Control de la temperatura de los transformadores en seco y sumergidos en aceite

I. Control de la temperatura de los transformadores de tipo seco

1. Principales puntos de control

• Temperatura de bobinado: Los devanados de un transformador de tipo seco son la principal fuente de calor (calor generado por las pérdidas de cobre o aluminio) y el aislamiento de los devanados se ve directamente afectado por la temperatura, por lo que están en el centro de la vigilancia.
• Temperatura central: El núcleo se calienta debido a las pérdidas por histéresis y corrientes de Foucault y suele estar ligeramente más frío que los devanados, pero puede sobrecalentarse en condiciones anormales (por ejemplo, cuando el núcleo está conectado a tierra en varios puntos) y requiere una supervisión auxiliar.
• temperatura ambienteTransformadores de tipo seco: Los transformadores de tipo seco se basan en la refrigeración por aire, la temperatura ambiente afecta directamente a la eficiencia de la refrigeración (por ejemplo, un entorno de alta temperatura dará lugar a un mayor aumento de la temperatura del devanado), es necesario utilizar como referencia.

2. Metodología de seguimiento

• Medición directa (recomendada)::
  Cuando se fabrican los bobinados, elSensores de resistencia de platino (Pt100) Pre-incrustado en el interior del devanado (por lo general trifásico devanado punto caliente ubicación), la recogida directa de la temperatura real del devanado. pt100 alta precisión (error ± 0,1 ℃), fuerte estabilidad, es la primera opción para el control de la temperatura de los transformadores de tipo seco.
• Control indirecto::
  Para los transformadores de tipo seco sin sensores preinstalados, eltermómetro de infrarrojosMedición sin contacto de la temperatura de la superficie del devanado (tenga en cuenta que la temperatura de la superficie es inferior a la temperatura del punto caliente interno, con un error de unos 5-10°C), o estimación mediante "temperatura ambiente + aumento de temperatura calculado de la corriente del devanado" (menos precisa, sólo para supervisión temporal).

3. Límites de temperatura (indicadores básicos de seguridad)

Nota: "Límite de aumento de temperatura" se refiere a la diferencia entre la temperatura del bobinado y la temperatura ambiente (la temperatura ambiente se basa en 40°C), si se supera el límite se acelerará el envejecimiento del aislamiento.

4. Sistemas de vigilancia y funciones de protección

• El controlador de temperatura recibe una señal Pt100, muestra la temperatura del devanado en tiempo real e incorpora una lógica de protección:
  • Alarma de sobretemperatura: Cuando la temperatura alcanza el "umbral de alarma" (por ejemplo, el nivel F está ajustado a 130°C), se activa una alarma sonora y visual que incita al personal de O&M a realizar una comprobación;
  • Disparo por sobretemperatura: Cuando la temperatura alcanza el "umbral de disparo" (por ejemplo, la clase F está ajustada a 150℃), se emitirá una señal de disparo para cortar la alimentación del transformador y evitar que se queme el aislamiento.
• En el caso de los transformadores secos refrigerados por aire forzado, el controlador de temperatura también se pone en marcha y se detiene automáticamente en función de la temperatura.Ventiladores(por ejemplo, se inicia cuando la temperatura supera los 100 °C y se detiene cuando desciende por debajo de los 80 °C) para mejorar la disipación del calor.

5. Control de los puntos de mantenimiento

• La calibración periódica del sensor Pt100 (1 vez al año) garantiza la precisión de la medición;
• Compruebe que el contacto entre el sensor y el bobinado esté bien apretado (si está flojo, el valor de medición será bajo);
• Limpie las superficies del bobinado (la acumulación de polvo puede impedir la disipación del calor y provocar temperaturas falsamente elevadas);
• Verifique las funciones de alarma y disparo del controlador de temperatura (comprobadas mediante señales analógicas).

