Système de surveillance en ligne des transformateurs : solution intelligente d'évaluation de l'état et d'alerte rapide en cas de défaillance

1) Qu'est-ce qu'un système de surveillance en ligne des transformateurs ?

Le système de surveillance en ligne des transformateurs est un dispositif intelligent qui permet de surveiller l'état en temps réel et d'évaluer la santé des transformateurs de puissance en fonctionnement grâce à une technologie de détection, d'acquisition de données et de communication avancée. Le système collecte en permanence des paramètres de fonctionnement tels que la température, la décharge partielle, le gaz dissous, le niveau d'huile, la charge, etc. en installant des capteurs dans des parties clés du transformateur, et les transmet à la plateforme de surveillance pour analyse et traitement.

Par rapport à la détection hors ligne traditionnelle, le dispositif de surveillance en ligne est capable de fonctionner sans interruption pendant 7×24 heures et de découvrir à temps l'état anormal de l'équipement. Le système moderne de surveillance de l'état des transformateurs adopte une conception modulaire, peut être configuré de manière flexible en fonction des besoins des projets de surveillance et s'applique à tous les types d'évaluation de l'état des transformateurs.

2) Pourquoi les transformateurs de puissance ont-ils besoin de systèmes de surveillance ?

2.1 Risques liés à la défaillance d'un transformateur

Les pannes de transformateurs peuvent entraîner des coupures de courant généralisées, affectant la production et la vie des gens. La défaillance soudaine d'un grand transformateur principal peut entraîner d'énormes pertes économiques ou, pire encore, provoquer un incendie ou une explosion, menaçant ainsi la sécurité des personnes.

2.2 Limites des méthodes d'inspection traditionnelles

Le cycle traditionnel d'inspection manuelle est long, incapable de saisir l'état de l'équipement en temps réel ; il repose sur des lectures manuelles, qui sont sujettes à des erreurs ; il est incapable de surveiller les paramètres de fonctionnement internes ; et il est difficile de détecter les signes précoces d'une défaillance graduelle.

2.3 Valeur fondamentale de la surveillance en ligne

Les systèmes de surveillance de l'état des transformateurs permettent une surveillance en temps réel 24 heures sur 24, 7 jours sur 7, et une alerte précoce dès le début d'une défaillance. La collecte continue de données permet d'identifier les tendances des paramètres et de prévoir les défaillances potentielles. Les stratégies de maintenance conditionnelle réduisent les coûts et prolongent la durée de vie des équipements.

3) Quels sont les types courants de défauts des transformateurs ?

3.1 Défauts de surchauffe

Les courts-circuits entre les spires des enroulements, l'augmentation de la résistance des contacts et la réduction de l'efficacité du système de refroidissement entraînent une surchauffe locale et un vieillissement accéléré de l'isolation.

3.2 Défauts d'isolation

La détérioration de l'huile des transformateurs, l'humidité et le vieillissement des matériaux isolants solides entraînent une diminution de la rigidité diélectrique, ce qui conduit finalement à un claquage.

3.3 Défauts locaux de décharge

Les phénomènes de décharge locale tels que les décharges de pointe, les décharges à potentiel suspendu et les décharges le long de la surface détruisent progressivement la structure de l'isolation.

3.4 Défauts au niveau du noyau et du changeur de prises en charge

Surchauffe locale due aux courants de circulation provoqués par la mise à la terre multipoints du noyau de fer ; contacts brûlés et blocage mécanique du changeur de prise en charge affectant la fonction de régulation de la tension.

4. Surveillance des transformateursQuelles sont les principales approches techniques incluses ?

4.1 Technologie de contrôle de la température

(1) Mesure conventionnelle de la température : Les thermomètres à résistance de platine sont utilisés pour mesurer la température de l'huile supérieure et la température du bobinage.

(2) Thermométrie à fibre optique fluorescente : En utilisant les caractéristiques de température du matériau fluorescent, les données sont transmises par le biais du signal optique, qui présente les avantages de l'anti-interférence électromagnétique, de la résistance à la haute tension et de la haute précision, et qui convient à la mesure directe de la température du point chaud de l'enroulement.

