Produttori di sistemi di monitoraggio online delle scariche parziali dei trasformatori

Che cos'è il sistema di monitoraggio online delle scariche parziali dei trasformatori?

Il sistema di monitoraggio online della scarica parziale del trasformatore (Transformer Partial Discharge Online Monitoring System) è una sorta di sistema di apparecchiature intelligenti per il monitoraggio in tempo reale, non invasivo, dello stato di isolamento dei trasformatori di potenza. La scarica parziale (Partial Discharge, indicata come PD) si riferisce al mezzo isolante del trasformatore nel campo elettrico ad alta tensione sotto l'azione del fenomeno di scarica locale, è l'invecchiamento dell'isolamento, il deterioramento difettoso del segnale precoce. Se non viene rilevata in tempo, la scarica parziale continuerà a erodere il materiale isolante, portando infine alla rottura dell'isolamento del trasformatore, all'interruzione dell'alimentazione e persino alla rottamazione delle apparecchiature.

Il metodo tradizionale di rilevamento offline si basa su test regolari di interruzione, non è in grado di cogliere la legge di scarica del trasformatore nello stato di funzionamento del carico reale e presenta un evidente punto cieco di rilevamento. Il sistema di monitoraggio online delle scariche parziali dei trasformatori è uno dei mezzi tecnici fondamentali della moderna manutenzione basata sulle condizioni delle apparecchiature elettriche (CBM) attraverso la raccolta online, continua e in tempo reale dei segnali di scarica locali, con l'analisi intelligente del software di sfondo, per ottenere la gestione dell'intero ciclo di vita dello stato di salute dell'isolamento del trasformatore.

Componenti del nucleo del sistema di monitoraggio online delle scariche parziali del trasformatore spiegazione dettagliata

Un sistema completo di monitoraggio online delle scariche parziali dei trasformatori è costituito dai seguenti tre moduli principali, ognuno dei quali lavora insieme per formare un ciclo chiuso completo, dall'acquisizione del segnale all'elaborazione dei dati, fino alla visualizzazione e all'analisi.

1. Centralino del ricevitore di monitoraggio in linea degli scarichi locali

L'host ricevente è il cuore informatico dell'intero sistema. È responsabile della ricezione dei segnali grezzi da vari tipi di sensori di scarica locali, del condizionamento del segnale, dell'isolamento del buffer, del filtraggio passa-banda e dell'amplificazione del segnale e infine dell'acquisizione digitale con una frequenza di campionamento ad alta velocità di 200MS/s. L'host supporta una configurazione flessibile a 4 o 6 canali, in grado di elaborare simultaneamente i dati di più sensori per soddisfare le esigenze di monitoraggio multipunto di grandi trasformatori. L'host supporta una configurazione flessibile a 4 o 6 canali, in grado di elaborare in modo sincrono i dati di sensori multicanale per soddisfare le esigenze di monitoraggio multipunto di grandi trasformatori. L'apparecchiatura adotta il modello standard 2U (483 mm×89 mm×300 mm), che può essere installato direttamente nell'armadio di convergenza di monitoraggio o nel pannello dell'armadio a schermo, comodo per l'implementazione centralizzata e la gestione del funzionamento e della manutenzione. L'alimentazione di lavoro è adattata all'ingresso di tensione alternata 90~240V, con una buona adattabilità al sito.

2. Più tipi di sensori di scarica parziale

I sensori sono i tentacoli frontali del sistema per rilevare i segnali PD. Il sistema adotta uno schema di fusione dei sensori con tre meccanismi fisici: ultrasuoni, corrente ad alta frequenza e ultraelevata frequenza, che coprono un'ampia larghezza di banda di rilevamento da 20kHz a 3.000MHz, per garantire l'efficace cattura di diversi tipi di difetti localizzati in luoghi diversi (per i dettagli si veda il confronto nella sezione seguente).

