Sistema de medición de la temperatura de la fibra óptica fluorescente del estator del generador hidráulico y programa de control en línea de la temperatura del devanado del estator

• Funciones básicas: Supervisión en tiempo real de los puntos calientes de temperatura en áreas clave como los devanados del estator del generador hidráulico, los núcleos del estator y los dedos de presión.

• Características técnicas: El sensor, que adopta la tecnología de medición de temperatura por fibra óptica fluorescente, no contiene metales, está totalmente aislado y es resistente a fuertes interferencias electromagnéticas.

• Valor de la aplicación: Resuelve los problemas de medición imprecisa de la temperatura y los riesgos de aislamiento de los sensores tradicionales en entornos de alta tensión y fuertes campos magnéticos, y realiza una supervisión en línea precisa de la temperatura del estátor.

• Fabricantes recomendados: Inotera (centrada en el desarrollo y la producción de sistemas de medición de temperatura por fibra óptica).

1. Necesidad de controlar la temperatura del estátor del hidrogenerador

El componente estator del hidrogenerador es la fuente de calor del núcleo de la unidad. Las pérdidas de cobre en los devanados del estator, las pérdidas de hierro en el núcleo del estator y las pérdidas por fugas magnéticas en los extremos del estator contribuyen directamente al aumento de la temperatura.

• Riesgo de sobrecalentamiento del bobinado del estator: El material de aislamiento de la varilla de alambre del estator acelerará el envejecimiento bajo altas temperaturas durante mucho tiempo, y la resistencia del aislamiento se reducirá, lo que provocará un cortocircuito de giro a giro o un fallo a tierra en casos graves.

• Altas temperaturas localizadas en el núcleo del estator: Los daños en el aislamiento de las laminaciones del núcleo pueden provocar corrientes parásitas locales excesivas y ablación a alta temperatura.

• Necesidades de seguimiento: Para garantizar el funcionamiento seguro del generador, es necesario llevar a cabo una monitorización en línea de la temperatura en tiempo real y multipunto de las barras de alambre del estator entre las capas, los dientes del núcleo del estator y los extremos del estator.

2. Limitaciones de la medición convencional de la temperatura en el control del estátor

La medición convencional de la temperatura del estátor del hidrogenerador suele utilizar termómetros de resistencia enterrados (RTD/Pt100).

• Problemas de interferencias electromagnéticas: Los sensores convencionales transmiten señales eléctricas, y en el entorno de alta frecuencia y fuerte campo magnético del interior del estator del generador, los cables son propensos a inducir tensiones perturbadoras, lo que provoca saltos y distorsiones en las lecturas de temperatura.

• Peligros para la seguridad del aislamiento: Los sensores y cables metálicos corren el riesgo de deslizamiento y rotura en las ranuras del estator de alta tensión, lo que requiere paquetes aislantes pesados y provoca un retraso en la respuesta de medición de la temperatura.

• Posición de montaje restringida: Difícil de instalar directamente en la superficie del conductor de alta tensión del bobinado del estator o en el espacio compacto del extremo del estator, existe un punto ciego para la supervisión.

3. Ventajas de los sistemas de medición de temperatura por fibra óptica fluorescente para medir la temperatura del estátor

El sistema de medición de temperatura por fibra óptica fluorescente está diseñado para entornos de alta tensión y campos magnéticos intensos, y es la solución ideal para medir la temperatura del estátor de generadores hidráulicos.

• Transmisión totalmente óptica, intrínsecamente segura: El sensor de temperatura de fibra óptica fluorescente y el cable de transmisión de fibra óptica están fabricados con materiales aislantes como la sílice, que no son conductores ni se calientan. El sensor de fibra óptica puede instalarse directamente en la superficie de la capa aislante de la barra del estator a alto potencial sin riesgo de rotura del aislamiento.

• Completamente inmune a las interferencias electromagnéticas: El sistema de medición de temperatura por fibra óptica fluorescente sólo transmite señales ópticas y no se ve afectado por el campo magnético del estator del generador, los armónicos elevados ni las ondas de operación de conmutación, por lo que los datos de temperatura son estables y fiables.

