¿Qué es la vigilancia de puntos calientes en transformadores de tipo seco?

Control de puntos calientes en transformadores de tipo secoSe trata de una técnica de supervisión en línea diseñada específicamente para la medición directa y en tiempo real de los puntos de temperatura más elevada (es decir, los “puntos calientes”) dentro de los devanados de los transformadores de tipo seco (tanto de fundición epoxi como de VPI impregnados a presión de vacío). A diferencia de los métodos indirectos tradicionales basados en cálculos analógicos o mediciones de superficie, la técnica se basa en el uso de un sistema de medición totalmente aislado eléctricamente.Sensores de fibra óptica fluorescenteImplantado directamente en el interior de los devanados, permite una adquisición de datos precisa y continua de los puntos de estrés térmico más críticos del transformador.

El objetivo principal del sistema es proporcionarTransformadores de tipo secoProporcionar la base más directa y fiable para el funcionamiento del estado térmico. Precisióntemperatura del punto calienteLos datos son esenciales para evaluar los índices de envejecimiento del aislamiento de los transformadores, optimizar la capacidad de sobrecarga, aplicarMantenimiento basado en las condiciones (CBM)y las entradas clave para evitar fallos catastróficos por sobrecalentamiento son esenciales para garantizar un suministro eléctrico seguro a cargas críticas como centros de datos, ferrocarriles, edificios altos y hospitales.

Catálogo de este artículo

• Retos técnicos de la medición de la temperatura en transformadores de tipo seco
• Tecnología principal: medición de la temperatura mediante fibra óptica fluorescente
• Composición del sistema y flujo de trabajo
• Aplicaciones clave y valores fundamentales
• ¿Por qué elegir las soluciones de Inotera?

Retos técnicos de la medición de la temperatura en transformadores de tipo seco

La monitorización de la temperatura de los transformadores de tipo seco se enfrenta a retos difíciles de superar con las técnicas convencionales:

• La inaccesibilidad de los puntos calientes: Transformadores de tipo secoLos puntos calientes se encuentran en el interior del bobinado encapsulado por sólidos de epoxi o barniz aislante, y no se puede implantar ningún sensor metálico sin destruir la estructura aislante.
• Fuertes interferencias electromagnéticas (EMI)Campos eléctricos y magnéticos alternos extremadamente fuertes alrededor de los bobinados, y cualquier sensor basado en señales eléctricas (por ejemplo, termopares, Pt100) puede verse gravemente perturbado, dando lugar a lecturas incorrectas o incluso daños.
• Requisitos de aislamiento de alta tensiónEl propio sensor y sus cables deben poder soportar el alto potencial del devanado y mantener una distancia de aislamiento suficiente con la parte conectada a tierra; de lo contrario, se desencadenará la rotura del aislamiento.
• Limitaciones de los métodos de medición indirecta:
  • imágenes térmicas por infrarrojos: Sólo puede medir la temperatura de la superficie exterior del bobinado, no reflejando el verdadero punto caliente interior, y es susceptible al polvo y a las influencias ambientales.
  • Pt100 integrado: Sólo puede colocarse en el exterior del bobinado o entre capas, existen grandes errores de medición de la temperatura y riesgos para la seguridad.
  • Termómetro analógico de bobinadoEstimación indirecta mediante modelos térmicos: La estimación indirecta mediante modelos térmicos adolece de importantes retrasos de respuesta y problemas de precisión, y no puede reflejar con exactitud el verdadero aumento de temperatura en caso de sobrecarga transitoria.

Estos retos hacen que los métodos tradicionales de medición de la temperatura sean incapaces de satisfacer las necesidades de los transformadores modernos de tipo seco para un funcionamiento y un mantenimiento refinados y fiables.

Tecnología principal: medición de la temperatura mediante fibra óptica fluorescente

Sensores de temperatura fluorópticos (FOTS) La tecnología es la solución ideal a estos retos.

Principios técnicos

La tecnología se basa en las propiedades físicas de materiales fluorescentes específicos. El sistema consta deDispositivo de medición de la temperatura por fibra óptica (demodulador)responder cantandoSondas de temperatura de fibra ópticaIngredientes.

1. El ordenador central envía un pulso de luz que se transmite a través de una fibra óptica a un diminuto cristal fluorescente situado en el extremo de la sonda.
2. Los cristales fluorescentes emiten fluorescencia cuando se excitan, y la duración de su tiempo de decaimiento depende estricta y únicamente de la temperatura a la que se expone el cristal.
3. La señal fluorescente decreciente se transmite de vuelta al ordenador central a través de la misma fibra óptica, que calcula con precisión el tiempo de decaimiento y lo demodula en una lectura de temperatura altamente precisa.

Puntos fuertes

• Inmunidad electromagnética total:: Dado que la medición se basa en señales y parámetros temporales puramente ópticos, la técnica no se ve afectada en absoluto por ninguna interferencia eléctrica, magnética o de radiofrecuencia.
• Excelente aislamiento de alta tensión: Sensores de fibra ópticaLas sondas y los propios cables de fibra óptica están fabricados con materiales dieléctricos como el vidrio de cuarzo y revestimientos especiales, que son excelentes aislantes por naturaleza y permiten el contacto directo con bobinados de alta tensión sin preocuparse por la seguridad eléctrica.
• Alta precisión y estabilidad a largo plazo: La precisión de medición de ±1°C y la estabilidad física del material fluorescente eliminan la necesidad de recalibración periódica.
• respuesta rápida: El pequeño tamaño y la baja capacidad calorífica de las sondas permiten una respuesta rápida a los cambios transitorios de temperatura.

