オイルトランス温度コントローラー

发布时间2025年7月25日 09:07:54

動作原理

熱シミュレーション負荷に比例した電流が変流器を通して取り出され、変換器によって調整され、巻線温度調節器の弾性素子内の電熱素子に供給されます。電熱素子の発熱により弾性素子がさらに変位し、油温より1温度差高い温度指示値が発生し、間接的に巻線温度の平均指示値が得られる。
圧力温度制御原理主に弾性素子、キャピラリーチューブ、温度パッケージ、マイクロスイッチで構成される。温度パッケージ内の感温媒体は熱膨張を受け、その体積増分はキャピラリーチューブを通して弾性エレメントに伝達され、弾性エレメントは変位を生じ、その変位はメカニズムによって増幅され、測定温度を示し、マイクロスイッチを作動させ、冷却システムの入出力を制御します。
ファイバーオプティックグレーティング温度検出原理光ファイバーグレーティング温度感知技術に基づき、光ファイバーセンサーを変圧器オイルに直接浸し、光の波長変化を通じて温度を検出し、オイル温度データを収集し、内部のインテリジェントアルゴリズムを通じて分析し、オイルポンプと冷却ファンの起動と停止を自動的に制御します。

機能的特徴

温度モニタリングと表示変圧器の油温と巻線温度をリアルタイムで監視し、温度信号を電気信号に変換して制御装置に送信し、表示装置に温度値を表示する。
自動制御機能トランスの温度があらかじめ設定された開始値に達すると、冷却システムが自動的に作動し、温度があらかじめ設定された停止値まで低下すると、冷却システムが自動的にオフになり、トランスの温度を適切な範囲内に保ちます。
アラーム機能変圧器の温度が事前に設定された安全値を超えると、音と光のアラーム信号が発せられ、スタッフが時間内に対処するよう促します。また、アラーム信号は出力接点または通信インターフェイスを介して他の監視システムや機器に送信され、リモートアラームを実現することもできます。
保護機能変圧器が巻線の短絡、油温が高すぎる、冷却システムの故障などの異常な状況が表示されたら、さまざまな状況に応じて、装置の損傷や事故の拡大を避けるために、トリップ、シャットダウンなどの対応する保護措置を取る。
データロギングと保存データ記録機能があり、変圧器の温度変化、冷却システムの運転状況、その他の情報を記録することができます。
リモートコントロールとモニタリング通信インターフェースを介して他の監視システムや機器と接続し、変圧器の温度設定、始動停止制御、その他の操作をリモートコントロールセンターで行うことができます。

類型論

機械式サーモスタットバイメタルの温度検出、簡単な構造、安価、しかし限られた精密および応答速度に、通常のオイル浸された変圧器に適当頼る。
電子サーモスタットサーミスタまたはPT100センサーによる電子温度測定はより正確で、PLCまたは遠隔監視システムとリンクでき、インテリジェント変電所に適しています。
光ファイバー温度測定システム巻線温度の分散監視を実現し、強力な電磁干渉防止能力を持ち、高電圧や大容量の変圧器に適しています。

主なテクニカル指標

通常動作温度範囲一般的に-30℃～＋55℃程度、機種により異なる。
測定範囲一般的な仕様は、-20℃～＋80℃、0℃～＋100℃、0℃～＋120℃、0℃～＋150℃、その他多数。
表示精度以下、通常約1.5レベル。
出力信号信号は0-5V、1-5V、4-20mAなどのDC標準信号に変換でき、制御室に遠隔伝送したり、コンピューターとネットワーク接続したりできる。

インストールとメンテナンス

取り付け温度センサーは通常、油温を正確に測定するために変圧器のタンク壁面や油枕に設置され、巻線温度調節器はそれに付随する変流器などを変圧器の高圧側ブッシュなどに正しく設置する必要がある。
セーフガードサーモスタットの表示が正常かどうか、センサーの接続がしっかりしているかどうか、緩み、腐食、その他の現象がないかどうかを定期的にチェックする。サーモスタットのシェルと表示を清掃し、放熱が良好で表示が鮮明であることを確認する。

