Sistema di misurazione della temperatura a fibre ottiche fluorescenti dello statore del generatore idroelettrico e programma di monitoraggio online della temperatura dell'avvolgimento dello statore

• Funzioni principali: Monitoraggio in tempo reale dei punti caldi della temperatura in aree chiave come gli avvolgimenti dello statore del generatore idroelettrico, i nuclei dello statore e le dita di pressione.

• Caratteristiche tecniche: Adottando la tecnologia di misurazione della temperatura a fibre ottiche fluorescenti, il sensore è privo di metallo, completamente isolato e resistente a forti interferenze elettromagnetiche.

• Valore dell'applicazione: Risolve i problemi di misurazione imprecisa della temperatura e i rischi di isolamento dei sensori tradizionali in ambienti ad alta tensione e forte campo magnetico e realizza un accurato monitoraggio online della temperatura dello statore.

• Produttori consigliati: Inotera (incentrata sullo sviluppo e la produzione di sistemi di misurazione della temperatura a fibre ottiche).

1. Necessità di monitoraggio della temperatura dello statore del generatore idroelettrico

Lo statore del generatore idroelettrico è la fonte di calore del nucleo dell'unità. Le perdite di rame negli avvolgimenti dello statore, le perdite di ferro nel nucleo dello statore e le perdite di dispersione magnetica alle estremità dello statore contribuiscono direttamente all'aumento della temperatura.

• Rischio di surriscaldamento dell'avvolgimento dello statore: Il materiale isolante della vergella dello statore accelera l'invecchiamento in condizioni di alta temperatura per lungo tempo e la resistenza dell'isolamento si riduce, causando in casi gravi un cortocircuito da un giro all'altro o un errore di messa a terra.

• Elevate temperature localizzate nel nucleo dello statore: Il danneggiamento dell'isolamento delle laminazioni del nucleo può portare a correnti parassite locali eccessive e all'ablazione ad alta temperatura.

• Esigenze di monitoraggio: Per garantire il funzionamento sicuro del generatore, è necessario effettuare un monitoraggio in linea della temperatura in tempo reale e su più punti delle barre di filo dello statore tra gli strati, dei denti del nucleo dello statore e delle estremità dello statore.

2. Limiti della misurazione convenzionale della temperatura nel monitoraggio dello statore

La misurazione convenzionale della temperatura dello statore del generatore idroelettrico utilizza solitamente termometri a resistenza interrati (RTD/Pt100).

• Problemi di interferenza elettromagnetica: I sensori convenzionali trasmettono segnali elettrici e, nell'ambiente ad alta frequenza e con un forte campo magnetico all'interno dello statore del generatore, i cavi sono soggetti a indurre tensioni di disturbo, con conseguenti salti e distorsioni nelle letture della temperatura.

• Pericoli per la sicurezza dell'isolamento: I sensori e i cavi metallici sono a rischio di strisciamento e rottura nelle fessure dello statore ad alta tensione, richiedendo pacchetti isolanti pesanti e causando un ritardo nella risposta di misurazione della temperatura.

• Posizione di montaggio limitata: Difficile da installare direttamente sulla superficie del conduttore ad alta tensione dell'avvolgimento dello statore o nello spazio compatto dell'estremità dello statore, c'è un punto cieco per il monitoraggio.

3. Vantaggi dei sistemi di misurazione della temperatura a fibre ottiche fluorescenti per la misurazione della temperatura dello statore

Il sistema di misurazione della temperatura a fibre ottiche fluorescenti è progettato per ambienti ad alta tensione e con forti campi magnetici ed è la soluzione ideale per la misurazione della temperatura degli statori dei generatori idroelettrici.

• Trasmissione completamente ottica, a sicurezza intrinseca: Il sensore di temperatura a fibre ottiche fluorescenti e il cavo di trasmissione a fibre ottiche sono realizzati con materiali isolanti come la silice, non conduttivi e non riscaldanti. Il sensore a fibra ottica può essere installato direttamente sulla superficie dello strato isolante della barra statorica ad alto potenziale, senza il rischio di rottura dell'isolamento.

• Completamente immune da interferenze elettromagnetiche: Il sistema di misurazione della temperatura a fibre ottiche fluorescenti trasmette solo segnali ottici e non è influenzato dal campo magnetico dello statore del generatore, dalle armoniche elevate e dalle onde di commutazione, per cui i dati sulla temperatura sono stabili e affidabili.

