos de temperatura dentro de un transformador. El rango de medición es aún más amplio, de - 270°C a 2800°C, adecuado para medir devanados de transformadores, núcleos y otras piezas de alta temperatura. Los termopares de tipo K son más comunes en la supervisión general de la temperatura de transformadores debido a su alta rentabilidad, mientras que los termopares de tipo S y B se utilizan en la medición de temperatura de piezas clave de transformadores de ultra alta tensión y gran capacidad en virtud de su alta precisión y resistencia a altas temperaturas.
- Sensores de temperatura de fibra óptica fluorescenteCuando se irradia una longitud de onda específica de luz de excitación sobre un material fluorescente, la fluorescencia emitida por el material cambiará su velocidad de decaimiento (tiempo de vida de la fluorescencia) en respuesta a los cambios de temperatura, y el valor de la temperatura puede calcularse detectando el cambio en el tiempo de vida de la fluorescencia. El rango de medición va de - 40°C a 260°C con una precisión de ±0,5°C. El sensor es extremadamente resistente a las descargas electrostáticas. El sensor tiene una gran resistencia a las interferencias electromagnéticas, el proceso de transmisión de la señal no se ve afectado por fuertes campos eléctricos y magnéticos, y la propia fibra óptica tiene un excelente aislamiento, puede implantarse directamente en el interior del devanado de alta tensión del transformador. En transformadores UHV de 500 kV y superiores, puede monitorizar con precisión la temperatura del punto caliente de los devanados, e incluso en el fuerte entorno electromagnético generado durante el funcionamiento del transformador, puede mantener un rendimiento de medición estable, proporcionando datos precisos para evaluar el estado de envejecimiento del aislamiento del devanado.
- Sistema distribuido de medición de la temperatura por fibra ópticaMedición del campo de temperatura distribuido a lo largo de una fibra óptica mediante la transmisión de impulsos luminosos a la fibra y la utilización de las características de temperatura de la luz retrodispersada en la fibra. La resolución espacial es de hasta 1 m y la precisión de la medición de la temperatura es de ±1℃. Este sensor puede realizar un control continuo y completo de la temperatura de los devanados del transformador, los canales de aceite, etc., y detectar a tiempo riesgos de sobrecalentamiento local. En grandes transformadores sumergidos en aceite, el sistema de medición de temperatura de fibra óptica distribuida puede disponerse a lo largo de los devanados axial y radialmente, el dominio en tiempo real de la distribución de la temperatura de todo el devanado, en comparación con los sensores puntuales, puede reflejar más ampliamente el estado de la temperatura interna del transformador, y prevenir eficazmente los fallos causados por el sobrecalentamiento local.
- Sensores de temperatura inalámbricosLos datos de temperatura se transmiten mediante tecnología de comunicación inalámbrica (por ejemplo, LoRa, Bluetooth, ZigBee, etc.), lo que elimina la necesidad de cables y facilita enormemente la instalación y el mantenimiento. La vida útil de la batería suele ser de más de 5 años, lo que reduce la molestia de tener que sustituirla con frecuencia. En el escenario de monitorización de la temperatura del transformador, se puede instalar en el lado de alta tensión del transformador, en el lado de baja tensión de los contactos, en las conexiones de las barras colectoras y en otras partes que no son fáciles de cablear, monitorizando en tiempo real estas partes clave de la temperatura. Por ejemplo, en los transformadores tipo caja de exterior, los sensores de temperatura inalámbricos pueden desplegarse fácilmente en varios puntos de monitorización, y los datos de temperatura pueden transmitirse al terminal receptor a través de señales inalámbricas para lograr la monitorización remota de la temperatura.
