Controllore della temperatura del trasformatore d'olio

Principio di funzionamento

• simulazione termicaUna corrente proporzionale al carico viene prelevata attraverso il trasformatore di corrente, regolata dal convertitore e immessa nell'elemento di riscaldamento elettrico all'interno dell'elemento elastico del regolatore di temperatura dell'avvolgimento. Il calore generato dall'elemento di riscaldamento elettrico fa sì che l'elemento elastico generi uno spostamento supplementare, generando così un valore di indicazione della temperatura superiore di una differenza di temperatura rispetto alla temperatura dell'olio e ottenendo indirettamente il valore medio di indicazione della temperatura dell'avvolgimento.
• Principio di controllo della pressione e della temperaturaÈ composto principalmente da elemento elastico, tubo capillare, pacchetto di temperatura e microinterruttore. Il fluido sensibile alla temperatura nel pacchetto di temperatura è soggetto a espansione termica, l'incremento di volume viene trasferito all'elemento elastico attraverso il tubo capillare, in modo che l'elemento elastico produca uno spostamento, che viene amplificato dal meccanismo per indicare la temperatura misurata e far funzionare il microinterruttore, controllando così l'ingresso o l'uscita del sistema di raffreddamento.
• Principio di rilevamento della temperatura del reticolo a fibre otticheBasato sulla tecnologia di rilevamento della temperatura a reticolo in fibra ottica, il sensore in fibra ottica viene immerso direttamente nell'olio del trasformatore, rileva la temperatura attraverso la variazione della lunghezza d'onda della luce, raccoglie i dati sulla temperatura dell'olio e li analizza attraverso l'algoritmo intelligente interno per controllare automaticamente l'avvio e lo spegnimento della pompa dell'olio e della ventola di raffreddamento.

Caratteristiche funzionali

• Monitoraggio e visualizzazione della temperaturaMonitoraggio in tempo reale delle temperature dell'olio e degli avvolgimenti del trasformatore, conversione dei segnali di temperatura in segnali elettrici da trasmettere all'unità di controllo e visualizzazione dei valori di temperatura sull'unità di visualizzazione.
• funzione di controllo automaticoQuando la temperatura del trasformatore raggiunge il valore iniziale preimpostato, il sistema di raffreddamento si attiva automaticamente; quando la temperatura scende al valore di arresto preimpostato, il sistema di raffreddamento si spegne automaticamente per mantenere la temperatura del trasformatore entro l'intervallo appropriato.
• Funzione di allarmeQuando la temperatura del trasformatore supera il valore di sicurezza preimpostato, vengono emessi segnali di allarme sonori e luminosi per indurre il personale a occuparsene in tempo; i segnali di allarme possono inoltre essere trasmessi ad altri sistemi o apparecchiature di monitoraggio attraverso il contatto di uscita o l'interfaccia di comunicazione per realizzare l'allarme remoto.
• funzione protettivaQuando il trasformatore presenta situazioni anomale, quali cortocircuito dell'avvolgimento, temperatura dell'olio troppo elevata, guasto del sistema di raffreddamento, ecc., è necessario adottare le misure di protezione corrispondenti, quali intervento, spegnimento, ecc.
• Registrazione e archiviazione dei datiHa una funzione di registrazione dei dati, che può registrare la variazione di temperatura del trasformatore, lo stato di funzionamento del sistema di raffreddamento e altre informazioni; questi dati possono essere esportati attraverso l'interfaccia di comunicazione o la scheda di memoria, che può fornire la base per la successiva analisi ed elaborazione.
• Controllo e monitoraggio a distanzaCollegato ad altri sistemi o apparecchiature di monitoraggio attraverso l'interfaccia di comunicazione, il personale può impostare la temperatura, il controllo dell'avvio e dell'arresto e altre operazioni sul trasformatore nel centro di controllo remoto, migliorando così la manutenibilità e l'efficienza di gestione dell'apparecchiatura.

tipologia

• Termostato meccanicoBasato sul rilevamento della temperatura bimetallica, struttura semplice, costo inferiore, ma precisione e velocità di risposta limitate, applicabile ai normali trasformatori in bagno d'olio.
• Termostato elettronicoLa misurazione elettronica della temperatura mediante termistore o sensore PT100 è più precisa e può essere collegata al PLC o al sistema di monitoraggio remoto, adatto alla sottostazione intelligente.
• Sistema di misurazione della temperatura a fibre otticheUtilizzato in occasioni importanti o di grandi dimensioni, è in grado di realizzare il monitoraggio distribuito della temperatura degli avvolgimenti, ha una forte capacità di contrasto alle interferenze elettromagnetiche ed è adatto ai trasformatori ad alta tensione e di grande capacità.

Principali indicatori tecnici

• Intervallo di temperatura di esercizio normaleGeneralmente da - 30°C a + 55°C, ma può variare a seconda dei modelli.
• Campo di misuraSono comunemente disponibili da - 20°C a + 80°C, da 0°C a + 100°C, da 0°C a + 120°C, da 0°C a + 150°C e molte altre specifiche.
• Precisione dell'indicazione: di solito intorno a 1,5 livelli.
• segnale di uscitaIl segnale può essere convertito in segnali standard DC come 0-5V, 1-5V, 4-20mA, ecc. che possono essere trasmessi a distanza alla sala di controllo o collegati in rete con i computer.