油浸変圧器に適した温度調節器を選ぶには、変圧器自身のパラメータ、運転環境、機能要件、その他の寸法に基づく総合的な判断が必要であり、その核心は正確な監視、信頼性の高い保護、場面適応を実現することです。以下の分析では、重要な検討事項、タイプマッチング、意思決定のステップから、最適なソリューションを見つけるお手伝いをします。

まず、トランスフォーマー「自身の条件」を見てみよう。

変圧器のコア・パラメータは、サーモスタットを選択するための前提条件であり、測定範囲や負荷容量などのサーモスタットの基本性能を直接決定します。

主要パラメーター	サーモスタットの要件	サンプルシナリオ
容量とパワー	容量が大きい場合（例えば10MVA以上）には、局所的な過熱や漏電検知を避けるため、より高い精度と応答速度が要求されるが、容量が小さい場合（例えば1000kVA以下）は簡略化できる。	35kV、50MVA変圧器は、巻線温度の分散監視をサポートする必要があります。
電圧レベル	高電圧（110kV以上など）は電磁干渉の影響を受けやすいので、干渉防止に強いタイプ（光ファイバータイプなど）を優先する。	220kV変電所の変圧器には光ファイバー温度測定システムが必要ですが、10kV配電変圧器には機械式か一般的な電子式で十分です。
冷却方法	強制的にオイルを循環させる変圧器では、冷却システムと連動したサーモスタットが必要です（オイルポンプ/ファンの自動スタート/ストップなど）。	強制オイル循環空冷式（OFAF）には、ファンの始動／停止を制御するための複数の出力接点を備えたサーモスタットが必要であり、自然オイル循環式（ONAN）には基本的なアラームのみが必要である。

次に、"何を測定すべきか "を明確にするために、油温か巻線温度か？

油入変圧器の温度監視コアは油温歌で応える巻取り温度この2つは測定ニーズが異なるため、サーモスタットタイプの選択に直接影響する。

油温測定::
油温は変圧器の全体的な加熱状態を視覚的に反映するもので、測定点は通常、油タンクまたは油枕にあり、技術的な閾値は低い。
- シナリオ：すべての油入変圧器は、基本的な監視指標として油温を監視する必要がある。
- 推奨タイプ：機械式（低コスト）、電子式（中・高精度）があり、精度のニーズに応じて選択できる。
巻線温度測定::
巻線は、変圧器の中で最も過熱しやすい部分（例えば、短絡時に局所的に温度が急上昇する）だが、直接測定するのは難しく（高電圧環境の制限）、特殊な技術を必要とする。
- 間接測定：「油温＋負荷電流シミュレーション」（熱シミュレーション法など）に由来し、低・中圧、一般的な場面に適し、機械式または電子式サーモスタットでよく使用される。
- 直接測定: 光ファイバーセンサーを巻線に埋め込み、実温度をリアルタイムで監視、強力な電磁干渉防止、高電圧、大容量、重要な場面（発電所の主変圧器など）に適しています。

III.機能とニーズのマッチング：ベーシックからスマートまで

シナリオが異なれば、サーモスタットに対する機能要件も大きく異なるため、O&Mモデルと併せて選択する必要がある：

機能要件	適用シナリオ	推奨サーモスタットの種類
温度表示のみ＋過温アラーム	小型配電変圧器、無人簡易サイト	機械、基本的な電子機器
冷却システムの自動制御（ファン/オイルポンプの始動/停止）	自動温度調節機能付き強制冷却変圧器	電子式（リレー出力付き）
遠隔監視＋データアップロード	インテリジェント変電所、集中監視システム（SCADAなど）	電子式（485/イーサネット通信）、光ファイバー式
履歴データロギング＋トレンド分析	故障の原因を突き止め、状態を評価する必要がある重要な変圧器	電子式（ストレージ付き）、光ファイバーシステム
強い電磁干渉に強い	高電圧機器、高出力モーター/インバーターが機器の近くにある場合	光ファイバー温度測定システム