3. Sistema software di back-office per il monitoraggio degli scarichi locali in linea

Il software di base è installato nel computer di monitoraggio della sala di controllo principale, che rappresenta la piattaforma principale per l'analisi dei dati e il supporto alle decisioni. Il software utilizza mappe tridimensionali PRPD (Phase Resolved Partial Discharge) e PRPS (Phase Resolved Pulse Sequence) come mezzi di visualizzazione principali, che presentano visivamente l'ampiezza della scarica, la fase della scarica e il modello di distribuzione del numero di scariche dei segnali di scarica locali. In combinazione con il database di esperti incorporato, il software è in grado di confrontare in modo intelligente le modalità di scarica più comuni (scarica in traferro, scarica lungo la superficie, potenziale sospeso, ecc.) con il giudizio iniziale sui tipi di guasto, riducendo in modo significativo la soglia di analisi professionale e aiutando il personale addetto al funzionamento e alla manutenzione a prendere decisioni rapide sulla manutenzione.

Confronto completo dei tre principali tipi di sensori per le scariche parziali dei trasformatori

La scelta del sensore determina direttamente la copertura e la sensibilità di rilevamento del sistema di monitoraggio. Di seguito viene presentato un confronto dettagliato di tre sensori principali: sensore di scarica locale a ultrasuoni, sensore di scarica locale a corrente ad alta frequenza e sensore di scarica locale ad alta frequenza speciale per valvole dell'olio, per aiutare gli utenti a configurare la soluzione ottimale in base alle loro esigenze.

Sensori di emissione locale a ultrasuoni (sensori AE)

La larghezza di banda di monitoraggio del sensore a ultrasuoni è di 20kHz ~ 200kHz; l'uso della scarica parziale generata dall'onda acustica di vibrazione meccanica per il rilevamento della non elettricità, l'interferenza elettromagnetica ha una naturale capacità anti-interferenza. Adottando il metodo di installazione ad aspirazione magnetica, il sensore viene posizionato sulla parete esterna del serbatoio del trasformatore e, applicando un agente di accoppiamento sul fondo e aderendo strettamente alla superficie dell'apparecchiatura, può monitorare efficacemente il segnale di scarica parziale della bobina ad alta tensione all'interno del serbatoio. Il sensore è facile da installare, non richiede la modifica dell'apparecchiatura primaria ed è particolarmente adatto per il rapido retrofitting dei trasformatori in servizio.

Trasduttori a scarica locale di corrente ad alta frequenza (trasduttori HFCT)

Il sensore di corrente ad alta frequenza (HFCT) ha una larghezza di banda di monitoraggio compresa tra 100 kHz e 50 MHz ed è specificamente progettato per monitorare i segnali di corrente impulsiva ad alta frequenza generati da scariche parziali. Il sensore HFCT ha un'elevata sensibilità, un'impedenza di trasmissione non inferiore a 12mV/mA, una forte capacità di risposta alle scariche deboli precoci innescate da difetti di isolamento interni ed è uno dei tipi di sensori più utilizzati nel rilevamento delle scariche parziali dei trasformatori.

Valvola dell'olio Sensori di scarico locale UHF (sensori UHF)

La larghezza di banda di monitoraggio del sensore UHF di 300MHz ~ 3000MHz, che lavora nella banda UHF, può evitare efficacemente la frequenza industriale e le sue interferenze armoniche, nel complesso ambiente elettromagnetico della sottostazione ha eccezionali vantaggi anti-interferenza. Il sensore adotta una struttura plug-and-play e la sonda attiva viene estesa nell'olio isolante interno del trasformatore attraverso la valvola di uscita del trasformatore, che rileva direttamente l'onda elettromagnetica di emissione locale nel mezzo d'olio e consente una valutazione più diretta e accurata delle condizioni di isolamento interno del trasformatore. Il campo di monitoraggio di questo programma può raggiungere i 20000pC, rappresentando un mezzo di alta precisione per valutare lo stato di funzionamento dell'isolamento di grandi trasformatori principali.

