主要な変圧器のオイル レベルの遠隔伝達 変圧器のオイル レベルのメートル機能の技術的要求事項

I. コア・コンポーネント

1. オイルレベルセンサー（現場捕捉ユニット）
   変圧器タンクや石油貯蔵キャビネットに設置され、信号取得の中核となるもので、主な種類は以下の通り：
   • フロートセンサーフロートは、機械構造（例えば磁石）を駆動し、リードスイッチまたはホール素子をトリガして、スイッチング量（オイルレベルの高低アラーム）またはアナログ量（4-20mAの連続オイルレベル）を出力するために、オイルレベルを上下させるために使用されます。
   • 静電容量式センサーオイル/ガス媒体の誘電率の相違によって、オイルレベルの変更はキャパシタンス値の変更に変えられ、回路によって標準的な電気信号に変えられ、高温および強い電磁気の環境に高精度で合わせる。
   • 超音波センサー超音波を発信し、液面からの反射波を受信することで油面を算出する非接触計測。
2. 信号伝送ユニット
   • 伝送媒体：主に使用シールドケーブル(電磁干渉防止）、または変圧器本体内の測定・制御装置（インテリジェントターミナルなど）を介して伝送するためのデジタル信号（RS485、イーサネット）に変換されます。
   • 信号の種類
     • アナログ: 4-20mA （オイル レベル 0-100%）に対応する主流、反干渉の能力；
     • スイッチング量：2-3グループ（低油面、正常油面、高油面/オーバーフローアラームに対応）；
     • デジタル：Modbus、IEC 61850、その他のプロトコルによる伝送、リモート・コンフィギュレーションとキャリブレーションをサポート。
3. 遠隔監視ユニット
   送信された信号を受信し、実現する：
   • リアルタイム表示：オイルレベルを数値、棒グラフまたはアナログダイヤルとしてモニタリングインターフェイスに表示します；
   • アラーム連動：オイルレベルが限界を超えると（低オイルレベルオイル不足、高オイルレベルオイルオーバーフロー）、音響および視覚アラーム、ロギング、さらには変圧器保護ロジックの連動（低オイルレベルブロック電圧調整など）がトリガーされます；
   • 履歴トレーサビリティ：オイルレベルデータを保存し、トレンド分析（オイル漏れの遅れを判断するなど）をサポート。

II.主な技術要件

1. 環境適応
   センサーは、変圧器動作の高温（通常-30 ℃ ~ 100 ℃）、強い電磁干渉（変圧器の漏れ）に耐え、防爆、耐油腐食性（ステンレス鋼、フッ素ゴムおよび他の材料）が必要です。
2. 測定精度
   通常、誤差は≦±1%（フルスケール）であることが要求され、精度不足による誤報やアラームの見逃し（軽微な漏れを認識できないなど）を防ぐ。
3. 冗長性と信頼性
   • 重要な変圧器は、単一故障点を避けるために「デュアルセンサー」の冗長性で設計することができる；
   • 信号ケーブルは、電磁干渉による信号の歪みを減らすため、高電圧ケーブルから離して独立して敷設する必要がある。
4. 温度補償
   温度と変圧器の油量の変化は、データが真であることを確認するために、オイルレベルの測定値を修正するために油温信号を介して、センサー内蔵の温度補償機能の一部は、"偽のオイルレベル"（油温上昇オイルレベルが上昇するように見えるなど）につながる可能性があります。

III.よくある問題と治療

IV.応用への影響

• 安全保護油不足（断熱・放熱不良につながる）、油流出（火災リスクにつながる）をリアルタイムで監視し、アラームを適時に作動させる；
• オペレーション最適化手作業による点検の頻度を減らし、過去のデータから油面の異常な傾向（慢性的な漏れなど）を予測する；
• 無人の適応スマートグリッド開発のニーズに合わせて、無人変電所モードの主要な状態データサポートを提供する。

主変圧器に適した油面テレメトリー・ソリューションを選ぶには？

まず、トランスのコア・パラメータ（大前提）を明確にする。

1. 変圧器の容量と電圧レベル
   • 大容量（110kV以上）または重要な局用変圧器（ハブ変電所の主変圧器など）：高い信頼性が要求され、推奨される。デュアルセンサー冗長設計(例えば、プライマリとバックアップの静電容量式センサー）により、モニタリングの失敗につながる単一障害点を回避する；
   • 小・中容量（35kV以下）または配電変圧器：単一のセンサー（フロート型など）を選択することでソリューションを簡素化し、コストを削減できます。
2. オイルコンサベーターの種類
   オイルコンサベーターの構造によってセンサーの取り付け方が決まり、正確に合わせる必要がある：

   オイルコンサベーターの種類	構造的特徴	推奨センサータイプ	ほら
   オープンオイルコンサベーター	大気に直接触れるため、汚染物質や蒸気の侵入を受けやすい。	フロート式（シール構造）、コンデンサ式	センサーの耐汚損性を定期的にチェックする必要がある
   カプセル/ダイアフラムオイル保管キャビネット	オイルは大気から隔離され、内部に弾力性のあるカプセルを持っている。	静電容量方式（非接触）、超音波方式	破損を防ぐため、センサーとカプセルの直接の摩擦を避ける。
   コルゲート・オイル・コンサベーター	金属ベローズがオイルレベルを調整するために引っ込む	静電容量式（側面実装）、磁歪式	センサーはベローズの伸縮ストロークに合わせなければならない。