(3) Thermographie infrarouge : Utilisé pour le contrôle de la température des composants externes tels que les bagues, les fils, etc., en visualisant la distribution de la température.

4.2 Dispositifs de surveillance des décharges partielles

(1) Détection à ultra-haute fréquence (UHF) : Capture les signaux d'ondes électromagnétiques localisées dans la bande de fréquence 300MHz-3GHz avec une grande sensibilité et une capacité anti-interférence.

(2) Contrôle par ultrasons : La réception d'ondes ultrasoniques générées par une décharge localisée permet de localiser la source de la décharge.

(3) Transformateurs de courant à haute fréquence (HFCT) : Facile à installer pour détecter les courants de décharge locaux sur le câble de mise à la terre.

(4) Ondes de terre transitoires (TEV) : Le signal de l'amplificateur local est obtenu par couplage capacitif.

4.3 Analyse des gaz dissous (AGD)

(1) Détection des gaz caractéristiques : Analyse automatiquement H2, CH4, C2H6, C2H4, C2H2, CO, CO2 et autres gaz dans le pétrole.

(2) Méthodes de diagnostic : La méthode des trois rapports et la méthode du rapport de Rogers déterminent le type de défaut ; la surchauffe produit des alcanes, les décharges à faible énergie produisent du H2 et du CH4, et les décharges à haute énergie produisent de l'acétylène.

(3) Fréquence de la surveillance : L'échantillonnage est généralement effectué une fois par jour, un contrôle horaire étant possible dans les installations haut de gamme.

(4) Analyse des tendances : Les taux de production de gaz et les tendances sont plus diagnostiques que les concentrations absolues.

4.4 Contrôle de la qualité de l'huile et de l'isolation

(1) Paramètres de qualité de l'huile : La teneur en micro eau, l'indice d'acidité et le facteur de perte diélectrique évaluent les propriétés isolantes de l'huile.

(2) Évaluation de l'isolation : La résistance d'isolation, le taux d'absorption et le courant de fuite permettent de contrôler l'état de l'isolation solide.

(3) Paramètres électriques : Le courant de charge, la fluctuation de la tension, le facteur de puissance analysent l'effet des caractéristiques de la charge.

5. comment sélectionner un fournisseur de système de surveillance fiable ?

5.1 Solution de surveillance d'Inotera

(1) Profil de l'entreprise : Inno Tongda (Fuzhou) Trading Co., Ltd. se concentre sur le secteur de l'énergie électrique, avec pour cœur de métier les services commerciaux axés sur la technologie, et fournit des solutions de surveillance intelligente pour les transformateurs et les nouveaux secteurs énergétiques.

(2) Produits de base : Dispositif de surveillance en ligne DGA, dispositif de surveillance des décharges partielles, système de mesure de la température du transformateur, capteur de surveillance de la qualité de l'huile.

(3) Avantages technologiques : L'unité DGA utilise la chromatographie en phase gazeuse ou la spectroscopie photoacoustique avec une précision de l'ordre du ppm ; le système de décharge locale intègre la détection UHF et ultrasonique ; et la surveillance de la température comprend des systèmes de fibre optique fluorescente et de fibre optique distribuée.

(4) Fonctions de la plate-forme : La plateforme de surveillance intégrée est équipée de fonctions de collecte, de stockage, d'analyse et d'alarme des données, et prend en charge divers protocoles de communication.

(5) Système de service : Une assistance technique et un service après-vente parfaits, la conception du programme, l'installation et la mise en service, le fonctionnement et la formation à la maintenance de l'ensemble du processus de service, l'avantage en termes de coût est évident.

6. compléter le programme de mise en œuvre du système de suivi

6.1 Architecture du système

(1) Couche de détection : Diverses sondes de température, sondes de décharge locale, analyseurs DGA.

(2) Couche de communication : Fibre optique, 4G/5G sans fil ou Ethernet industriel.