Installazione e manutenzione

• montaggioI sensori di temperatura sono di solito installati sulla parete della vasca del trasformatore o nel cuscino d'olio per misurare con precisione la temperatura dell'olio; per i regolatori di temperatura degli avvolgimenti, i trasformatori di corrente associati e altri componenti devono essere installati correttamente nelle boccole del lato ad alta tensione del trasformatore e in altre posizioni.
• salvaguardiaControllare regolarmente se il display del termostato è normale o meno, se il collegamento del sensore è saldo o meno e se non ci sono allentamenti, corrosione e altri fenomeni; pulire il guscio e il display del termostato per assicurarsi che la dissipazione del calore sia buona e il display sia chiaro; calibrare la precisione di misurazione del termostato, che può essere confrontata con il termometro standard, e calibrarla e regolarla se necessario.

Per prima cosa, osservate le “proprie condizioni” del trasformatore: i parametri di base determinano la linea di fondo dell'adattamento

In secondo luogo, per chiarire “cosa misurare”: temperatura dell'olio o temperatura dell'avvolgimento?

• Misura della temperatura dell'olio：
  La temperatura dell'olio è un riflesso visivo dello stato di riscaldamento generale del trasformatore; il punto di misurazione si trova solitamente nel serbatoio dell'olio o nel cuscino dell'olio, la soglia tecnica è bassa.
  • Scenario: tutti i trasformatori in olio devono monitorare la temperatura dell'olio come indicatore di monitoraggio di base.
  • Tipo consigliato: sono disponibili modelli meccanici (basso costo) ed elettronici (precisione medio-alta), da scegliere in base alle esigenze di precisione.
• Misura della temperatura di avvolgimento：
  L'avvolgimento è la parte del trasformatore più soggetta a surriscaldamento (ad esempio, la temperatura locale aumenta improvvisamente durante i cortocircuiti), ma è difficile da misurare direttamente (limiti dell'ambiente ad alta tensione) e richiede tecniche speciali.
  • Misura indiretta: derivata dalla “simulazione della temperatura dell'olio + corrente di carico” (ad es. metodo di simulazione termica), adatta a basse e medie pressioni, occasioni comuni, comunemente utilizzata nei termostati meccanici o elettronici.
  • Misura diretta: incorporato nell'avvolgimento con sensori a fibre ottiche, monitoraggio in tempo reale della temperatura reale, forte interferenza anti-elettromagnetica, adatto per occasioni importanti ad alta tensione e grande capacità (come il trasformatore principale delle centrali elettriche).

III. Abbinare gli “elenchi di caratteristiche” alle esigenze: da quelle di base a quelle intelligenti

IV. Ambiente e costi: equilibrio tra affidabilità ed economia

• adattamento ambientale：
  • Ambienti ad alta/bassa temperatura (ad es. aree esterne a freddo estremo): è necessario che i termostati coprano l'intervallo di temperatura operativa di - 40℃~+60℃ (ad es. elettronica di tipo industriale).
  • Ambienti polverosi/umidi: evitare la corrosione del sensore scegliendo una custodia con classe di protezione IP54 o superiore.
  • Occasioni di vibrazione (ad es. trasformatore di bordo): il tipo meccanico è suscettibile alle vibrazioni, preferibilmente il tipo elettronico (fisso).
• Costi e manutenzione：
  • Priorità a basso costo: meccanica (centinaia di dollari per unità, manutenzione semplice, precisione ±2℃~±5℃).
  • Medio costo-efficace: elettronico (prezzo unitario di migliaia di yuan, precisione ±1 ℃ ~ ±2 ℃, collegamento di supporto, lungo ciclo di manutenzione).
  • È preferibile l'alta affidabilità: sistemi in fibra ottica (decine di migliaia di dollari per unità, durata di vita di oltre 10 anni, praticamente senza manutenzione, per apparecchiature critiche).

V. Non ignorate la “conformità”: rispettate gli standard prima di utilizzarla

• Industria dell'energia: è necessario rispettare le "DL/T 540-2010 Power Transformer Room Layout Design Regulations" "JB/T 7631-2016 Transformer Temperature Controller", ecc. per garantire che il campo di misura, il valore di allarme (come la temperatura dell'olio ≥ 85 ℃ di allarme, ≥ 95 ℃ di intervento) soddisfino i requisiti.
• Antideflagrante: se il trasformatore si trova in un ambiente infiammabile ed esplosivo (ad es. stazione di servizio), è necessario un termostato antideflagrante (omologazione Ex).

In sintesi: tre passi per bloccare il termostato giusto

1. gettare le basiDeterminare il campo di misura e i requisiti anti-interferenza del termostato in base alla capacità del trasformatore e al livello di tensione;
2. Selezione del nucleoSpecificare se si deve misurare la temperatura dell'olio o dell'avvolgimento e decidere se utilizzare la misurazione indiretta (meccanica/elettronica) o diretta (fibra ottica);
3. funzione complementareBilanciare costi e affidabilità sovrapponendo automazione, monitoraggio remoto e altre funzioni in base alle esigenze di O&M.