II.サイトの環境条件（主要な制約条件）とのマッチング

1. 温度範囲
   • 寒冷地（北東部、北西部など）：耐低温センサー（動作温度≥-40 ℃）を選択し、低温着氷によるフロート型センサーの立ち往生を避ける；
   • 高温環境（例：南の屋外、閉鎖工場）：プラスチック部品の高温老化を避けるため、耐熱温度≥120℃の静電容量式または超音波式を選択する。
2. 電磁妨害（EMI）強度
   変圧器本体からの磁気漏れや高圧ケーブルからの電磁放射は、信号伝送に影響を与える可能性があり、注意が必要です：
   • センサー：優先容量性(電磁干渉への耐性が高い）、ホール素子（磁界干渉の影響を受けやすい）を使用したフロートタイプの選択は避けてください；
   • トランスミッションケーブルシールド付きツイストペア(RVVPタイプなど）、独立敷設（10kV以上の高圧ケーブルから離す）、両端良好な接地（接地抵抗≦4Ω）。
3. 防汚・防爆要件
   • 屋外の汚れた場所（工業地帯、海岸など）：センサーのハウジングを選択する必要があります。IP65以上(防塵、防雨）、材質優先ステンレス（耐腐食性）；
   • 防爆環境（化学変電所など）：以下のものを使用する必要があります。Ex d IIB T4 以上の防爆グレード電気火花による危険を避けるため、センサーの

III.機能性とO&M要件（中核目標）の定義

1. 測定精度の要件
   • 精密モニタリング（例：主変圧器の状態維持）：以下の選択静電容量式または磁歪式(エラー≤±0.5% FS）、トレンド分析のための連続オイルレベルモニタリングをサポートしています；
   • ベースアラーム（オイルレベル高低のみ）：選択可能フロート(エラー≤±2% FS）、低コスト、スイッチングアラームの需要を満たすためにすることができます。
2. 信号伝送と互換性
   信号の非互換性」の問題を避けるため、遠隔監視システム（SCADAやバックオフィスなど）と一致させる必要がある：
   • 従来型変電所（アナログ式）：以下の選択4-20mAアナログ出力センサはPLCまたはRTUに直接接続されます；
   • インテリジェント変電所（デジタル化ベース）：セレクトサポートIEC 61850/MODBUS プロトコルデジタルセンサーは、イーサネットまたはRS485を介してインテリジェントターミナルに接続され、データの相互運用性を実現します。
3. アラームとリンケージの要件
   • 基本要件：「油面低下アラーム」（油不足）および「油面上昇アラーム」（油溢れ）用に、少なくとも2組のスイッチング出力をサポートすること；
   • 高度な要件：サポートされるオイルレベル急変警報(例えば、オイルレベルが短時間で急激に低下した場合、オイル漏れと判断する）、および連結保護ロジック（例えば、オイルレベルが低い場合、オンロード電圧調整をブロックする）。
4. 温度補償機能
   温度変化による変圧器のオイルは「偽のオイル レベル」を作り出します（オイルの温度の増加→オイルの容積の拡張→オイル レベルの偽の最高）、センサーがとあるかどうか確認する必要があります。温度補正機能内蔵::
   • 屋外または温度差の大きいシナリオ（昼夜の温度差≥20℃）：真のオイルレベルデータを確保するために、温度補正機能付きセンサー（静電容量式+PT100温度取得など）を選択する必要があります；
   • 屋内恒温環境：強制的な温度補正なしで簡素化できる。

IV.信頼性とコストのバランス（経済適合性）

1. 初期投資とO&Mコストの比較

   プログラムの種類	初期費用	運転とメンテナンスの難しさ	適用シナリオ
   フロート式（スイッチング）	俯す	中程度（機械部品の定期点検が必要）	小～中容量、基本的な警告要件
   静電容量式（アナログ）	真ん中	低い（機械的摩耗がない）	大容量、精密監視、強い電磁環境
   超音波（デジタル）	御前	低い（非接触測定）	特殊構造のオイルコンサベーター（例えば波形）、防爆環境

2. 冗長設計のトレードオフ
   • 非重要変電所（配電端末など）：センサー1個＋予備ケーブル、冗長性は不要；
   • 重要な変電所（ハブステーション、発電所の主変圧器など）：デュアルセンサー（独立電源、独立送電）でなければならず、「1バックアップ、1使用」を保証するために、異なる計測・制御装置に分割されなければならない。

V. 適合性と互換性の検証（最終保証）

1. 規格遵守電力監視システムに接続できない規格外の製品を避けるため、「DL/T 1502-2016 Transformer Oil Level Monitoring Devices Technical Conditions for Transformer Oil Level Monitoring Devices」などの業界規格に適合した製品を選択する；
2. インターフェース互換性センサーの電源（通常DC24V）と信号インターフェイス（例：4-20mA端子、RS485インターフェイス）が現場の計測・制御装置と互換性があることを確認し、「インターフェイスの不一致」による再作業を避ける；
3. メーカーサービス電力業界で実績があり、現地での試運転（油面校正など）、アフターサービス（1年保証など）を提供し、後々の運用・保守のリスクを軽減するメーカーを優先する。

概要：選考決定プロセス

1. 変圧器のパラメータを確認（容量、オイルコンサータタイプ）→ 2.現場環境を評価（温度、電磁気、防爆）→ 3.機能要件を定義（精度、伝送、アラーム）→ 4.コストと信頼性のバランス→ 5.コンプライアンスと互換性を検証。