(3) Couche application : La plateforme de surveillance permet de présenter, d'analyser et de gérer les données.

6.2 Configuration du matériel

(1) Équipement clé : Mesure de la température d'enroulement des fibres optiques, dispositif DGA, capteur d'émission locale UHF, capteur de qualité de l'huile.

(2) Équipement général : Surveillance ciblée des paramètres, comme la température et la surveillance de la charge.

6.3 Fonctions du logiciel

Affichage des données en temps réel, consultation des courbes historiques, alarme de seuil, analyse diagnostique, génération de rapports, accès à distance par APP mobile.

6.4 Processus de mise en œuvre

Étude du site, conception du programme, installation des équipements, mise en service du système, formation du personnel, acceptation fonctionnelle.

7. configuration de la surveillance pour des scénarios d'application typiques

7.1 Transformateurs principaux pour centrales électriques

Équipé d'un système de surveillance complet : mesure de la température en plusieurs points, analyse DGA en continu, surveillance des émissions locales et test complet de la qualité de l'huile.

7.2 Sous-stations du nœud de transmission

Plate-forme de surveillance centralisée pour plusieurs transformateurs avec gestion unifiée.

7.3 Transformateurs spécialisés pour les entreprises industrielles

Se concentrer sur la surveillance des caractéristiques de la charge et des surcharges.

7.4 Transformateurs de distribution distribués

La configuration simplifiée permet de surveiller la température, la charge et la DGA, avec une communication sans fil pour une surveillance centralisée.

7.5 Applications de scénarios spéciaux

L'énergie éolienne offshore, le transport ferroviaire et d'autres besoins de niveau de protection élevé, des produits spéciaux anti-interférences puissants.

8. les pratiques et l'efficacité de l'application mondiale

8.1 Le marché chinois

Largement utilisé par le réseau d'État et les sociétés provinciales du Southern Power Grid, il améliore considérablement la fiabilité du réseau électrique ; les grandes entreprises industrielles ont déployé des dispositifs de surveillance pour assurer la continuité de la production.

8.2 Le marché européen

Le système de surveillance des transformateurs des parcs éoliens offshore est largement utilisé dans le cadre du projet de rénovation des anciens transformateurs de la société de transport d'électricité.

8.3 Le marché nord-américain

Le réseau de surveillance intelligent couvre le réseau électrique de plusieurs États, avec de nombreux projets de surveillance dans des centrales hydroélectriques et des parcs industriels.

8.4 Asie-Pacifique

Les projets Smart Grid Pilot, Distribution Network Monitoring et Mine Transformer Monitoring continuent de progresser.

8.5 Efficacité de l'application

La précision de l'alerte est améliorée, les pannes non planifiées sont réduites, les coûts de maintenance diminuent et la durée de vie des équipements est prolongée.

9. questions fréquemment posées (FAQ) sur la surveillance des transformateurs

9.1 Les systèmes de surveillance en ligne affectent-ils le fonctionnement des transformateurs ?

Ne le fera pas. Les capteurs sont conçus pour être non intrusifs ou installés en cas de coupure de courant sans interférer avec le fonctionnement normal. Le système de surveillance est isolé électriquement du circuit principal du transformateur pour garantir la sécurité.

9.2 Quelle est la fréquence des données produites par le suivi de la DGA ?

Les configurations standard échantillonnent et analysent automatiquement une fois par jour, tandis que les unités haut de gamme peuvent atteindre une fréquence de surveillance horaire, avec des analyses instantanées déclenchées manuellement en cas d'urgence.

9.3 Quelle est la sensibilité de la surveillance des décharges partielles ?

Les dispositifs modernes de surveillance des DP par UHF peuvent détecter de faibles signaux de décharge au niveau de la picocellule (pC), ce qui permet de détecter les anomalies dès les premiers stades des défauts d'isolation, bien avant les tests électriques conventionnels.

