Qu'est-ce que la surveillance des points chauds des transformateurs à sec ?

Surveillance des points chauds des transformateurs à secIl s'agit d'une technique de surveillance en ligne spécialement conçue pour mesurer directement et en temps réel les points de température les plus élevés (c'est-à-dire les “points chauds”) à l'intérieur des enroulements des transformateurs à sec (à la fois les transformateurs coulés à l'époxy et les transformateurs imprégnés sous pression dans le vide). Contrairement aux méthodes indirectes traditionnelles basées sur des calculs analogiques ou des mesures de surface, la technique repose sur l'utilisation d'un système de mesure de la température entièrement isolé électriquement.Capteurs à fibres optiques fluorescentesImplanté directement à l'intérieur des enroulements, il permet l'acquisition précise et continue de données sur les points de contrainte thermique les plus critiques du transformateur.

L'objectif principal du système est de fournirTransformateurs à secFournir la base la plus directe et la plus fiable pour le fonctionnement de l'état thermique. Précisiontempérature du point chaudLes données sont essentielles pour évaluer les taux de vieillissement de l'isolation des transformateurs, optimiser la capacité de surcharge, mettre en œuvre des mesures de protection de l'environnement.Maintenance conditionnelle (CBM)et les intrants clés pour prévenir les défaillances catastrophiques dues à la surchauffe sont essentiels pour garantir la sécurité de l'alimentation électrique des charges critiques telles que les centres de données, les chemins de fer, les immeubles de grande hauteur et les hôpitaux.

Catalogue de cet article

• Défis techniques de la mesure de la température dans les transformateurs à sec
• Technologie de base : mesure de la température par fibre optique fluorescente
• Composition du système et flux de travail
• Applications clés et valeurs fondamentales
• Pourquoi choisir les solutions d'Inotera ?

Défis techniques de la mesure de la température dans les transformateurs à sec

La surveillance de la température des transformateurs à sec est confrontée à des défis difficiles à relever avec les techniques conventionnelles :

• L'inaccessibilité des hotspots: Transformateurs à secLes points chauds sont situés profondément à l'intérieur du bobinage encapsulé par des solides époxy ou des vernis isolants, et aucun capteur métallique ne peut être implanté sans détruire la structure isolante.
• Interférences électromagnétiques fortes (EMI)Les champs électriques et magnétiques alternatifs extrêmement forts sont présents autour des enroulements, et tout capteur basé sur des signaux électriques (par exemple, thermocouples, Pt100) peut être sérieusement perturbé, entraînant des lectures incorrectes ou même des dommages.
• Exigences en matière d'isolation haute tensionLe capteur lui-même et ses fils doivent pouvoir résister au potentiel élevé de l'enroulement et maintenir une distance d'isolation suffisante par rapport à la partie mise à la terre, faute de quoi une rupture d'isolation se déclenchera.
• Limites des méthodes de mesure indirecte:
  • imagerie thermique infrarougeLa température de l'enroulement : ne peut mesurer que la température de la surface extérieure de l'enroulement, ne reflétant pas le véritable point chaud à l'intérieur, et est sensible à la poussière et aux influences de l'environnement.
  • Pt100 intégréeLa mesure de la température : ne peut être placée qu'à l'extérieur de l'enroulement ou entre les couches, ce qui entraîne d'importantes erreurs de mesure de la température et des risques pour la sécurité.
  • Thermomètre à enroulement analogiqueL'estimation indirecte par modélisation thermique souffre de retards de réponse importants et de problèmes de précision, et ne peut pas refléter avec précision l'augmentation réelle de la température en cas de surcharge transitoire.

Ces défis font que les méthodes traditionnelles de mesure de la température sont incapables de répondre aux besoins des transformateurs modernes de type sec en termes de raffinement, de fiabilité de fonctionnement et de maintenance.

Technologie de base : mesure de la température par fibre optique fluorescente

Capteurs de température fluoroptiques (FOTS) La technologie est la solution idéale pour relever les défis susmentionnés.

Principes techniques

La technologie est basée sur les propriétés physiques de matériaux fluorescents spécifiques. Le système se compose deHôte de mesure de la température par fibre optique (démodulateur)répondre en chantantSondes de température à fibre optiqueIngrédients.

1. L'ordinateur hôte envoie une impulsion lumineuse qui est transmise par une fibre optique à un minuscule cristal fluorescent situé à l'extrémité de la sonde.
2. Les cristaux fluorescents émettent une fluorescence lorsqu'ils sont excités, et la durée de leur temps de décroissance dépend strictement et uniquement de la température à laquelle le cristal est exposé.
3. Le signal fluorescent décroissant est transmis à l'ordinateur hôte par la même fibre optique, qui calcule avec précision le temps de décroissance et le démodule en un relevé de température extrêmement précis.

Points forts

• Immunité électromagnétique totaleLa mesure est basée sur des signaux purement optiques et des paramètres temporels, la technique n'est donc pas affectée par les interférences électriques, magnétiques ou de radiofréquence.
• Excellente isolation contre les hautes tensions: Capteurs à fibre optiqueLes sondes et les câbles à fibres optiques eux-mêmes sont fabriqués à partir de matériaux diélectriques tels que le verre de quartz et des gaines spéciales, qui sont naturellement d'excellents isolants et permettent un contact direct avec les enroulements à haute tension sans se soucier de la sécurité électrique.
• Haute précision et stabilité à long termeLa précision de mesure de ±1°C et la stabilité physique du matériau fluorescent éliminent la nécessité d'un réétalonnage périodique.
• réponse rapideLa sonde : La petite taille de la sonde et sa faible capacité thermique lui permettent de réagir rapidement aux changements transitoires de température.