Vantaggi tecnici di base dei produttori di dispositivi di monitoraggio online delle scariche parziali dei trasformatori

In qualità di produttore professionale di sistemi di monitoraggio online delle scariche parziali dei trasformatori, disponiamo della seguente competenza tecnica di base nello sviluppo del prodotto e nel livello di produzione:

• Tecnologia di monitoraggio con fusione di più sensoriI tre meccanismi fisici degli ultrasuoni, della corrente ad alta frequenza e dell'altissima frequenza lavorano insieme, coprendo frequenze da 20kHz a 3GHz e rilevando in modo completo i segnali di amplificazione locale di diverse dimensioni, migliorando significativamente la copertura e l'accuratezza del rilevamento e compensando i punti ciechi di una singola tecnologia di sensori.
• Acquisizione simultanea multicanale ad alta velocitàVelocità di campionamento fino a 200MS/s, supporto dell'acquisizione sincrona di 4/6 canali, consistenza del canale migliore di 0,5dBm, per garantire l'allineamento temporale del segnale multipunto, per la localizzazione e l'analisi della fonte di scarico per fornire una base dati affidabile.
• Progettazione intelligente del circuito anti-jammingCircuito anti-interferenza dal design speciale, gamma dinamica di -80 ~ -20dBm, inibisce efficacemente il sito della sottostazione dalle interferenze di frequenza industriale, dalle interferenze radio e dalle interferenze corona, per proteggere il sistema nel complesso ambiente elettromagnetico, funzionamento stabile e affidabile.
• Grado di protezione industriale IP68 completamente sigillatoI sensori e i componenti chiave hanno raggiunto il livello di protezione IP68, che consente di lavorare ininterrottamente in condizioni di lavoro difficili, come l'esterno, l'alta umidità e la polvere, per un lungo periodo di tempo, con un'eccellente tolleranza ambientale.
• Mappatura 3D e diagnosi intelligente espertaIl software di back-end è dotato di un database di esperti di modelli di scarica incorporato che, in combinazione con la mappatura di visualizzazione tridimensionale PRPD/PRPS, realizza una diagnosi ausiliaria intelligente dei tipi di difetti più comuni, come la scarica del traferro, l'invecchiamento dell'isolamento, la sospensione del metallo, ecc. e migliora l'efficienza del funzionamento e della manutenzione in loco.
• Comunicazione flessibile e accesso remotoÈ dotato di una porta di rete RJ45 e di un'interfaccia RS485 di serie, che supporta la raccolta centralizzata, la trasmissione remota e il caricamento dei dati di monitoraggio dall'ufficio, integrandosi perfettamente nell'Internet of Things (IoT) e nel sistema di funzionamento e manutenzione intelligente (AISM) dell'energia elettrica.

Dettagli della funzione principale del sistema di monitoraggio online delle scariche parziali del trasformatore

Le funzioni del sistema coprono l'intera catena di monitoraggio in tempo reale, archiviazione dei dati, avviso intelligente e analisi storica, soddisfacendo le esigenze del personale addetto al funzionamento e alla manutenzione dell'energia per l'intero scenario della percezione dello stato delle apparecchiature.

Monitoraggio in tempo reale dello stato di scarico locale

Il sistema monitora e memorizza continuamente l'ampiezza media della scarica, l'ampiezza di picco della scarica, la fase della scarica, il numero di scariche e altri parametri chiave della scarica parziale del trasformatore e genera spettrogrammi 3D dei segnali di scarica locali (spettrogrammi PRPD/PRPS), in modo che il personale addetto al funzionamento e alla manutenzione possa comprendere in tempo reale la dinamica dello stato di isolamento del trasformatore nell'interfaccia del backstage e ottenere il "rapporto di controllo dello stato di salute" dell'apparecchiatura senza dover interrompere l'alimentazione.

Gestione intelligente degli allarmi e dei preavvisi

Il sistema supporta l'impostazione personalizzata di soglie di allarme multilivello e attiva automaticamente un avviso graduato (allarme, attenzione, pericolo) quando la quantità di scarichi di autorità supera il valore di allarme preimpostato, e invita il personale addetto al funzionamento e alla manutenzione a intervenire tempestivamente attraverso l'interfaccia del sistema per gestire l'interfaccia del sistema, evitando efficacemente che i difetti di isolamento si espandano in un guasto improvviso e in eventi di blackout.

