変圧器のオンライン監視

发布时间20年10月20日 18:01:56

変圧器のオンライン監視は、センサーとデータ分析技術を通じて、変圧器の動作状態をリアルタイムで監視し、技術的な手段を事前に障害の早期警告、電力系統の運用と保守の中核的な側面の一つです。

I. コア・モニタリング・パラメーター

1.油中溶存ガスモニタリング(DGA)

油中溶存ガスモニタリング(DGA) 変圧器内部故障の早期警告の中核技術であり、クロマトグラフィー、電気化学法、光音響分光法などが主流である。クロマトグラフィーは油中のガスを精密に分離することで濃度検出を実現し、電気化学法は特殊なセンサーの助けを借りてガス含有量を直接得ることができ、光音響スペクトロメトリーはキャリアガスや消耗品を必要とせず、以下のことが実現できる。迅速なマルチガス同時検出また、機器の残存寿命の予測にも利用でき、長期的に安定した運用が可能となる。水素、メタン、アセチレンなどの特徴的なガスの組成や濃度変化を分析することで、内部過熱や部分放電などの故障の種類を正確に判断できるほか、システムの一部はAIアルゴリズムを組み合わせて機器の残存寿命を予測することもでき、「定期オーバーホール」から「オンデマンドオーバーホール」への運転・保守モードの転換をデータでサポートする。「この技術はすべての電圧レベルに適用できる。この技術は、あらゆる電圧レベルの変圧器に適用可能であり、特に重要な変電所の主変圧器などの主要機器の安全性を確保するために「不可欠」である。

2.部分放電モニタリング

部分放電モニタリング 変圧器内部の絶縁欠陥から発生する放電信号を捕捉することに重点を置き、コアは超音波法と超高周波(UHF)法に依存している。超音波法は、放電によって発生する機械振動信号を受信し、伝播時間差と組み合わせて放電点の位置を特定する。特に優れた干渉防止能力このシステムは10cm以内のターゲットの位置を検出することができます。音響と電気の複合検出により、10センチ以内の位置決め精度を制御でき、また、通信干渉の影響を避け、S/N比が最も良い検出周波数を自動的に検索することができる。この技術は、220kV以上の高圧変圧器、特に新規に試運転された設備の絶縁状態を評価し、潜在的な絶縁劣化をタイムリーに検出するために大きな意義がある。

3.巻線温度監視

巻線温度モニタリング 主に蛍光光ファイバーセンシング赤外線センシングを実現するために、蛍光光ファイバーセンシングは、現在の高精度監視のための中核となる選択肢です。蛍光光ファイバーセンシングは、蛍光材料の温度特性に基づいており、温度を計算するために蛍光減衰時間の測定を通じて、ホットスポット温度を監視するために巻線に直接植えすることができ、測定精度は±1℃と高いです。強力な電磁環境および高電圧環境でも安全に動作また、巻線の温度分布に関する情報を得るために、複数チャンネルの同時測定にも対応しています。赤外線センシングは、オイルタンクの表面温度をモニターすることで間接的に巻線温度を計算することができ、複雑な設置工程がなく操作が簡単です。どちらの技術も、高負荷の変圧器や、リアルタイムの温度データによって機器の負荷が安全な範囲内に収まるように精密な負荷制御が要求される場面で大きな価値を発揮します。

4.オイルの状態監視

オイル状態監視 変圧器オイルの絶縁特性と劣化の程度を直接反映し、誘電損失センサー、水分センサーを介してコアが重要なパラメータの検出を実現します。誘電損失センサーはオイルの誘電損失値を正確に測定し、水分センサーはオイルの微量水分を捕捉します。システムの一部は複数のモジュールと統合することができ、1つのサンプルで多くのオイルパラメータの取得を同期させることができます。同時に、機械学習アルゴリズムを故障評価モデルの確立と組み合わせることで、診断精度をさらに向上させることができ、複雑なメンテナンスを必要としない監視プロセス全体が、リアルタイムで油の品質傾向を捉えることができる。この技術は、湿度の高い屋外環境で油の品質が悪化している変圧器に特に適しており、油の品質問題に起因する絶縁不良のリスクを早期に警告することができます。

選考に関する主な推奨事項

予算が限られている場合は、以下の組み合わせを優先させることができる。DGAモニタリング+部分放電モニタリングこの2つを組み合わせることで、内部故障警告のニーズのほとんどをカバーすることができる。古い変圧器の改修には、赤外線温度測定、電気化学的DGAなど、停電を必要としないソリューションを選択することができる。新規に試運転する変圧器には、より包括的な状態認識を達成するために、蛍光光ファイバー温度測定とUHF局所放電監視を組み込むことを推奨する。最終的には、変圧器の電圧レベル、運転環境、負荷特性を考慮し、監視システムが実際のニーズに正確に合致するようにする必要がある。

オンライン・モニタリングの中心的役割

  1. 故障の警告と予防

    潜在的な故障(局所的な過熱、絶縁体の損傷など)を早期に検知することで、突然の停電を回避し、事故による損失を低減します。

  2. 機器寿命の延長

    過剰保守や過小保守を回避し、変圧器のライフサイクルを最大化するために、実際の状況に基づいたO&M戦略を策定する。

  3. O&M効率の最適化

    機器の状態を遠隔データでリアルタイムに把握することで、手作業による点検の頻度を減らし、運転・保守のコストと作業員の安全リスクを低減する。

 

変圧器オンライン監視システム選定基準