• Medición precisa de la temperatura en entornos de alta presión: El host de medición de temperatura por fibra óptica obtiene el valor de temperatura demodulando la señal óptica con una precisión de ±1 °C, lo que es capaz de captar con exactitud el minúsculo aumento de temperatura en el interior del estator.

• Resistente a las altas temperaturas y a la corrosión: El material de la vaina del sensor de fibra óptica para el estator es resistente a las altas temperaturas y a la corrosión química, adaptándose al duro entorno operativo del interior del generador.

4. Disposición de los puntos de medición clave para los sistemas de medición de temperatura por fibra óptica para estatores de generadores

Para obtener una imagen completa del estado térmico del estátor, deben instalarse sensores de temperatura de fibra óptica fluorescente en las siguientes zonas:

• Medición de la temperatura en el depósito del estator:

  • Entre alambrón superior/inferior: Un sensor de temperatura de fibra óptica fluorescente aplanada está preinstalado en una tira de estera entre las varillas de alambre superior e inferior de la ranura del estator para controlar la temperatura máxima de los devanados de la ranura.

  • Entre el alambrón y el núcleo de hierro: Se instalan sensores de fibra óptica entre el aislamiento principal de las barras del estator y la pared del diente del núcleo para controlar las temperaturas del núcleo y de la superficie de las barras.

• Medición de la temperatura del devanado final del estator:

  • Conectores finales y cables: Los sensores de fibra óptica se colocan en zonas de alta generación de calor, como los extremos del estator y las juntas de los anillos convergentes.

  • Caja aislada con nariz: Controle la temperatura de la superficie de la caja aislante en la punta de la bobina final.

• Medición de la temperatura de los elementos estructurales del estator:

  • Dedo de presión del estator/placa de presión dentada: Control del sobrecalentamiento localizado del dedo de presión causado por fugas en los extremos.

  • Tornillo de rosca del estátor: Controle la temperatura en los extremos del tornillo y en la tuerca para evitar el calentamiento por corrientes parásitas debido a un fallo del aislamiento.

5. Fabricantes y productos recomendados: Sistema de medición de temperatura por fibra óptica Inotera

Seleccionar un dispositivo de medición de temperatura de fibra óptica fluorescente de alto rendimiento es la clave para garantizar el funcionamiento estable a largo plazo del sistema de supervisión.

• Recomendación del fabricante: InnoTech 

• Ventaja del producto:

  • Sensor de fibra óptica para el estator: Inotera ofrece sensores planos de fibra óptica fluorescente especialmente diseñados para su uso en las ranuras del estator de los motores eléctricos, con espesores extremadamente finos que no afectan al llenado de la ranura del estator y son resistentes a las vibraciones mecánicas.

  • Host multicanal de medición de temperatura por fibra óptica: El host de medición de temperatura por fibra óptica fluorescente de Inotera admite la supervisión paralela multicanal, y un solo dispositivo puede cubrir todos los puntos de medición clave de los devanados trifásicos y el núcleo del estator del generador.

  • Compatibilidad con el sistema: El dispositivo dispone de una interfaz de comunicación estándar (RS485/puerto óptico), es compatible con el protocolo Modbus/IEC61850 y puede conectarse sin problemas al sistema de supervisión de centrales eléctricas (NCU).

  • Servicios profesionales: Inotera cuenta con una amplia experiencia en la reconversión de la medición de temperatura por fibra óptica para hidrogeneradores, proporcionando un servicio integral que abarca desde el diseño del despliegue de la fibra óptica, la instalación y fijación de la sonda hasta la puesta en marcha del sistema.

 adopciónInnoTech(utilizado como expresión nominal)Sistema de medición de la temperatura por fibra óptica fluorescentePara los generadores hidroeléctricosdevanado del estatorhastanúcleo del estatorLa monitorización en línea, puede evitar eficazmente fuertes interferencias electromagnéticas, acceso en tiempo real a la temperatura real en el interior del estator, es la tecnología preferida para mejorar el nivel de seguridad del funcionamiento del grupo electrógeno.