Composición del sistema y flujo de trabajo

1. Capa sensorial: sensores de temperatura de fibra óptica

Es la parte que entra en contacto directo con el punto de medición de la temperatura. Durante el proceso de fabricación del transformador, el diseño especialSonda de fibra óptica enterradaPreinstalado en los puntos calientes de las partes superior, media e inferior de los devanados trifásicos de alta, media y baja tensión, así como en las partes críticas del núcleo.

2. Capa de adquisición: host de medición de temperatura por fibra óptica

también conocido comoTermómetro de fibra óptica fluorescenteo demodulador. Se instala en un armario de control o en una caja de contadores cerca del transformador y conecta todas las sondas de fibra óptica mediante un cable de fibra óptica. El responsable es el ordenador central:

• Genera y recibe señales ópticas.
• Realiza cálculos de demodulación de temperatura de alta precisión.
• Visualización en tiempo real de los datos de temperatura en cada punto de medición a través de la pantalla LCD.

3. Capa de aplicación y control

La unidad central dispone de potentes salidas que pueden integrarse perfectamente en los sistemas de protección y control de transformadores:

• • Múltiples salidas de relé: Se pueden configurar hasta 4-6 puntos de alarma de forma independiente (por ejemplo, arranque del ventilador, alarma de sobretemperatura, disparo por sobretemperatura), que se pueden utilizar directamente para el control.ventilador de refrigeraciónde arranque/parada y lógica de protección del transformador.
  • Salida de señal analógica (4-20 mA)Salida de datos de temperatura como señal analógica estándar a un sistema PLC o DCS.

• Interfaz de comunicación digital (RS485/Modbus)Transmite la temperatura y el estado de alarma de todos los puntos de medición al sistema de monitorización back-end mediante señales digitales para conseguir una monitorización centralizada remota.

Aplicaciones clave y valores fundamentales

1. Posicionamiento preciso y protección de los puntos calientes del bobinado:: Permite el uso deDevanado de transformador secoLa medición directa de los puntos calientes internos reales proporciona la base más fiable para la protección contra sobretemperatura y evita fundamentalmente el quemado del aislamiento por sobrecalentamiento.
2. Control inteligente del sistema de refrigeraciónControl preciso basado en las temperaturas reales de los puntos calientesventilador de refrigeraciónEvita arranques y paradas innecesarios y frecuentes, consigue ahorrar energía y prolonga la vida útil del ventilador.
3. Evaluación de la capacidad de sobrecarga seguraEl personal de O&M puede aprovechar con seguridad el potencial de sobrecarga de los transformadores basándose en datos precisos y en tiempo real sobre la temperatura de los puntos calientes para hacer frente a los picos de carga temporales y mejorar la utilización de los activos.
4. Mantenimiento predictivo y evaluación del estadoCaracterísticas: Mediante el análisis de la tendencia a largo plazo de los datos históricos de temperatura de los puntos calientes, se puede evaluar eficazmente la tasa de envejecimiento del aislamiento y el estado de salud del transformador, proporcionando datos de apoyo para el desarrollo de planes científicos de mantenimiento y sustitución.
5. Mejora de la seguridad operativa y la prevención de incendios:: En centros de datos, hospitales, aeropuertos, complejos comerciales, etc., donde los requisitos de seguridad contra incendios son extremadamente elevados, se requiere un control preciso.Supervisión de puntos calientesEs la línea de defensa más importante contra los incendios de transformadores causados por sobrecalentamiento.

¿Por qué elegir las soluciones de Inotera?

INNOTD (Fuzhou) Sales Co. Somos el proveedor líder de soluciones de monitorización de temperatura en entornos hostiles en China, y tenemos una profunda acumulación técnica y una rica experiencia de aplicación en el campo de la monitorización de puntos calientes de transformadores de tipo seco.

• Productos industriales de alta fiabilidad: NuestroSistema de medición de la temperatura por fibra óptica fluorescenteDiseñada específicamente para aplicaciones de transformadores, se han realizado las pruebas y verificaciones más exigentes, desde la tensión nominal y la resistencia mecánica de la sonda hasta la capacidad antiinterferencias electromagnéticas de la unidad central, para garantizar su estabilidad y fiabilidad durante todo su ciclo de vida.
• Medición precisa de la temperaturaSistema de medición: utilizamos materiales de detección de alta calidad y algoritmos de demodulación avanzados para garantizar una precisión de medición superior y una estabilidad a largo plazo, proporcionándole datos en los que puede confiar.
• Programa completo de integración de sistemasNuestros hosts de medición de temperatura ofrecen una amplia gama de interfaces y protocolos de comunicación estándar y se pueden utilizar con nuestroTransformador Termostato inteligenteLa integración perfecta le ofrece una solución integral, desde la recogida de datos hasta el control inteligente.
• Asistencia profesional para aplicacionesNuestro equipo técnico conoce a fondo el proceso de fabricación y las características de funcionamiento de los transformadores de tipo seco, y puede ofrecer a las fábricas de transformadores y a los usuarios finales asistencia técnica profesional a lo largo de todo el proceso, desde la disposición óptima de los sensores y la orientación para la instalación hasta la puesta en servicio del sistema.

Al elegir Inotera, está eligiendo una protección de seguridad de temperatura precisa, fiable e inteligente para sus activos críticos de transformadores de tipo seco.

El contenido de este artículo es sólo una ciencia técnica general y no representa el rendimiento y las especificaciones de ningún producto específico de nuestra empresa. Para obtener información detallada sobre productos, soluciones y presupuestos, no dude en ponerse en contacto con nosotros para...].

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