Les dix meilleurs capteurs pour la surveillance de la température des transformateurs

发布时间：1er août 2025 17:43:55

Dans le système électrique, le transformateur assure la conversion de la tension, la distribution de l'énergie et d'autres tâches essentielles. Sa température de fonctionnement est directement liée à la durée de vie de l'équipement et à la stabilité de l'alimentation électrique. Afin de contrôler avec précision la température du transformateur, une variété de capteurs avancés a vu le jour. Voici les dix principaux capteurs dans le domaine de la surveillance de la température du transformateur :​
  1. Capteurs RTD en platine (PT100)PT100 : Capteur de température extrêmement polyvalent, le PT100 utilise la résistance du platine en fonction de la température. Il a une valeur de résistance de 100 Ω à 0 °C et est très linéaire en fonction de la température sur une large plage de température allant de - 200 °C à 850 °C. Le capteur PT100 a une précision de ±0,1 °C dans la surveillance de la température des enroulements de transformateurs. Dans la surveillance de la température des enroulements de transformateur, la précision du capteur PT100 de ± 0,1 ℃, peut capturer avec précision les changements de température des enroulements, pour juger de l'état de fonctionnement de l'équipement et fournir des données fiables. Par exemple, dans les grands transformateurs de puissance, la température de l'enroulement peut varier en fonction de l'état de fonctionnement de l'équipement. Thermostat à transformateur secLa section surveille les tendances de vieillissement de l'isolation de manière cohérente sur une longue période de temps dans une variété d'environnements, prévenant efficacement les défaillances thermiques.​
  1. Capteurs à thermocoupleLes thermocouples sont des capteurs à effet Seebeck : deux conducteurs métalliques différents forment une boucle fermée qui génère un thermopotentiel lorsque les températures aux deux extrémités sont différentes, et la taille du thermopotentiel est liée à la différence de température. Les capteurs à thermocouple sont extrêmement réactifs, généralement de l'ordre de la milliseconde, et sont capables de détecter rapidement des changements de température soudains dans le transformateur. La plage de mesure est encore plus large, allant de - 270°C à 2800°C, ce qui convient pour mesurer les enroulements de transformateurs, les noyaux et d'autres pièces à haute température. Les thermocouples de type K sont plus courants dans la surveillance générale de la température des transformateurs en raison de leur rentabilité élevée, tandis que les thermocouples de type S et de type B sont utilisés dans la mesure de la température des pièces clés des transformateurs à ultra-haute tension et à grande capacité en raison de leur haute précision et de leur résistance à la température élevée.​
  1. Capteurs de température à fibres optiques fluorescentesLorsqu'une longueur d'onde spécifique de lumière d'excitation est irradiée sur un matériau fluorescent, la fluorescence émise par le matériau modifie son taux de décroissance (durée de vie de la fluorescence) en réponse aux changements de température, et la valeur de la température peut être calculée en détectant le changement de la durée de vie de la fluorescence. La plage de mesure s'étend de - 40°C à 260°C avec une précision de ±0,5°C. Le capteur est extrêmement résistant aux décharges électrostatiques. Le capteur présente une forte résistance aux interférences électromagnétiques, le processus de transmission du signal n'est pas affecté par les champs électriques et magnétiques puissants, et la fibre optique elle-même présente une excellente isolation, ce qui permet de l'implanter directement à l'intérieur de l'enroulement à haute tension du transformateur. Dans les transformateurs UHV de 500 kV et plus, il peut surveiller avec précision la température du point chaud des enroulements, et même dans l'environnement électromagnétique fort généré pendant le fonctionnement du transformateur, il peut encore maintenir des performances de mesure stables, fournissant des données précises pour évaluer l'état de vieillissement de l'isolation de l'enroulement.​
  1. Système distribué de mesure de la température par fibre optique: Mesure du champ de température distribué le long d'une fibre optique en transmettant des impulsions lumineuses dans la fibre et en utilisant les caractéristiques de température de la lumière rétrodiffusée dans la fibre. La résolution spatiale peut atteindre 1m et la précision de mesure de la température est de ±1℃. Ce capteur peut effectuer une surveillance continue de la température des enroulements du transformateur, des canaux d'huile, etc. et peut détecter à temps les risques de surchauffe locale. Dans les grands transformateurs à bain d'huile, le système distribué de mesure de la température par fibre optique peut être disposé le long de l'enroulement axial et radial, la distribution de la température en temps réel de l'enroulement entier à saisir, par rapport aux capteurs ponctuels, peut refléter de manière plus complète l'état de la température interne du transformateur, et prévenir efficacement les défaillances causées par une surchauffe locale.​