Interrogazione dei dati storici e analisi delle tendenze

Il sistema è dotato di una perfetta funzione di archiviazione e retrospettiva dei dati storici, supporta l'interrogazione di qualsiasi periodo storico della curva dei dati di monitoraggio delle scariche locali in base alla dimensione temporale e fornisce funzioni di analisi statistica e di analisi delle tendenze, aiutando il personale addetto al funzionamento e alla manutenzione a valutare il tasso di deterioramento dell'isolamento del trasformatore e fornendo un supporto di dati per la formulazione del piano di manutenzione.

Configurazione dei parametri e gestione dei dispositivi

Il sistema offre un'interfaccia amichevole per l'impostazione dei parametri, che supporta l'inserimento delle informazioni di base sull'apparecchiatura, la configurazione dei canali del sensore, la regolazione dei parametri di campionamento, la programmazione delle soglie di allarme e altre operazioni, per soddisfare le esigenze di monitoraggio personalizzato di trasformatori di diverse capacità e livelli di tensione e per facilitare la gestione unificata di più dispositivi.

Sistema di monitoraggio online delle scariche parziali dei trasformatori scene applicabili e aree di applicazione

Il sistema è ampiamente utilizzato negli scenari di revisione delle condizioni e di manutenzione preventiva di tutti i tipi di trasformatori in olio ad alta e altissima tensione, con aree di applicazione specifiche che comprendono:

• Sottostazioni di reteMonitoraggio delle linee locali dei trasformatori principali da 110kV, 220kV e 500kV, a supporto della costruzione del sistema di manutenzione delle condizioni della società di rete.
• impiantoTracciamento e monitoraggio a lungo termine dello stato di isolamento dei trasformatori di impianto e dei trasformatori principali per garantire il funzionamento sicuro e stabile delle unità di generazione.
• Sistemi di distribuzione di energia industrialeGestione dello stato di salute di importanti trasformatori di distribuzione in industrie ad alto consumo energetico come quella siderurgica, petrolchimica e dei metalli non ferrosi.
• metropolitanaMonitoraggio della linea locale dei trasformatori di trazione nelle metropolitane urbane e nelle ferrovie ad alta velocità per garantire l'affidabilità dell'alimentazione nel trasporto ferroviario.
• Centri dati e grandi campusNei luoghi in cui la continuità dell'alimentazione è fondamentale, è possibile evitare interruzioni impreviste rilevando in anticipo i rischi di isolamento attraverso il monitoraggio locale delle linee.
• Progetto di connessione alla rete di nuova energiaGestione dello stato di salute dell'isolamento dei trasformatori di step-up delle stazioni eoliche e fotovoltaiche, adattandosi alle esigenze di funzionamento e manutenzione dei sistemi energetici di nuova generazione.

Come scegliere il dispositivo di monitoraggio online delle scariche parziali del trasformatore? Guida alla selezione professionale

A fronte di un'ampia gamma di dispositivi di monitoraggio delle emissioni locali presenti sul mercato, i seguenti punti di selezione possono aiutare i responsabili degli acquisti a fare una scelta più scientifica e ragionevole:

Selezione dei sensori in base al livello di tensione dell'apparecchiatura da misurare

Per i trasformatori a 110kV e inferiori si raccomanda di utilizzare sensori di corrente ad alta frequenza (HFCT), integrati da sensori a ultrasuoni; per i trasformatori principali di grandi dimensioni a 220kV e superiori si raccomanda di utilizzare una combinazione dei tre sensori, sfruttando appieno i vantaggi della fusione di dati da più fonti e migliorando la completezza e l'affidabilità del rilevamento.