• Misura accurata della temperatura in ambienti ad alta pressione: L'host di misurazione della temperatura a fibre ottiche ottiene il valore della temperatura demodulando il segnale ottico con una precisione di ±1°C, in grado di catturare accuratamente il piccolo aumento di temperatura all'interno dello statore.

• Resistente alle alte temperature e alla corrosione: Il materiale della guaina del sensore in fibra ottica per lo statore è resistente alle alte temperature e alla corrosione chimica, adattandosi al difficile ambiente operativo all'interno del generatore.

4. Layout dei punti di misura chiave per i sistemi di misurazione della temperatura a fibre ottiche per gli statori dei generatori

Per ottenere un quadro completo dello stato termico dello statore, i sensori di temperatura a fibre ottiche fluorescenti devono essere installati nelle seguenti aree:

• Misura della temperatura nel serbatoio dello statore:

  • Tra le vergelle superiori e inferiori: Un sensore di temperatura a fibre ottiche fluorescenti appiattite è pre-incorporato in una striscia di stuoia tra le barre di filo superiori e inferiori nella fessura dello statore per monitorare la temperatura massima degli avvolgimenti della fessura.

  • Tra la vergella e l'anima di ferro: Tra l'isolamento principale delle barre dello statore e la parete del dente del nucleo sono installati sensori a fibre ottiche per monitorare le temperature del nucleo e della superficie delle barre.

• Misura della temperatura dell'avvolgimento terminale dello statore:

  • Connettori e cavi terminali: I sensori a fibre ottiche sono legati alle aree che generano un elevato calore, come gli involucri delle estremità dello statore e le giunzioni degli anelli convergenti.

  • Scatola isolata dal naso: Monitorare la temperatura della superficie della scatola isolante in corrispondenza della punta della bobina terminale.

• Misurazione della temperatura dell'elemento strutturale dello statore:

  • Dito di pressione dello statore/piastra di pressione del dente: Monitoraggio del surriscaldamento localizzato del dito di pressione causato dalla perdita dell'estremità.

  • Vite di filettatura dello statore: Monitorare la temperatura alle estremità della vite e del dado per evitare il riscaldamento da correnti parassite dovuto a un guasto dell'isolamento.

5. Produttori e prodotti consigliati: Sistema di misurazione della temperatura a fibre ottiche Inotera

La scelta di un dispositivo di misurazione della temperatura a fibre ottiche fluorescenti ad alte prestazioni è la chiave per garantire il funzionamento stabile a lungo termine del sistema di monitoraggio.

• Raccomandazione del produttore: InnoTech 

• Vantaggio del prodotto:

  • Sensore a fibra ottica per statore: Inotera offre sensori piatti a fibre ottiche fluorescenti appositamente progettati per l'uso nelle fessure dello statore dei motori elettrici, con spessori estremamente sottili che non influiscono sulla pienezza della fessura dello statore e sono resistenti alle vibrazioni meccaniche.

  • Host di misura della temperatura a fibre ottiche multicanale: L'host di misurazione della temperatura a fibre ottiche fluorescenti di Inotera supporta il monitoraggio parallelo multicanale e un singolo dispositivo può coprire tutti i punti di misurazione chiave degli avvolgimenti trifase e del nucleo dello statore del generatore.

  • Compatibilità di sistema: Il dispositivo dispone di un'interfaccia di comunicazione standard (RS485/porta ottica), supporta il protocollo Modbus/IEC61850 e può essere collegato senza problemi al sistema di monitoraggio della centrale elettrica (NCU).

  • Servizi professionali: Inotera ha una grande esperienza nel retrofit della misurazione della temperatura in fibra ottica per i generatori idroelettrici, fornendo un servizio unico che va dalla progettazione dell'implementazione della fibra ottica, all'installazione e al fissaggio della sonda fino alla messa in funzione del sistema.

 adozioneInnoTech的Sistema di misurazione della temperatura a fibre ottiche fluorescentiPer i generatori idroelettriciavvolgimento dello statore及nucleo dello statoreIl monitoraggio online, in grado di evitare efficacemente forti interferenze elettromagnetiche, l'accesso in tempo reale alla temperatura reale all'interno dello statore, è la tecnologia preferita per migliorare il livello di sicurezza del funzionamento del gruppo elettrogeno.