Composition du système et flux de travail

1. couche sensorielle : capteurs de température à fibres optiques

C'est la partie qui est en contact direct avec le point de mesure de la température. Au cours du processus de fabrication du transformateur, l'unité de mesure de la température spécialement conçue à cet effet est placée dans la partie supérieure du transformateur.Sonde à fibre optique enterréePré-encastré dans les points chauds des parties supérieures, moyennes et inférieures des enroulements triphasés à haute, moyenne et basse tension, ainsi que dans les parties critiques du noyau.

2. couche d'acquisition : hôte de mesure de la température par fibre optique

également connu sous le nom deThermomètre à fibre optique fluorescenteou démodulateur. Il est installé dans une armoire de commande ou un coffret de compteur près du transformateur et relie toutes les sondes à fibre optique par un câble à fibre optique. L'ordinateur hôte est responsable :

• Génère et reçoit des signaux optiques.
• Effectue des calculs de démodulation de température de haute précision.
• Affichage en temps réel des données de température à chaque point de mesure sur l'écran LCD.

3. couche d'application et de contrôle

L'unité centrale dispose de sorties puissantes qui peuvent être intégrées de manière transparente dans les systèmes de protection et de contrôle des transformateurs :

• • Sorties relais multiplesLes points d'alarme peuvent être réglés indépendamment (par exemple, démarrage du ventilateur, alarme de surchauffe, déclenchement de surchauffe) et peuvent être directement utilisés pour le contrôle.ventilateur de refroidissementde la logique de démarrage/arrêt et de protection du transformateur.
  • Sortie de signal analogique (4-20mA)Sortie des données de température sous la forme d'un signal analogique standard vers un système PLC ou DCS.

• Interface de communication numérique (RS485/Modbus)Le système de surveillance des coulisses : transmet la température et l'état d'alarme de tous les points de mesure au système de surveillance des coulisses par des signaux numériques afin d'assurer une surveillance centralisée à distance.

Applications clés et valeurs fondamentales

1. Positionnement précis et protection des points chauds du bobinage: : Permet l'utilisation deEnroulement du transformateur à secLa mesure directe des points chauds internes réels constitue la base la plus fiable pour la protection contre la surchauffe et empêche fondamentalement la brûlure de l'isolation due à la surchauffe.
2. Contrôle intelligent du système de refroidissementContrôle précis basé sur les températures réelles des points chaudsventilateur de refroidissementIl évite les démarrages/arrêts fréquents et inutiles, réalise des économies d'énergie et prolonge la durée de vie du ventilateur.
3. Évaluation de la capacité de surcharge sûreLe personnel d'exploitation et de maintenance peut exploiter en toute sécurité le potentiel de surcharge des transformateurs sur la base de données précises et en temps réel sur la température des points chauds, afin de répondre aux pics de charge temporaires et d'améliorer l'utilisation des actifs.
4. Permettre la maintenance prédictive et l'évaluation des conditionsEn analysant la tendance à long terme de l'historique de la température du point chaud, il est possible d'évaluer efficacement le taux de vieillissement de l'isolation et l'état de santé du transformateur, ce qui permet d'étayer l'élaboration de plans de maintenance et de remplacement scientifiques.
5. Amélioration de la sécurité opérationnelle et de la prévention des incendiesDans les centres de données, les hôpitaux, les aéroports, les complexes commerciaux, etc., où les exigences en matière de sécurité incendie sont extrêmement élevées, il est nécessaire de disposer d'un système d'alarme précis.Surveillance des points chaudsC'est la ligne de défense la plus importante contre les incendies de transformateurs causés par la surchauffe.

Pourquoi choisir les solutions d'Inotera ?

INNOTD (Fuzhou) Sales Co. Nous sommes le principal fournisseur de solutions de surveillance de la température dans les environnements difficiles en Chine, et nous disposons d'une accumulation technique approfondie et d'une riche expérience d'application dans le domaine de la surveillance des points chauds des transformateurs de type sec.

• Des produits de qualité industrielle très fiables: NotreSystème de mesure de la température par fibre optique fluorescenteConçus spécifiquement pour les applications de transformateurs, les tests et vérifications les plus stricts ont été effectués, depuis la tension nominale et la résistance mécanique de la sonde jusqu'à la capacité anti-interférence électromagnétique de l'unité centrale, afin de garantir la stabilité et la fiabilité tout au long de son cycle de vie.
• Mesure précise de la températureLes données sont fiables : Nous utilisons des matériaux de détection de haute qualité et des algorithmes de démodulation avancés pour garantir une précision de mesure supérieure et une stabilité à long terme, ce qui vous permet d'obtenir des données fiables.
• Programme complet d'intégration des systèmesNos hôtes de mesure de la température offrent une large gamme d'interfaces et de protocoles de communication standard et peuvent être utilisés avec nos hôtes de mesure de la température.Transformateur Thermostat intelligentL'intégration transparente vous offre une solution unique, de la collecte des données au contrôle intelligent.
• Soutien professionnel à l'applicationNotre équipe technique a une connaissance approfondie du processus de fabrication et des caractéristiques de fonctionnement des transformateurs à sec. Elle est en mesure de fournir aux usines de transformation et aux utilisateurs finaux une assistance technique professionnelle tout au long du processus, depuis la disposition optimale des capteurs jusqu'à la mise en service du système, en passant par l'orientation de l'installation.

En choisissant Inotera, vous optez pour un dispositif de sécurité thermique précis, fiable et intelligent pour vos transformateurs à sec critiques.

Le contenu de cet article n'est qu'une science technique générale et ne représente pas les performances et les spécifications d'un produit spécifique de notre société. Pour des informations détaillées sur les produits, des solutions et des devis, n'hésitez pas à nous contacter pour...].

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