Quali sono gli elementi che compongono il monitoraggio dello stato dei trasformatori? Analisi delle 7 funzioni di monitoraggio principali

Il monitoraggio dello stato dei trasformatori non si limita al controllo della temperatura degli avvolgimenti. A seconda del tipo di trasformatore, delle condizioni operative e dei requisiti del progetto, è possibile monitorare costantemente anche la temperatura del nucleo, le vibrazioni, il rumore di funzionamento, la temperatura e l’umidità ambientali, le scariche parziali, i parametri elettrici e la presenza di fumo nella sala dei trasformatori.

Per i progetti che richiedono il monitoraggio centralizzato di diversi parametri operativi, è possibile utilizzareUnità di monitoraggio intelligente dei trasformatori PHM 300UVisualizzare, registrare e caricare centralmente i dati provenienti dai diversi moduli di monitoraggio.

Quali sono i principali elementi che compongono il monitoraggio dello stato dei trasformatori?

In base alla configurazione effettiva del sistema di monitoraggio online intelligente dei trasformatori, gli elementi principali da monitorare possono essere suddivisi nelle seguenti 7 categorie:

1. Monitoraggio della temperatura degli avvolgimenti e del nucleo del trasformatore

La temperatura è uno dei parametri fondamentali nel monitoraggio dello stato dei trasformatori. Il sistema è in grado di monitorare in tempo reale la temperatura degli avvolgimenti trifase e quella del nucleo, trasmettendo i dati relativi alla temperatura e lo stato degli allarmi al terminale di monitoraggio.

Per i progetti che richiedono la misurazione diretta della temperatura all’interno degli avvolgimenti, è possibile utilizzare sensori di temperatura a fibra ottica a fluorescenza. La configurazione tipica prevista dalla soluzione tecnica prevede la disposizione di più punti di misurazione della temperatura tramite fibra ottica sugli avvolgimenti trifase e sul nucleo.

Il monitoraggio della temperatura può inoltre essere utilizzato in combinazione con funzioni quali l'allarme di sovratemperatura degli avvolgimenti, lo scatto di protezione per sovratemperatura degli avvolgimenti e l'allarme di sovratemperatura del nucleo.

2. Monitoraggio delle vibrazioni dei trasformatori

Durante il funzionamento, i trasformatori generano vibrazioni meccaniche; pertanto, le vibrazioni rappresentano un parametro importante nel monitoraggio online integrato.

Grazie al sensore di vibrazione a tre assi, è possibile acquisire dati relativi alle vibrazioni in diverse direzioni e monitorare parametri quali velocità, accelerazione e ampiezza delle vibrazioni. Il sistema è in grado di memorizzare i dati relativi alle vibrazioni e di segnalare eventuali condizioni anomale in base ai parametri impostati.

I sensori di vibrazione possono essere installati, in base alle condizioni in loco, sui supporti dei trasformatori e in altre posizioni idonee al monitoraggio.

3. Monitoraggio del rumore di funzionamento dei trasformatori

I sensori di rumore vengono utilizzati per acquisire in tempo reale i dati acustici durante il funzionamento dei trasformatori.

I dati relativi al rumore, considerati singolarmente, possono riflettere le variazioni del rumore di funzionamento e possono essere integrati con il monitoraggio delle vibrazioni. Quando si verificano variazioni evidenti nei dati relativi alle vibrazioni e al rumore, è possibile ottenere ulteriori informazioni di riferimento per l'analisi delle condizioni di funzionamento.

4. Monitoraggio della temperatura e dell'umidità ambientali dei trasformatori

Il monitoraggio dello stato dei trasformatori non comprende solo i parametri dell'apparecchiatura stessa, ma anche l'ambiente in cui opera il trasformatore.

I sensori di temperatura e umidità ambientale rilevano in tempo reale la temperatura e l'umidità relativa all'interno della sala trasformatori e trasmettono i dati al terminale di monitoraggio tramite RS485 o altri metodi.