Focus sulle configurazioni di frequenza di campionamento e numero di canali

Il segnale di scarica locale ha le caratteristiche di un breve tempo di impulso e di un'alta frequenza, e una frequenza di campionamento insufficiente porterà alla distorsione del segnale o addirittura alla mancata rilevazione. Si raccomanda di dare priorità alla selezione di una frequenza di campionamento non inferiore a 200MS/s; allo stesso tempo, in base al numero di sensori presenti sulla scena, si consiglia di scegliere una configurazione a 4 o 6 canali, per evitare la mancanza di canali causata dalla valutazione errata della fusione del segnale.

Esaminare l'indice di prestazione anti-interferenza

L'ambiente elettromagnetico del sito della sottostazione è complesso, la capacità anti-interferenza è una misura degli indicatori fondamentali della praticità dell'ingegneria del dispositivo di monitoraggio della scarica locale. L'esame della gamma dinamica dell'apparecchiatura (raccomandata non inferiore a 60 dB) e dei produttori di frequenze industriali, armoniche, radio e altre fonti di interferenza deve essere incentrato sul programma di soppressione specifico.

Valutare le capacità di R&S e di personalizzazione dei produttori.

La priorità è data ai produttori con capacità di ricerca e sviluppo indipendenti, in grado di fornire soluzioni personalizzate per i tipi di sensori, il numero di canali e i protocolli di comunicazione in base a scenari applicativi speciali, e di fornire un'assistenza tecnica perfetta e una garanzia di servizio post-vendita per assicurare un funzionamento stabile a lungo termine del sistema.

Verifica della qualificazione del prodotto e della certificazione del livello di protezione

Verificare se il prodotto soddisfa il livello di protezione IP68 (parte sensore) e se ha superato i test e le certificazioni del settore, per garantire che l'affidabilità dell'apparecchiatura in condizioni di lavoro all'aperto e difficili soddisfi i requisiti tecnici.

Perché scegliere noi--Produttore professionale di sistemi di monitoraggio delle scariche parziali dei trasformatori

Inotera (Fuzhou) Sales Co., Ltd. si concentra sulla ricerca, lo sviluppo e la produzione del sistema di monitoraggio online del trasformatore e delle apparecchiature ausiliarie, è un insieme di ricerca e sviluppo indipendenti, produzione su larga scala, personalizzazione della tecnologia in uno dei produttori professionali, nel campo del monitoraggio online della scarica parziale del trasformatore ha accumulato una grande esperienza pratica nel campo dell'ingegneria.

• Fornitura diretta da parte del produttoreSistema di produzione autocostruito, che elimina i collegamenti di circolazione intermedi, offrendo ai clienti prezzi di fabbrica altamente competitivi e riducendo i costi di approvvigionamento del progetto.
• Forza indipendente di R&SLa tecnologia di base dei sensori e gli host di monitoraggio sono tutti sviluppati in proprio, con brevetti tecnologici chiave, rapida iterazione dei prodotti e continua ottimizzazione e aggiornamento in base alle esigenze dei clienti.
• Soluzioni personalizzateSupporta la personalizzazione multidimensionale, come la combinazione di sensori, il numero di canali, i protocolli di comunicazione, l'interfaccia software, ecc. per soddisfare le esigenze differenziate di diversi settori e scenari.
• Garanzia di qualità autenticaL'intera linea di prodotti è soggetta a severi controlli in fabbrica e viene fornito un sistema completo di tracciabilità della qualità del prodotto per garantire che ogni sistema venga consegnato in conformità alle specifiche di progetto.
• Assistenza tecnica professionaleFornire una guida all'installazione e alla messa in funzione, una formazione sul funzionamento e servizi tecnici post-vendita a lungo termine per aiutare gli utenti a padroneggiare rapidamente il funzionamento del sistema e a sfruttare appieno il valore di monitoraggio dell'apparecchiatura.

Per informazioni tecniche dettagliate, quotazioni dei prodotti o soluzioni personalizzate del sistema di monitoraggio online delle scariche parziali dei trasformatori, non esitate a contattarci attraverso il sito web ufficiale e il nostro team tecnico professionale vi fornirà assistenza al primo colpo.

