Surveillance en ligne de la température du transformateur

发布时间：31 juillet 2025 17:05:57

La surveillance en ligne de la température des transformateurs est un moyen essentiel pour garantir un fonctionnement sûr des équipements. La méthode traditionnelle peut être divisée en deux catégories : avec et sans contact, la différence essentielle résidant dans le fait que le capteur est ou non en contact direct avec la partie mesurée, le choix doit être combiné avec l'environnement du champ électromagnétique, les conditions d'installation et le besoin de précision de l'ensemble.

Contrôle des contacts : détection directe de la température pour une plus grande précision

La surveillance par contact permet d'obtenir des données par contact direct entre le capteur et les parties chauffées du transformateur (par exemple, les enroulements, le niveau d'huile), et c'est actuellement la méthode la plus utilisée.

1. capteurs RTD : options standard de qualité industrielle

  • principe fondamentalLa température est convertie en mesurant la valeur de la résistance en utilisant la propriété selon laquelle la valeur de la résistance des matériaux tels que le platine (Pt100) et le cuivre (Cu50) change avec la température.
  • tranchant: Haute précision (erreur ±0.1℃~±0.5℃), forte stabilité, adaptée à la surveillance de la température de l'huile supérieure des transformateurs à bain d'huile.
  • inférieurLe contrôle du bobinage doit être enterré au préalable, ce qui entraîne des coûts d'installation élevés.
  • Scénarios applicablesLes parties directement accessibles telles que la surface de la cuve du transformateur et le circuit d'huile du système de refroidissement.

2. capteurs à thermocouple : adaptés aux environnements à haute température

  • principe fondamentalLa température est calculée à partir de la valeur du potentiel thermoélectrique.
  • tranchant: Haute résistance à la température (peut mesurer - 200℃~1300℃), temps de réponse rapide, adapté à la surveillance des points chauds des enroulements.
  • inférieur: Légèrement moins précis que le RTD (erreur ±1℃~±2℃), il nécessite un circuit de compensation de la température et présente une mauvaise stabilité à long terme.
  • Scénarios applicablesLes bobinages des transformateurs de type sec, les zones à haute température à l'intérieur du transformateur.

3. capteurs à fibre optique fluorescente : surveillance précise basée sur les propriétés fluorescentes

  • principe fondamentalCertains matériaux fluorescents émettent une fluorescence après avoir été excités par une lumière d'une longueur d'onde spécifique. Les caractéristiques de la fluorescence, telles que l'intensité et le temps de décroissance, changent avec la température, et la valeur de la température est obtenue en détectant les changements de ces caractéristiques.
  • tranchantLes caractéristiques de l'appareil sont les suivantes : forte résistance aux interférences électromagnétiques, bonnes performances d'isolation, adapté aux environnements à haute tension ; plus grande précision de mesure et vitesse de réponse plus rapide.
  • Scénarios applicablesLes mesures peuvent être effectuées dans les domaines suivants : enroulements à haute tension, intérieur des transformateurs et autres zones où de fortes interférences électromagnétiques et une grande précision de mesure sont nécessaires.

Surveillance sans contact : pas de câblage, installation flexible

La surveillance sans contact calcule la température indirectement en détectant les changements dans le rayonnement infrarouge ou le champ électrique d'un objet, et convient aux scénarios dans lesquels il n'est pas pratique d'installer des capteurs de contact.

1. mesure de la température par infrarouge : contrôle visuel et intuitif

  • principe fondamentalL'énergie du rayonnement infrarouge est captée à la surface de l'appareil par une caméra ou une sonde infrarouge et convertie en valeur de température, selon la loi du rayonnement du corps noir.
  • tranchantInstallation non intrusive pour la surveillance à longue distance (mètres à dizaines de mètres) et soutien à la visualisation par imagerie thermique.
  • inférieurLes capteurs de température : Très influencés par l'environnement (par exemple, la poussière, le brouillard peuvent provoquer des erreurs), ils ne peuvent pas mesurer directement les températures internes (par exemple, les bobinages).
  • Scénarios applicablesLes services d'assistance technique peuvent être utilisés pour des pièces externes telles que les enveloppes et les douilles de transformateurs, ou pour la modernisation d'anciens équipements (aucun câblage de coupure n'est nécessaire).

2) Réseaux de capteurs sans fil : nouvelles options pour un déploiement flexible

  • principe fondamentalLes capteurs de contact : Combinez des capteurs de contact (par exemple des RTD) avec des modules sans fil pour transmettre des données via des protocoles tels que LoRa, ZigBee, etc.
  • tranchantLes systèmes de contrôle de l'accès à l'Internet : Pas de câblage, faible coût d'installation, surveillance du réseau multipoint.
  • inférieurLe signal est facilement protégé par le boîtier métallique et la durée de vie de la batterie est limitée (1 à 3 ans pour le remplacement).
  • Scénarios applicablesSurveillance distribuée (par exemple, plusieurs groupes de transformateurs), inspections ad hoc ou zones difficiles à câbler.

Tableau comparatif des différentes méthodes de contrôle

Méthode de contrôle principe fondamental tranchant inférieur Scénarios applicables
Capteurs RTD Variation de la résistance en fonction de la température Haute précision et stabilité Nécessite un câblage, faible interférence électromagnétique Niveau d'huile, surface du réservoir
Capteurs à thermocouple La différence de température génère un potentiel thermoélectrique Résistance aux températures élevées et réponse rapide Précision moindre, compensation nécessaire Bobinage à sec, zones à haute température
Capteurs à fibres optiques fluorescentes Modification des propriétés de fluorescence en fonction de la température Forte résistance aux interférences électromagnétiques et haute précision - Bobinages à haute tension, environnement électromagnétique interne important
thermométrie infrarouge Conversion de l'énergie du rayonnement infrarouge Non invasif, visualisation Impact environnemental élevé, mesure de la température de surface Coquilles, boyaux, réaménagement d'anciens équipements
réseau de capteurs sans fil Capteurs de contact + transmission sans fil Pas de câblage, déploiement flexible Signal facilement bloqué, autonomie limitée Surveillance distribuée, zones de câblage difficiles

Résumé : Différentes options pour répondre à différents besoins

Dans la surveillance en ligne de la température des transformateurs, chaque type de méthode a ses propres caractéristiques. Le RTD et le thermocouple sont respectivement le mode de contact traditionnel et présentent des avantages en termes de précision et de résistance aux températures élevées ; les capteurs à fibre optique fluorescente sont dotés d'une forte résistance aux interférences électromagnétiques et d'une grande précision, ce qui leur permet de fonctionner dans un environnement à haute tension et à forte intensité électromagnétique ; la mesure de la température par infrarouge et le réseau de capteurs sans fil sont sans contact et offrent une grande souplesse de déploiement. Dans la pratique, il est nécessaire de combiner le type de transformateur, l'environnement de fonctionnement, les éléments de surveillance et les exigences en matière de précision et de coût, et de choisir le moyen approprié ou la combinaison d'applications pour parvenir à une surveillance complète et fiable.
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