  1. Capteurs de température sans filLes données de température sont transmises par une technologie de communication sans fil (par exemple LoRa, Bluetooth, ZigBee, etc.), ce qui élimine le besoin de câbles et rend l'installation et la maintenance extrêmement faciles. La durée de vie des piles est généralement supérieure à 5 ans, ce qui réduit les problèmes liés à leur remplacement fréquent. Dans le scénario de surveillance de la température du transformateur, il peut être installé du côté haute tension, du côté basse tension des contacts, des connexions de barres omnibus et d'autres parties qui ne sont pas faciles à câbler, pour surveiller en temps réel ces parties clés de la température. Par exemple, dans les transformateurs extérieurs de type boîte, les capteurs de température sans fil peuvent être facilement déployés à différents points de surveillance, et les données de température peuvent être transmises au terminal de réception par des signaux sans fil pour réaliser une surveillance à distance de la température.​
  1. Capteurs de température à infrarougeLa mesure de la température de la surface du transformateur : Basée sur le principe que tous les objets émettent un rayonnement infrarouge vers l'extérieur et que l'intensité du rayonnement dépend de la température, elle permet de mesurer sans contact la température de la surface du transformateur. La mesure sans contact de la température de surface des transformateurs permet d'accéder rapidement à une image de distribution de la température sur une grande surface. Le temps de réponse est court, généralement de l'ordre de quelques dizaines de millisecondes, ce qui permet de détecter rapidement la zone d'anomalie de température. Couramment utilisé dans l'inspection quotidienne des transformateurs, le personnel d'exploitation et de maintenance utilise un thermomètre infrarouge portatif, qui peut être placé à distance sur la cuve du transformateur, les douilles, les joints de câbles et d'autres parties de la mesure de la température, ce qui permet de découvrir à temps les problèmes cachés de surchauffe. Dans la surveillance des transformateurs à grande échelle de la sous-station, on peut également installer une caméra infrarouge fixe, plus d'un transformateur pour une surveillance ininterrompue de 24 heures, grâce au logiciel d'analyse intelligent, à l'identification automatique des anomalies de température dans l'équipement et à l'émission d'alertes précoces.​
  1. Capteurs à thermistanceLes thermistances PTC sont classées en thermistances à coefficient de température positif (PTC) et négatif (NTC), où la valeur de la résistance augmente considérablement avec l'augmentation de la température dans une plage de température spécifique, et en thermistances NTC, où l'inverse est vrai : la valeur de la résistance diminue avec l'augmentation de la température. Dans la surveillance de la température des transformateurs, les thermistances sont peu coûteuses et très sensibles. Par exemple, dans certains petits transformateurs à sec, les thermistances CTP sont souvent utilisées comme éléments de protection contre la température. Lorsque la température dépasse le seuil fixé, la valeur de la résistance change brusquement, ce qui déclenche le circuit de protection, coupe l'alimentation et empêche le transformateur d'être endommagé par la surchauffe.​
  1. thermomètre à mercureLe thermomètre : Un outil classique de mesure de la température par contact qui utilise le principe de la dilatation et de la contraction thermique du mercure pour mesurer la température. Structure simple, faible coût, lecture intuitive. Mais la précision de la mesure est relativement faible, généralement de l'ordre de ± 1 ℃, et la vitesse de réponse est lente. Dans certains cas, les exigences en matière de précision de la mesure de la température ne sont pas élevées pour les petits transformateurs ou en tant que moyen auxiliaire de mesure de la température, il existe encore des applications. Toutefois, en raison de la toxicité du mercure et de la nécessité de respecter des normes de sécurité strictes lors de son utilisation et de sa manipulation, son utilisation diminue progressivement aujourd'hui.​
  1. thermomètre à pressionIl se compose d'une enveloppe de température, d'un tube capillaire et d'une tête d'indicateur, qui est remplie d'un milieu sensible à la température (par exemple, un gaz, un liquide ou une vapeur). Lorsque la température change, le volume du milieu dans le paquet se dilate ou se contracte, et la variation de pression est transmise à la tête d'indicateur par le tube capillaire, indiquant ainsi la valeur de la température. La plage de mesure est large, allant de - 80 ℃ à 400 ℃, et la lecture est facile à observer. Dans les grands transformateurs à bain d'huile, le thermomètre à pression est souvent utilisé comme dispositif d'affichage de la température in situ, installé sur la paroi de la cuve du transformateur, le personnel d'exploitation et de maintenance peut lire directement la température de l'huile. Il possède de bonnes performances anti-vibration et convient pour travailler dans l'environnement vibratoire du fonctionnement des transformateurs.​
  1. Capteurs de température à semi-conducteursIl est basé sur le principe que les caractéristiques électriques des semi-conducteurs changent avec la température, par exemple, la tension directe d'une jonction PN est négativement corrélée avec la température. Il présente les avantages d'une grande sensibilité, d'une bonne linéarité, d'une petite taille et d'une vitesse de réponse rapide. Dans le système de surveillance de la température des transformateurs, il peut être utilisé dans des situations où les exigences en matière de précision de la mesure de la température et de vitesse de réponse sont élevées, telles que le contrôle de la température du système de refroidissement du transformateur. Grâce à la détection précise de la température de l'huile ou de la température du bobinage, l'ajustement opportun de la vitesse du ventilateur de refroidissement ou du débit de la pompe à huile permet une dissipation efficace de la chaleur et garantit un fonctionnement stable du transformateur.
标签: : , ,