Come scegliere un sistema di monitoraggio online della temperatura dei trasformatori? Guida alla tecnologia e alla configurazione del nucleo

• Monitoraggio degli oggetti: Temperatura dell'olio del trasformatore (temperatura dell'olio nella parte superiore) e temperatura degli avvolgimenti. La temperatura dell'olio riflette lo stato di surriscaldamento complessivo del trasformatore, mentre la temperatura degli avvolgimenti riflette l'innalzamento di temperatura nel punto più caldo all'interno; insieme costituiscono il fulcro del monitoraggio dello stato termico del trasformatore
• Metodo di monitoraggio online: Installando sensori di temperatura sul trasformatore (termistori al platino PT100, termocoppie o sensori a fibra ottica) e collegando il segnale di temperatura a un termostato o a un dispositivo di monitoraggio, è possibile ottenere una raccolta dati continua 24 ore su 24 e la trasmissione in remoto delle temperature.
• Il ruolo fondamentale del termostato: Il termoregolatore (termostato) è il centro nevralgico del monitoraggio della temperatura: visualizza in tempo reale i valori di temperatura e si attiva o disattiva automaticamente in base alle soglie preimpostate.Ventole di raffreddamento, emettere un segnale di allarme o attivare la protezione di scatto in caso di sovratemperatura
• Tasto di selezione: Scegliere una soluzione di monitoraggio della temperatura adeguata in base al tipo di trasformatore (a secco/a bagno d'olio), al livello di tensione e al metodo di raffreddamento, evitando configurazioni insufficienti o eccessive

1. Metodi di base per il monitoraggio della temperatura dei trasformatori

2. Soluzione per il monitoraggio della temperatura dei trasformatori a secco

2.1 Sensori di temperatura PT100 ad incasso

Il metodo di misurazione della temperatura più comunemente utilizzato nei trasformatori a secco consiste nell'inserire direttamente una termoresistenza al platino PT100 all'interno o all'estremità dell'avvolgimento a bassa tensione, con il sensore a stretto contatto con il conduttore, in modo che il valore misurato sia il più vicino possibile alla temperatura effettiva dell'avvolgimento. Il termostato riceve il segnale del PT100, visualizza in tempo reale la temperatura degli avvolgimenti trifase e controlla l'avvio e l'arresto della ventola di raffreddamento in base alle soglie di temperatura impostate.

2.2 Criteri di selezione dei termostati

Termostato per trasformatore a seccoLe funzioni sono identificate da una lettera aggiuntiva al termine del codice del modello: D indica la visualizzazione della temperatura, E l'allarme di sovratemperatura, F il controllo automatico della ventola, G la comunicazione RS485 e I il monitoraggio della corrente trifase. Al momento della scelta del modello, selezionare la combinazione di funzioni corrispondente alle esigenze effettive. Ad esempio, se è necessario il monitoraggio remoto, è necessario scegliere un modello con la lettera G (comunicazione).

2.3 Soluzione per la misurazione della temperatura tramite fibra ottica

La misurazione della temperatura tramite fibra ottica a fluorescenza sfrutta il fatto che il tempo di decadimento dei materiali fluorescenti dopo l'eccitazione è proporzionale alla temperatura, consentendo di ottenere misurazioni precise inserendo la sonda in fibra ottica all'interno dell'avvolgimento. Le fibre ottiche sono intrinsecamente resistenti alle interferenze elettromagnetiche e sono adatte all'uso in ambienti con forti campi elettromagnetici. In contesti che richiedono un'elevata precisione di misurazione della temperatura, è possibile considerare la soluzione a fibra ottica come alternativa avanzata al PT100.

3. Soluzione per il monitoraggio della temperatura dei trasformatori a bagno d'olio

3.1 Monitoraggio della temperatura dell'olio (BWY(serie)

I termostati di livello dell'olio della serie BWY sono progettati specificamente per misurare e controllare la temperatura dell'olio nella parte superiore dei trasformatori. Sono dotati di un indicatore di temperatura a lancetta e di 2-6 gruppi di contatti elettrici regolabili integrati che consentono il controllo automatico di allarmi, interruzioni e avvio/arresto dei ventilatori di raffreddamento. Sono compatibili con trasformatori a bagno d'olio di varie specifiche e modelli e offrono un elevato livello di protezione.