II. Control de la temperatura de los transformadores sumergidos en aceite

1. Principales puntos de control

• Temperatura máxima del aceiteEl aceite aislante se calienta por convección ascendente, la temperatura del aceite superior es la temperatura más alta en el aceite, lo que refleja directamente el estado general de disipación de calor del transformador, es el punto de control más crítico.
• Temperatura del punto caliente del bobinado: La temperatura máxima en el interior de los devanados (5-15°C superior a la temperatura del aceite superior, según el método de refrigeración) influye directamente en el envejecimiento del aislamiento (el límite de temperatura del punto caliente para el papel aislante de los transformadores sumergidos en aceite es de 105°C).
• temperatura del aceite de fondo: Para ayudar a determinar si la circulación del aceite es normal (normalmente la diferencia de temperatura entre las capas superior e inferior es de unos 10-20°C, una diferencia demasiado pequeña puede ser un fallo de circulación).

2. Metodología de seguimiento

• Medición de la temperatura del aceite::
  Instalación en la parte superior del depósito (10-20 cm por debajo del nivel superior de aceite)sensor de temperaturaLos tipos más comunes son:
  • Termómetro de dilatación (mercurio/alcohol, lectura directa, para control in situ);
  • Resistencia de platino (Pt100) o termopar (para transmisión a distancia a un sistema de vigilancia, precisión ±0,5°C).
• Cálculo de la temperatura del punto caliente del devanado::
  Cuando no es posible la medición directa, la temperatura se calcula indirectamente por "temperatura del aceite superior + aumento adicional de la temperatura de la corriente del devanado":
  Temperatura del punto caliente del devanado = temperatura del aceite superior + (aumento de la temperatura del punto caliente a la corriente nominal) x (corriente real / corriente nominal)².
  (Nota: El aumento de temperatura del punto caliente a la corriente nominal suele ser de 10-15°C, según los datos facilitados por el fabricante).

3. Límites de temperatura (indicadores básicos de seguridad)

• Temperatura máxima del aceite: No más de 85℃ durante el funcionamiento normal (la temperatura del punto caliente del bobinado es de unos 95-100℃ en este momento), y no más de 95℃ durante un corto período de tiempo (la temperatura del punto caliente es ≤105℃);
• Temperatura del punto caliente del bobinado: Máximo admisible 105°C (por encima de esta temperatura, el envejecimiento del papel aislante se acelera drásticamente y la vida útil se reduce notablemente);
• temperatura ambiente: 40°C como referencia (por encima de 40°C, es necesario reducir la carga para limitar la temperatura del aceite).

4. Sistemas de vigilancia y funciones de protección

• Controlador de temperatura del aceiteControla la temperatura del aceite superior y establece dos niveles de protección:
  • Alarma: Alarma cuando la temperatura del aceite alcanza 80℃ (indicando que la disipación de calor puede ser insuficiente);
  • Disparo: Disparo cuando la temperatura del aceite alcanza los 90℃ (evitar que la temperatura del punto caliente supere los 105℃).
• Controlador analógico de temperatura del bobinadoRecoge la corriente del devanado a través del transformador de corriente, calcula la temperatura del punto caliente del devanado combinándola con la temperatura del aceite superior y proporciona una función de alarma y disparo similar a la del controlador de temperatura del aceite (más cercana al estado real del devanado).
• Los transformadores de circulación forzada de aceite también requieren la supervisión del estado de funcionamiento de la bomba de aceite y el ventilador del radiador (un fallo puede provocar un aumento repentino de la temperatura del aceite).

5. Control de los puntos de mantenimiento

• Compruebe periódicamente si hay fugas de aceite en el sensor de temperatura del aceite (los sensores sumergidos en aceite pueden tener fugas debido a un fallo de la junta);
• Calibre el dispositivo de medición de la temperatura (una vez al año) para garantizar que la temperatura del aceite superior se mide con un error de ≤ 2°C;
• Compruebe el nivel de aceite (un nivel de aceite bajo reduce el área de disipación del calor, lo que provoca temperaturas del aceite más elevadas) y la calidad del aceite (el deterioro del aceite reduce la eficacia de disipación del calor);
• Verificar el funcionamiento de la conexión del sistema de refrigeración (bomba de aceite, ventilador) (por ejemplo, puesta en marcha automática cuando la temperatura del aceite alcanza los 60°C).

En tercer lugar, la diferencia fundamental entre el control de la temperatura de los transformadores en seco y en baño de aceite.

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