環境とコスト：信頼性と経済性のバランス

環境適応::
- 高温/低温環境（例：屋外の極寒地）：サーモスタットは-40℃~+60℃の動作温度範囲をカバーする必要があります（例：工業用グレードの電子機器）。
- ほこりや湿気の多い環境：保護等級IP54以上のハウジングを選択することで、センサーの腐食を避けることができます。
- 振動機会（車載トランスなど）：機械式は振動に弱く、電子式（しっかり固定されている）が望ましい。
コストとメンテナンス::
- 低コスト優先：機械式（1台数百ドル、メンテナンスが簡単、精度±2℃～±5℃）。
- 中コスト効率：電子式（単価数千元、精度±1℃～±2℃、サポートリンケージ、メンテナンス周期が長い）。
- 高信頼性が望ましい：光ファイバーシステム（1台あたり数万ドル、10年以上の寿命、事実上メンテナンスフリー、重要機器用）。

V. "コンプライアンス "を無視するな：使う前に基準を満たせ

サーモスタットは、規格外のパラメーターによる安全上のリスクを回避するため、業界の基準を満たす必要がある：

電力業界：測定範囲、アラーム値（油温≥85℃アラーム、≥95℃トリップなど）の要件を満たすことを確認するために、 "DL/T 540-2010電力変圧器室レイアウト設計規則" "JB/T 7631-2016変圧器の温度コントローラ "などに準拠する必要があります。
防爆：変圧器が可燃性および爆発性の環境（ガソリンスタンドなど）に設置される場合は、防爆サーモスタット（Ex承認）が必要です。

まとめ：適切なサーモスタットを固定するための3つのステップ

根回しをするトランスの容量と電圧レベルに応じて、サーモスタットの測定範囲と干渉防止要件を決定してください；
コアの選択油温と巻線温度のどちらを測定するかを指定し、間接測定（機械的/電子的）か直接測定（光ファイバー）かを決定します；
補完機能O&Mのニーズに応じて、自動化、遠隔監視、その他の機能を重ね合わせることで、コストと信頼性のバランスをとる。

通常の小容量変圧器は機械式か基本的な電子式を選択し、高電圧でインテリジェントな場面では電子式を選択する。高電圧で大容量、重要な場面では光ファイバー温度測定システムを選択しなければならない。

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スウェーデン AKMAKM温度計は、水力発電所や変圧器工場で広く使用されています。 AKM35シリーズの巻線温度インジケータコントローラは、油浸式電力変圧器用に設計されており、変圧器の巻線温度を測定する「サーマルアナログ」方式を採用しています。保護構造IP54の鋳造アルミニウム製で、周囲温度範囲は-40℃～+70℃、測定精度は±3℃です。接点の温度値を設定するための2～5個のマイクロスイッチが装備されています。
フランス・オートメーション2000オートメーション2000はフランスの変圧器保護リレー機器メーカーで、同社のDGPT2-IBは油浸変圧器専用に設計された変圧器保護装置で、変圧器の温度をリアルタイムで監視・制御し、過熱による機器の損傷や安全事故を防止する。先進的なセンサー技術と精密な制御アルゴリズムにより、変圧器の主要パラメーターの正確な監視と制御を実現し、監視データの正確性と信頼性を保証します。
エマーソン（米国: エマソンは産業オートメーションと電力管理の分野で長い歴史を持ち、同社の変圧器用サーモスタットは、その幅広い機能と高い安定性で多くの顧客から高い評価を受けています。エマソンは技術革新を続け、インテリジェントな制御および監視ソリューションを幅広く提供することで、市場における激しい競争の最前線に立ち続けています。