3.2 Monitoraggio della temperatura degli avvolgimenti (BWR(serie)

I termometri per avvolgimenti della serie BWR si basano sul principio della simulazione termica: tramite un elemento riscaldante si simula l'aumento di temperatura dell'avvolgimento dovuto alle perdite nel rame; sommando a ciò la temperatura della superficie dell'olio, si calcola indirettamente la temperatura dei punti caldi dell'avvolgimento. Questa soluzione non richiede l'installazione di sensori all'interno dell'avvolgimento ed è già utilizzata da molti anni nei trasformatori a bagno d'olio, risultando una tecnologia matura e affidabile.

4. Domande frequenti

4.1 Domanda: Qual è più importante, la temperatura dell'olio o quella degli avvolgimenti?

Risposta: Entrambi sono importanti, ma si concentrano su aspetti diversi. La temperatura della superficie dell'olio riflette lo stato termico complessivo del trasformatore e l'efficienza del sistema di raffreddamento, ed è l'indicatore di temperatura più diretto durante il funzionamento. La temperatura degli avvolgimenti riflette il livello di aumento di temperatura nel punto più caldo all'interno del trasformatore ed è direttamente correlata alla velocità di invecchiamento dei materiali isolanti. Per i trasformatori critici, entrambi questi parametri devono essere monitorati contemporaneamente.

4.2 Domanda: La precisione della misurazione della temperatura con il PT100 è sufficiente?

Risposta: Il PT100 è uno dei sensori più collaudati nel settore della misurazione industriale della temperatura; la sua precisione e affidabilità soddisfano pienamente le esigenze nel monitoraggio della temperatura dei trasformatori. Offre un'ottima stabilità nel funzionamento a lungo termine e comporta bassi costi di sostituzione e manutenzione.

4.3 Domanda: In quali casi è necessario passare alla misurazione della temperatura tramite fibra ottica?

Risposta: È possibile prendere in considerazione una soluzione di misurazione della temperatura tramite fibra ottica nei seguenti casi: quando sono richiesti livelli particolarmente elevati di precisione e risoluzione spaziale, in presenza di un ambiente elettromagnetico molto complesso, quando è necessario misurare la temperatura in più punti lungo l'avvolgimento contemporaneamente, oppure quando il trasformatore opera in condizioni di temperatura estreme.

4.4 Domanda: Come si impostano la temperatura di allarme e quella di intervento del termostato?

Risposta: Le soglie di allarme e di intervento devono essere determinate in base al grado di isolamento del trasformatore, alle condizioni ambientali di funzionamento e alle raccomandazioni del produttore. In genere, per i trasformatori a secco la temperatura di allarme è impostata tra 130 e 150 °C, mentre quella di intervento è compresa tra 150 e 170 °C. I valori specifici devono essere ricavati dal manuale dell'apparecchiatura e dalle procedure operative.

4.5 Domanda: Il sistema di monitoraggio della temperatura deve essere sottoposto a taratura periodica?

Risposta: Sì. Si consiglia di effettuare una verifica annuale dei sensori di temperatura e dei termostati per accertarsi che lo scostamento tra il valore visualizzato e la temperatura effettiva rientri nei limiti consentiti. Durante la verifica è possibile utilizzare una sorgente di temperatura standard come riferimento; qualora si riscontrino scostamenti significativi, sostituire tempestivamente il sensore.

5. Raccomandazioni per la selezione

5.1 Soluzione standard per trasformatori a secco con PT100 + termostato; le funzioni aggiuntive possono essere selezionate in base alle esigenze.

5.2 I trasformatori a bagno d'olio sono dotati di serie di un termostato per il livello dell'olio; nei trasformatori di importanza critica viene aggiunto un termostato per gli avvolgimenti.

5.3 In contesti che richiedono una precisione di misurazione della temperatura e una resistenza alle interferenze particolari, è consigliabile optare per una soluzione di misurazione della temperatura tramite fibra ottica.

Esclusione di responsabilità: Il contenuto di questo articolo è solo per scambi e riferimenti tecnici e non costituisce alcuna forma di impegno di approvvigionamento o offerta di contratto. I parametri tecnici dei prodotti, i programmi di configurazione e i prezzi sono soggetti ai contratti e agli accordi tecnici effettivamente firmati.

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