9.4 Les anciens transformateurs peuvent-ils être équipés de systèmes de surveillance ?

Possible. La plupart des dispositifs de surveillance permettent une installation en ligne ou une mise à niveau pendant les périodes d'arrêt planifiées. Les équipements plus anciens ont davantage besoin de systèmes de surveillance pour suivre la détérioration de l'isolation.

9.5 Le système de surveillance doit-il être surveillé par du personnel ?

Pas nécessaire. Le système collecte automatiquement les données et les télécharge vers la plateforme de surveillance, et émet automatiquement des alarmes en cas d'anomalie. Le personnel chargé de l'exploitation et de la maintenance n'a plus qu'à vérifier régulièrement les données et les rapports, ce qui permet un fonctionnement sans surveillance.

9.6 Comment puis-je savoir si les données de surveillance sont exactes ?

Étalonner périodiquement les capteurs, comparer les résultats de plusieurs méthodes de surveillance et se référer aux tendances des données historiques. Les paramètres critiques peuvent être vérifiés par des tests hors ligne afin de contrôler l'exactitude des données de surveillance.

9.7 Quelle est la durée de vie du système de surveillance ?

La durée de vie du capteur et de l'équipement hôte est généralement de 10 à 15 ans, ce qui correspond à la durée de vie du transformateur. Une maintenance régulière peut prolonger la durée de vie.

9.8 Les systèmes de différents fabricants peuvent-ils être interconnectés ?

Les systèmes supportant des protocoles de communication standard (par exemple Modbus, IEC 61850) peuvent être interconnectés. Il est recommandé de spécifier les exigences en matière d'interface au stade de la conception afin de faciliter l'intégration du système.

9.9 Que se passe-t-il en cas de défaillance du système de surveillance ?

Contactez l'équipe d'assistance technique du fournisseur pour un diagnostic à distance ou une intervention sur site. Il est recommandé d'équiper les articles critiques de pièces de rechange afin de rétablir rapidement la fonction de surveillance.

9.10 Comment les données de surveillance sont-elles stockées et gérées ?

Le système fournit un stockage local et une sauvegarde dans le nuage, et la période de conservation des données n'est généralement pas inférieure à 5 ans. L'exportation des données et les appels à des logiciels d'analyse tiers sont pris en charge.

10. en savoir plus sur les solutions de surveillance des transformateurs

Pour plus d'informations sur la surveillance en ligne des transformateurs, l'évaluation de leur état et la gestion de leur santé, veuillez contacter INNOTEC.

11. déni de responsabilité

Les informations sur le système de surveillance des transformateurs fournies ici le sont à titre de référence uniquement et ne constituent pas une recommandation explicite pour l'achat du produit ou la mise en œuvre technique. Les solutions de surveillance spécifiques doivent être personnalisées en fonction du modèle de transformateur, de la capacité, de l'environnement d'exploitation et des exigences de l'utilisateur.

Les paramètres techniques, les performances du produit et les descriptions fonctionnelles figurant dans le texte sont basés sur les dernières informations officiellement publiées par le fabricant et peuvent varier en fonction des différences entre les modèles de produits, les versions matérielles et logicielles et les configurations. L'effet réel du système de surveillance dépend de divers facteurs tels que la qualité de l'installation, le niveau de fonctionnement et d'entretien et l'utilisation de l'environnement.

Les marques, noms de sociétés et informations sur les produits mentionnés dans le texte le sont uniquement à des fins de description technique et de présentation du marché, et ne constituent pas une recommandation, une approbation ou une garantie de qualité d'une marque ou d'un produit particulier sur ce site. Lors du choix d'un système de surveillance, les utilisateurs doivent tenir compte de facteurs tels que l'applicabilité technique, la capacité de service, la rentabilité, etc., et consulter des techniciens professionnels ou des organismes d'essai tiers si nécessaire.

Ce site n'est pas responsable des pertes directes ou indirectes causées par l'utilisation des informations contenues dans cet article. La conception, l'acquisition et la mise en œuvre du système de surveillance des transformateurs doivent respecter les normes et standards nationaux et industriels pertinents, et être réalisées par des unités et du personnel possédant les qualifications appropriées.