Bagaimana cara memilih sistem pemantauan saluran lokal transformator? Perbandingan Solusi Ultrasonik, HF, dan UHF

• metode ultrasonik: Menentukan lokasi pelepasan muatan dengan mendeteksi sinyal ultrasonik (20 kHz–300 kHz) yang dihasilkan oleh pelepasan parsial. Sensor dipasang pada dinding luar tangki oli, yang sensitif terhadap pelepasan muatan di bagian dalam, namun kurang sensitif terhadap pelepasan korona.
• metode arus frekuensi tinggi: Dengan menggunakan CT frekuensi tinggi yang dipasang pada kabel ground, alat ini mendeteksi arus pulsa pelepasan parsial (30 kHz–30 MHz) dengan sensitivitas tertinggi, sehingga mampu menangkap sinyal pelepasan parsial yang sangat lemah
• Metode UHF: Menggunakan antena atau probe untuk menangkap gelombang elektromagnetik radiasi parsial (300 MHz–3 GHz); memiliki ketahanan terhadap gangguan yang paling tinggi; cocok untuk gardu induk yang berada di lingkungan dengan medan elektromagnetik yang kuat
• Fusi multi-sensor: Ketiga metode tersebut memiliki keunggulan masing-masing—ultrasonik unggul dalam penentuan lokasi, arus frekuensi tinggi unggul dalam sensitivitas, dan frekuensi sangat tinggi unggul dalam ketahanan terhadap gangguan; solusi tiga-dalam-satu ini mencakup berbagai skenario.

1. Prinsip dan karakteristik ketiga metode pengujian

2. Saran pemilihan berdasarkan skenario

2.1 Skema Sensor Tunggal — Pilihan Ekonomis untuk Pemula

Jika anggaran terbatas dan hanya membutuhkan fungsi peringatan pelepasan parsial dasar, skema sensor ultrasonik tunggal merupakan pilihan paling sederhana. Pemasangannya paling mudah; sensor cukup ditempelkan langsung pada dinding tangki oli. Cocok untuk pemantauan dasar pada trafo distribusi dengan tegangan 35 kV atau di bawahnya. Keterbatasannya terletak pada kurangnya sensitivitas terhadap pelepasan korona, serta ketidakmampuannya untuk membedakan jenis pelepasan.

2.2 Skema Dua Sensor — Pilihan dengan Nilai Terbaik

Ultrasonik + arus frekuensi tinggi merupakan kombinasi dua sensor yang paling umum digunakan. Sensor arus frekuensi tinggi memberikan penangkapan sinyal dengan sensitivitas tinggi, sedangkan sensor ultrasonik memberikan referensi untuk penentuan lokasi pelepasan. Keduanya saling melengkapi dan secara umum mencakup semua jenis pelepasan parsial yang umum terjadi pada transformator. Kombinasi ini cocok untuk kebutuhan pemantauan pelepasan parsial pada transformator utama di gardu induk perkotaan bertegangan 110 kV.

2.3 Skema Integrasi Tiga Sensor — Konfigurasi Kelas Atas

Solusi tiga-dalam-satu yang menggabungkan ultrasonik, arus frekuensi tinggi, dan frekuensi sangat tinggi merupakan konfigurasi unggulan untuk pemantauan pelepasan parsial. Sinyal dari ketiga sensor dianalisis secara terpadu di unit diagnostik: arus frekuensi tinggi menangkap sinyal lemah, ultrasonik membantu penentuan lokasi, dan frekuensi sangat tinggi menyaring gangguan lingkungan. Cocok untuk gardu induk 220 kV ke atas dan skenario aplikasi yang menuntut standar pemantauan PD tertinggi.

3. Manfaat Integrasi Multi-Sensor

Penggunaan multi-sensor bukanlah sekadar menampilkan data secara berdampingan; kuncinya terletak pada integrasi—ketika dua atau lebih sensor mendeteksi sinyal pelepasan parsial dalam rentang waktu yang sama, hal ini dapat secara signifikan meningkatkan keandalan sinyal dan mengeliminasi kesalahan deteksi dari satu sensor saja. Selain itu, sensitivitas sensor yang berbeda terhadap jenis pelepasan listrik yang berbeda saling melengkapi: ultrasonik sensitif terhadap pelepasan di celah udara internal, arus frekuensi tinggi sensitif terhadap arus pulsa dalam sirkuit ground, dan frekuensi sangat tinggi (UHF) sensitif terhadap pelepasan pra-busur berenergi tinggi.