Domande frequenti (FAQ) sul sistema di monitoraggio online delle scariche parziali dei trasformatori

Q1: Qual è la differenza tra il sistema di monitoraggio in linea delle scariche parziali dei trasformatori e il test di scarica locale off-line?

Il test di scarica locale offline deve essere applicato in laboratorio o in loco per testare la tensione dopo l'interruzione dell'alimentazione del trasformatore, ma non può rispecchiare lo stato di isolamento del trasformatore in condizioni di carico reale, con problemi di lunga durata e di ritardo nell'individuazione dei difetti. Il sistema di monitoraggio online del trasformatore in condizioni di funzionamento normali, la raccolta continua di dati di scarica locale, può cogliere la tendenza al deterioramento dell'isolamento in tempo reale, per ottenere un allarme precoce dei guasti, è la base tecnica della modalità di manutenzione dello stato.

D2: Il sistema può monitorare più trasformatori contemporaneamente?

Può. Il software di monitoraggio in background supporta l'accesso in rete multidispositivo, attraverso l'interfaccia di rete RJ45 sarà più di un host di monitoraggio della scarica locale accedere alla stessa piattaforma di monitoraggio, per ottenere la gestione centralizzata e unificata e l'analisi comparativa dello stato della scarica locale di più trasformatori, adatto per sottostazioni, parchi industriali e altri luoghi multi-trasformatore della scala di distribuzione.

D3: Il sistema può funzionare stabilmente in un ambiente di sottostazione con forti interferenze?

Il sistema è appositamente configurato con circuiti anti-interferenza con una gamma dinamica da -80 a -20dBm, in grado di sopprimere efficacemente le comuni interferenze di frequenza industriale, le interferenze da scarica a corona e le interferenze di comunicazione wireless nei siti delle sottostazioni. Il sensore raggiunge il livello di protezione IP68, adattandosi alle alte temperature, all'elevata umidità, alla polvere e ad altri ambienti difficili, ed è stato verificato in numerosi progetti di sottostazioni da 110kV a 500kV per garantire prestazioni di funzionamento stabili a lungo termine.

D4: Come si installa il sistema di monitoraggio delle scariche parziali del trasformatore? È necessaria un'interruzione di corrente?

I sensori a ultrasuoni sono montati magneticamente sulla parete esterna del serbatoio e i sensori di corrente ad alta frequenza sono agganciati al cavo di messa a terra; entrambi possono essere installati senza interruzione di corrente, realizzando così il vero significato di installazione elettrica non-stop. I sensori speciali ad alta frequenza della valvola dell'olio devono essere inseriti attraverso la porta della valvola dell'olio e le condizioni di sicurezza del funzionamento della valvola devono essere confermate prima dell'installazione. L'host di monitoraggio installato nell'armadio di convergenza o nell'armadio dello schermo, il ciclo di costruzione complessivo è breve e il normale funzionamento del sistema di alimentazione ha un impatto minimo.

D5: Cosa si intende rispettivamente per mappatura PRPD e mappatura PRPS?

La mappatura PRPD (Phase-Resolved Partial Discharge) prende la fase della frequenza industriale come asse orizzontale e l'ampiezza di scarica come asse verticale, e forma la mappa di distribuzione della dispersione con modelli caratteristici attraverso la statistica di sovrapposizione di un gran numero di impulsi di scarica, che è lo strumento analitico principale per l'identificazione del tipo di scarica locale e la diagnosi dei difetti. La mappatura PRPS (Phase-Resolved Pulse Sequence) introduce la dimensione temporale sulla base del PRPD per formare una visualizzazione dinamica tridimensionale, che può riflettere il modello di evoluzione dei segnali di scarica locale nel tempo in modo più intuitivo, aiutando a valutare lo sviluppo e l'urgenza dei difetti. La mappatura PRPS (Phase Resolved Pulse Sequence) introduce la dimensione temporale sulla base del PRPD per formare una visualizzazione dinamica tridimensionale, che può riflettere in modo più intuitivo l'evoluzione del segnale di scarica locale nel tempo e aiutare a valutare lo sviluppo dei difetti e l'urgenza.