Control en línea de la temperatura del transformador

发布时间：31 de julio de 2025 17:05:57

La monitorización en línea de la temperatura del transformador es un medio clave para garantizar el funcionamiento seguro del equipo, la forma principal se puede dividir en dos categorías de contacto y sin contacto, la diferencia principal radica en si el sensor está en contacto directo con la parte medida, la elección debe combinarse con el entorno del campo electromagnético, las condiciones de instalación y la necesidad de precisión de la consideración global.

Control de los contactos: detección directa de la temperatura para una mayor precisión

La monitorización por contacto obtiene los datos mediante el contacto directo entre el sensor y las partes calientes del transformador (por ejemplo, devanados, nivel de aceite), y es actualmente el método más utilizado.

1. Sensores RTD: opciones estándar de calidad industrial

  • principio básico: Utilizando la propiedad de que el valor de la resistencia de materiales como el platino (Pt100) y el cobre (Cu50) cambia con la temperatura, se convierte la temperatura midiendo el valor de la resistencia.
  • vanguardiaAlta precisión (error ±0,1℃~±0,5℃), gran estabilidad, adecuado para la supervisión de la temperatura del aceite superior de transformadores sumergidos en aceite.
  • inferiorConexión por cable: es necesaria la conexión por cable, fácil de interferir en un entorno electromagnético intenso; el control del devanado debe enterrarse previamente, lo que supone un elevado coste de instalación.
  • Escenarios aplicablesPiezas directamente accesibles, como la superficie del depósito del transformador y el circuito de aceite del sistema de refrigeración.

2. Sensores termopares: adaptados a entornos de alta temperatura

  • principio básicoDos conductores metálicos diferentes forman un circuito cerrado, la diferencia de temperatura genera un potencial termoeléctrico y la temperatura se calcula a partir del valor del potencial.
  • vanguardia: Alta resistencia a la temperatura (puede medir - 200℃~1300℃), tiempo de respuesta rápido, adecuado para la supervisión de puntos calientes de los devanados.
  • inferior: Ligeramente menos preciso que el RTD (error ±1℃~±2℃), requiere circuito de compensación de temperatura y tiene poca estabilidad a largo plazo.
  • Escenarios aplicablesDevanados de transformadores de tipo seco, zonas de alta temperatura en el interior del transformador.

3. Sensores fluorescentes de fibra óptica: control preciso basado en las propiedades fluorescentes

  • principio básicoTemperatura: Algunos materiales fluorescentes emiten fluorescencia tras ser excitados por luz de una longitud de onda específica, y las características de la fluorescencia, como la intensidad y el tiempo de decaimiento, cambian con la temperatura, y el valor de la temperatura se obtiene detectando los cambios en estas características.
  • vanguardiaGran resistencia a las interferencias electromagnéticas, buen aislamiento, adecuado para entornos de alta tensión, mayor precisión de medición y mayor velocidad de respuesta.
  • Escenarios aplicables: Devanados de alta tensión, interiores de transformadores y otras zonas donde se requieren fuertes interferencias electromagnéticas y gran precisión de medición.

Supervisión sin contacto: sin cableado, instalación flexible

La monitorización sin contacto calcula la temperatura indirectamente detectando los cambios en la radiación infrarroja o el campo eléctrico de un objeto, y es adecuada para escenarios en los que no es conveniente instalar sensores de contacto.

1. Medición de la temperatura por infrarrojos: visualización y control intuitivo

  • principio básicoLa energía de radiación infrarroja es captada en la superficie del aparato por una cámara o sonda de infrarrojos y convertida en un valor de temperatura, según la ley de radiación del cuerpo negro.
  • vanguardiaInstalación no intrusiva para la vigilancia a larga distancia (de metros a decenas de metros) y soporte para la visualización de imágenes térmicas.
  • inferiorMuy afectados por el entorno (por ejemplo, el polvo o la niebla pueden provocar errores) e incapaces de medir directamente las temperaturas internas (por ejemplo, los devanados).
  • Escenarios aplicablesPiezas externas, como carcasas y casquillos de transformadores, o adaptación de equipos antiguos (sin necesidad de cableado de corte).

2. Redes de sensores inalámbricos: nuevas opciones para un despliegue flexible

  • principio básicoSensores de contacto: Combine sensores de contacto (por ejemplo, RTD) con módulos inalámbricos para transmitir datos a través de protocolos como LoRa, ZigBee, etc.
  • vanguardia: Sin cableado, bajo coste de instalación, supervisión de red multipunto.
  • inferior: La señal queda fácilmente apantallada por la carcasa metálica, y la duración de la batería es limitada (normalmente 1~3 años para sustituirla).
  • Escenarios aplicables: Supervisión distribuida (por ejemplo, varios grupos de transformadores), inspecciones ad hoc o zonas con cableado difícil.

Tabla comparativa de los distintos métodos de control

Método de control principio básico vanguardia inferior Escenarios aplicables
Sensores RTD Variación de la resistencia con la temperatura Alta precisión y estabilidad Requiere cableado, interferencia antielectromagnética débil Nivel de aceite, superficie del depósito
Sensores termopares La diferencia de temperatura genera un potencial termoeléctrico Resistencia a altas temperaturas y respuesta rápida Menor precisión, requiere compensación Bobinado en seco, zonas de alta temperatura
Sensores de fibra óptica fluorescente Cambio de las propiedades de fluorescencia con la temperatura Gran resistencia a las interferencias electromagnéticas y alta precisión - Bobinados de alta tensión, entorno electromagnético interno intenso
termometría de infrarrojos Conversión de energía de radiación infrarroja No invasivo, visualización Alto impacto ambiental, medición de la temperatura superficial Proyectiles, carcasas, reequipamiento de equipos antiguos
red inalámbrica de sensores Sensores de contacto + transmisión inalámbrica Sin cableado, despliegue flexible Señal fácilmente bloqueable, duración limitada de la batería Supervisión distribuida, zonas de cableado difícil

Resumen: Varias opciones que se adaptan a diferentes necesidades

En el monitoreo en línea de la temperatura del transformador, cada tipo de método tiene sus propias características. RTD y termopar como el modo de contacto tradicional, respectivamente, en la precisión y resistencia a altas temperaturas para mostrar las ventajas; sensores de fibra óptica fluorescente en virtud de la fuerte interferencia anti-electromagnética y de alta precisión, en el entorno electromagnético de alta tensión y fuerte del rendimiento de monitoreo interno; medición de temperatura por infrarrojos y la red de sensores inalámbricos es sin contacto, el despliegue flexible de los aspectos más destacados. En la aplicación práctica, es necesario combinar el tipo de transformador, el entorno operativo, las partes de monitoreo y los requisitos de precisión y costo, elegir la forma adecuada o la combinación de aplicaciones para lograr un seguimiento exhaustivo y fiable.
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