Algoritma diagnostik terintegrasi menggabungkan karakteristik sinyal dari ketiga sensor tersebut, sehingga menghasilkan kesimpulan diagnostik yang lebih akurat dan komprehensif dibandingkan dengan penggunaan satu sensor saja—inilah nilai inti dari solusi multisensor.

4. Pertanyaan yang sering diajukan

4.1 Pertanyaan: Manakah dari ketiga skema sensor tersebut yang paling cocok untuk trafo tua?

Jawaban: Kondisi isolasi pada trafo tua sudah rapuh, sehingga risiko pelepasan parsial (PD) lebih tinggi. Disarankan untuk setidaknya menggunakan skema sensor ganda ultrasonik + arus frekuensi tinggi—sensitivitas tinggi arus frekuensi tinggi dalam mendeteksi sinyal PD dapat memberikan peringatan dini yang paling tepat waktu. Jika anggaran memungkinkan, skema tiga-dalam-satu menawarkan tingkat keamanan yang lebih tinggi.

4.2 Pertanyaan: Apakah sensor ultrasonik memerlukan zat penghubung?

Jawaban: Saat pemasangan, perlu mengoleskan bahan penghubung khusus untuk menghilangkan celah udara antara sensor dan dinding tangki, guna memastikan kopling akustik yang baik. Beberapa sistem menggunakan metode pemasangan magnetik, di mana bahan penghubung telah dioleskan sebelumnya pada permukaan kontak sensor, sehingga siap digunakan saat pemasangan.

4.3 Pertanyaan: Apakah sensor UHF dan sensor ultrasonik dapat saling menggantikan?

Jawab: Tidak. Prinsip fisika keduanya sama sekali berbeda; keduanya mendeteksi sinyal fisik yang berbeda yang dihasilkan oleh pelepasan parsial (gelombang elektromagnetik vs gelombang suara), dan rentang frekuensi yang dicakupnya tidak tumpang tindih. Dalam lingkungan dengan gangguan elektromagnetik yang kuat, keunggulan UHF dalam hal ketahanan terhadap gangguan tidak dapat digantikan; sementara dalam hal penentuan lokasi pelepasan parsial, keunggulan ultrasonik dalam hal akurasi juga tidak dapat digantikan.

4.4 Pertanyaan: Di mana tempat yang paling tepat untuk memasang sensor arus frekuensi tinggi?

Jawab: Biasanya dipasang pada kabel ground inti besi trafo, kabel ground penjepit, atau kabel ground titik netral. Sinyal pelepasan parsial yang ditangkap dari lokasi yang berbeda berasal dari sumber yang berbeda pula; sistem multikanal memungkinkan pemasangan sensor di beberapa lokasi secara bersamaan, sehingga perbedaan waktu kedatangan sinyal dapat digunakan untuk membantu menentukan arah sumber pelepasan.

4.5 Pertanyaan: Apakah perlu memilih sistem dengan jumlah saluran terbanyak?

Jawab: Jumlah saluran menentukan berapa banyak sensor yang dapat dihubungkan secara bersamaan. Sistem 4 saluran sudah cukup untuk memenuhi kebutuhan sebagian besar trafo utama 110 kV (misalnya 2 sensor ultrasonik + 2 sensor frekuensi tinggi). Sistem 6 saluran cocok untuk trafo besar bertegangan 220 kV ke atas atau skenario yang memerlukan pemantauan di beberapa lokasi. Pilihan model dan anggaran perlu diseimbangkan; bukan berarti semakin banyak semakin baik.

5. Ringkasan

Pemilihan tipe didasarkan pada kebutuhan: jika mengutamakan kemampuan penentuan posisi, pilihlah ultrasonik; jika mengutamakan sensitivitas, pilihlah arus frekuensi tinggi; jika mengutamakan ketahanan terhadap gangguan, pilihlah frekuensi sangat tinggi. Kombinasi dua sensor dapat memenuhi sebagian besar kebutuhan, sedangkan penggabungan tiga sensor memberikan perlindungan yang paling komprehensif.

Penafian: Isi artikel ini hanya untuk pertukaran dan referensi teknis, dan bukan merupakan bentuk komitmen pengadaan atau penawaran kontrak apa pun. Parameter teknis produk, konfigurasi, dan harga dari kontrak dan perjanjian teknis yang sebenarnya akan berlaku. Data teknis dan kasus yang terlibat dalam artikel ini berasal dari informasi publik dan praktik teknik, jika diperbarui tanpa pemberitahuan.

Butuh saran dalam memilih sistem pemantauan online pelepasan parsial pada trafo? Silakan hubungi Yinnotongda untuk mendapatkan solusi konfigurasi sensor yang disesuaikan dengan kebutuhan Anda. Layanan pelanggan: 13959168359 (nomor WeChat sama).