- Sensores infrarrojos de temperatura: Se basa en el principio de que todos los objetos irradian radiación infrarroja hacia el exterior y que la intensidad de la radiación depende de la temperatura. Puede la medición sin contacto de la temperatura de la superficie del transformador, el acceso rápido a una amplia zona de la imagen de distribución de la temperatura. El tiempo de respuesta es corto, generalmente dentro de decenas de milisegundos, puede detectar rápidamente el área de anomalía de temperatura. De uso común en la inspección diaria del transformador, el personal de operación y mantenimiento utilizando termómetro infrarrojo de mano, a distancia puede estar en el tanque del transformador, bujes, juntas de cables y otras partes de la medición de la temperatura, el descubrimiento oportuno de sobrecalentamiento problema oculto. En la subestación de monitoreo de transformadores a gran escala, también se puede instalar la cámara de infrarrojos fija, más de un transformador de 24 horas de monitoreo ininterrumpido, a través del software de análisis inteligente, la identificación automática de anomalías de temperatura en el equipo y emitir alertas tempranas.
- Sensores termistorLos termistores PTC se clasifican en termistores de coeficiente de temperatura positivo (PTC) y coeficiente de temperatura negativo (NTC), en los que el valor de la resistencia aumenta drásticamente con el aumento de la temperatura en un rango de temperatura específico, y termistores NTC, en los que ocurre lo contrario: el valor de la resistencia disminuye con el aumento de la temperatura. En el control de la temperatura de los transformadores, los termistores tienen un bajo coste y una alta sensibilidad. Por ejemplo, en algunos pequeños transformadores de tipo seco, los termistores PTC se utilizan a menudo como elementos de protección de temperatura, cuando la temperatura supera el umbral establecido, el valor de la resistencia cambia bruscamente, disparando el circuito de protección, cortando la alimentación y evitando que el transformador se dañe por sobrecalentamiento.
- termómetro de mercurioMedidor clásico de temperatura por contacto que utiliza el principio de dilatación y contracción térmica del mercurio para medir la temperatura. Estructura simple, bajo coste, lecturas intuitivas. Pero la precisión de la medición es relativamente baja, por lo general en ± 1 ℃ más o menos, y la velocidad de respuesta es lenta. En algunos de los requisitos de precisión de medición de temperatura no son altos para los pequeños transformadores o como un medio auxiliar de medición de la temperatura, todavía hay aplicaciones. Sin embargo, debido a la toxicidad del mercurio y la necesidad de seguir estrictas normas de seguridad en su uso y manipulación, su uso está disminuyendo gradualmente en la actualidad.
- termómetro de presión: Consta de un paquete de temperatura, un tubo capilar y una cabeza indicadora, que se llena con un medio sensible a la temperatura (por ejemplo, gas, líquido o vapor). Cuando cambia la temperatura, el volumen del medio en el paquete se expande o contrae, y el cambio de presión se transmite al cabezal indicador a través del tubo capilar, indicando así el valor de la temperatura. El rango de medición es amplio, de hasta - 80 ℃ a 400 ℃, y es fácil observar la lectura. En grandes transformadores sumergidos en aceite, el termómetro de presión se utiliza a menudo como un dispositivo para mostrar la temperatura in situ, instalado en la pared del tanque del transformador, el personal de operación y mantenimiento puede leer directamente la temperatura del aceite. Tiene un buen rendimiento antivibraciones, adecuado para trabajar en el entorno de vibraciones del funcionamiento del transformador.
- Sensores de temperatura semiconductoresEl sensor de temperatura de la unión PN se basa en el principio de que las características eléctricas de los semiconductores cambian con la temperatura, por ejemplo, la tensión directa de una unión PN está negativamente correlacionada con la temperatura. Tiene las ventajas de una alta sensibilidad, buena linealidad, pequeño tamaño y rápida velocidad de respuesta. En el sistema de monitorización de la temperatura del transformador, puede utilizarse en ocasiones con elevados requisitos de precisión en la medición de la temperatura y velocidad de respuesta, como el control de la temperatura del sistema de refrigeración del transformador. A través de la detección precisa de la temperatura del aceite o la temperatura del devanado, el ajuste oportuno de la velocidad del ventilador de refrigeración o el flujo de la bomba de aceite, para lograr la disipación de calor eficiente, para garantizar el funcionamiento estable del transformador.