Grazie alla registrazione a lungo termine della temperatura e dell'umidità ambientali, è possibile osservare i cambiamenti nel contesto operativo delle apparecchiature nel corso del tempo.

5. Monitoraggio delle scariche parziali nei trasformatori

Il monitoraggio delle scariche parziali serve a rilevare i segnali generati quando si verificano scariche parziali nei trasformatori.

在变压器综合在线监测方案中，主要可以采用两种检测方式：

• HFCT高频电流法：通过高频电流传感器采集高频脉冲信号；
• UHF特高频法：通过特高频传感器采集局部放电产生的特高频信号。

两种方式的传感器类型和安装位置不同，需要结合现场变压器结构及监测要求进行选择。

6. 变压器电参量监测

变压器电参量监测主要用于掌握设备实际负荷及电气运行状态。

通过三相综合测控仪表，可以采集电压、电流、频率、功率因数、有功功率、无功功率、视在功率以及电能等参数。

综合在线监测终端还可以结合这些运行数据查看负载率等信息。

如果现场需要使用PT、CT进行电参量采集，应根据变压器铭牌及现场PT、CT参数确定具体配置。

7. 变压器室烟雾监测

对于安装在变压器室内的设备，还可以配置烟雾监测功能。

烟雾传感器用于检测环境中的烟雾状态，当监测到异常烟雾后，可以向变压器智能监测系统上传报警信息。

烟雾监测属于辅助安全监测功能，实际是否配置应根据项目需求确定。

这些监测功能必须全部配置吗？

并不是所有变压器项目都需要同时配置以上7类监测功能。

实际选型时，可以根据需要关注的运行状态进行组合。例如：

• 主要关注温升时，可重点配置绕组及铁芯温度监测；
• 需要了解机械运行状态时，可增加振动和噪声监测；
• 需要监测局部放电信号时，可增加HFCT或UHF监测模块；
• 需要掌握运行负荷时，可配置电参量监测；
• 需要集中管理多种参数时，可采用综合在线监测方案。

具体功能组合可以参考Unità di monitoraggio intelligente dei trasformatori PHM 300U，并根据现场变压器类型、监测点数量、通讯方式以及后台接入要求确定最终配置。

变压器状态监测常见问题

Il monitoraggio dello stato dei trasformatori consiste solo nel monitoraggio della temperatura?

No. Oltre alla temperatura degli avvolgimenti e del nucleo, è possibile configurare, in base alle esigenze del progetto, funzioni di monitoraggio quali vibrazioni, rumore, temperatura e umidità ambientali, scariche parziali, parametri elettrici e fumo.

Quali metodi di monitoraggio è possibile adottare per le scariche parziali dei trasformatori?

La soluzione tecnica prevede principalmente l'utilizzo del metodo a corrente ad alta frequenza (HFCT) e del metodo a ultraalta frequenza (UHF); la scelta tra i due metodi deve essere effettuata in base alla posizione specifica di monitoraggio e alle condizioni in loco.

Quali sono i principali parametri monitorati nel monitoraggio delle vibrazioni dei trasformatori?

I sensori di vibrazione a tre assi sono in grado di monitorare parametri quali la velocità di vibrazione, l'accelerazione e l'ampiezza, nonché di registrare lo stato delle vibrazioni nelle diverse direzioni.

Quali dati sono inclusi nel monitoraggio dei parametri elettrici dei trasformatori?

A seconda della configurazione del sistema, è possibile monitorare parametri quali tensione, corrente, frequenza, fattore di potenza, potenza attiva, potenza reattiva, potenza apparente ed energia elettrica.

È possibile configurare le funzioni del sistema di monitoraggio online integrato in base al progetto?

可以。不同变压器和应用场景的监测需求并不相同，温度、振动、噪声、温湿度、局放、电参量和烟雾等功能可以根据实际项目需求进行配置。