変圧器温度のオンラインモニタリング

发布时间2025年7月31日 17:05:57

変圧器の温度オンライン監視は、機器の安全な動作を確保するための重要な手段であり、主流の方法は、接触と非接触の2つのカテゴリに分けることができ、コアの違いは、センサーが測定部と直接接触しているかどうかにあり、選択は、電磁界環境、設置条件、および包括的な考慮事項の精度の必要性と組み合わせる必要があります。

接点モニタリング: より高い精度のための直接温度感知

接触監視は、センサーと変圧器の発熱部(巻線、油面など)との直接接触によってデータを取得するもので、現在最も広く使われている方法である。

1.RTDセンサー:工業用標準オプション

  • コア・プリンシプル白金(Pt100)や銅(Cu50)などの抵抗値が温度によって変化する性質を利用し、抵抗値を測定することで温度を換算する。
  • 最先端オイル浸された変圧器の上のオイルの温度の監視のために適した高精度(間違い ±0.1℃~±0.5℃)、強い安定性。
  • 配線接続が必要で、強い電磁環境下では干渉を受けやすい。巻線監視は事前に埋設する必要があり、設置コストが高い。
  • 適用シナリオ変圧器タンクの表面や冷却装置の油路など、直接手が届く部分。

2.熱電対センサー:高温環境に適応

  • コア・プリンシプル2つの異なる金属導体が閉回路を形成し、温度差によって熱電ポテンシャルが発生する。
  • 最先端高耐熱性(- 200℃〜1300℃を測定することができます)、高速応答時間、巻線のホットスポット監視に適しています。
  • 温度補償回路が必要で、長期安定性に劣る。
  • 適用シナリオ乾式変圧器の巻線、変圧器内部の高温部分。

3.蛍光光ファイバーセンサー:蛍光特性に基づく精密モニタリング

  • コア・プリンシプル蛍光体の中には、特定の波長の光で励起されて蛍光を発するものがあり、その蛍光の強度や減衰時間などの特性は温度によって変化する。
  • 最先端電磁干渉に強く、絶縁性能に優れ、高電圧環境に適し、測定精度が高く、応答速度が速い。
  • 適用シナリオ高電圧巻線、変圧器内部など、強い電磁干渉と高い測定精度が要求される場所。

非接触モニタリング:配線不要、柔軟な設置が可能

非接触モニタリングは、物体の赤外線放射や電界の変化を感知することで間接的に温度を計算するもので、接触センサーを設置するのが不便な場面に適している。

1.赤外線温度測定:可視化と直感的なモニタリング

  • コア・プリンシプル黒体放射の法則に基づき、赤外線放射エネルギーは赤外線カメラまたはプローブによって装置表面で捕捉され、温度値に変換される。
  • 最先端長距離(数メートルから数十メートル)のモニタリングのための非侵入型設置で、赤外線画像による視覚化をサポート。
  • 埃や霧など環境の影響を受けやすく、巻線などの内部温度を直接測定できない。
  • 適用シナリオ変圧器のシェルやブッシュなどの外付け部品、または古い機器の改造(停電配線は不要)。

2.ワイヤレス・センサー・ネットワーク:柔軟な展開のための新しい選択肢

  • コア・プリンシプル接触センサー(RTDなど)と無線モジュールを組み合わせ、LoRa、ZigBeeなどのプロトコルでデータを送信します。
  • 最先端配線不要、低設置コスト、多地点ネットワーク監視。
  • 信号が金属筐体によって遮蔽されやすく、バッテリーの寿命も限られている(通常1~3年で交換)。
  • 適用シナリオ分散型モニタリング(複数の変圧器クラスタなど)、アドホック検査、配線が困難なエリアなど。

異なるモニタリング方法の比較表

モニタリング方法 コア・プリンシプル 最先端 適用シナリオ
RTDセンサー 温度による抵抗の変化 高い精度と安定性 配線が必要、電磁干渉に弱い オイルレベル、タンク表面
熱電対センサー 温度差が熱電ポテンシャルを発生させる 高温耐性と高速応答 精度が低く、補正が必要 ドライワインディング、高温エリア
蛍光ファイバーセンサー 温度による蛍光特性の変化 電磁干渉に強く、高精度 - 高電圧巻線、内部強電磁環境
赤外線温度計 赤外線エネルギー変換 非侵襲的、可視化 高い環境影響、表面温度測定 シェル、ケーシング、古い設備の改造
ワイヤレスセンサネットワーク 接触センサー + ワイヤレス伝送 配線不要、フレキシブルな展開 信号が遮断されやすく、バッテリーの寿命が短い 分散監視、困難な配線エリア

概要:さまざまなニーズに対応する多様なオプション

変圧器の温度をオンラインで監視する場合、それぞれの方式に特徴があります。RTDと熱電対は、それぞれ伝統的な接触モードとして、精度と高温耐性の利点を示すために、強力な抗電磁干渉と高精度の美徳による蛍光光ファイバセンサは、内部監視性能の高電圧と強い電磁環境では、赤外線温度測定とワイヤレスセンサネットワークは、非接触、ハイライトの柔軟な展開です。実際のアプリケーションでは、トランスの種類、動作環境、監視部品と精度とコストの要件を組み合わせることが必要であり、包括的かつ信頼性の高い監視を達成するためにアプリケーションの適切な方法や組み合わせを選択します。