변압기 온도 모니터링을 위한 최고의 센서 10가지
发布时间：2025년 8월 1일 17:43:55
전력 시스템에서 전압 변환, 배전 및 기타 주요 작업을 수행하는 변압기는 작동 온도가 장비 수명 및 전원 공급의 안정성과 직접적인 관련이 있습니다. 변압기 온도를 정확하게 제어하기 위해 다양한 첨단 센서가 등장했는데, 다음은 변압기 온도 모니터링 분야의 10대 핵심 센서입니다:
- 플래티넘 RTD(PT100) 센서PT100은 매우 다재다능한 온도 센서로서 백금 금속의 온도 의존적 저항을 활용합니다. 0°C에서 100Ω의 저항 값을 가지며 -200°C ~ 850°C의 넓은 온도 범위에서 온도에 따라 매우 선형적입니다. PT100 센서는 변압기 권선의 온도 모니터링에서 ±0.1°C의 정확도를 가지고 있습니다. 변압기 권선 온도 모니터링에서 PT100 센서의 ±0.1℃ 정확도는 권선 온도 변화를 정확하게 포착하여 장비의 작동 상태를 판단하고 신뢰할 수 있는 데이터를 제공할 수 있습니다. 예를 들어, 대형 전력 변압기의 경우 건식 변압기 온도 조절기이 섹션은 다양한 환경에서 장기간에 걸쳐 단열재 노화 추세를 지속적으로 모니터링하여 열 고장을 효과적으로 예방합니다.
- 열전대 센서시벡 효과에 따라 두 개의 서로 다른 금속 도체가 폐쇄 루프를 형성하여 양쪽 끝의 온도가 다를 때 열전위를 발생시키고, 열전위의 크기는 온도 차이와 관련이 있습니다. 열전대 센서는 일반적으로 밀리초 범위에서 매우 빠르게 반응하며 변압기 내의 급격한 온도 변화를 빠르게 감지할 수 있습니다. 측정 범위는 - 270°C ~ 2800°C로 훨씬 더 넓어 변압기 권선, 코어 및 기타 고온 부품을 측정하는 데 적합합니다. K형 열전대는 높은 비용 효율성으로 인해 일반 변압기 온도 모니터링에 더 일반적으로 사용되는 반면, S형 및 B형 열전대는 높은 정확도와 고온 저항으로 인해 초고압 및 대용량 변압기의 주요 부품의 온도 측정에 사용됩니다.
- 형광 광섬유 온도 센서온도 측정은 형광 물질의 온도 감도를 활용하여 이루어집니다. 형광 물질에 특정 파장의 여기광을 조사하면 방출되는 형광은 온도 변화에 따라 감쇠율(형광 수명)이 변하고, 형광 수명의 변화를 감지하여 온도 값을 계산할 수 있습니다. 측정 범위는 -40°C ~ 260°C이며 정확도는 ±0.5°C입니다. 이 센서는 정전기 방전에 대한 내성이 매우 뛰어납니다. 센서는 전자기 간섭에 대한 저항력이 강하고 신호 전송 프로세스가 강한 전기장 및 자기장의 영향을 받지 않으며 광섬유 자체의 절연성이 우수하여 변압기 고전압 권선 내부에 직접 이식할 수 있습니다. 500kV 이상 초고압 변압기에서 권선의 핫스팟 온도를 정확하게 모니터링할 수 있으며, 변압기 작동 중 발생하는 강한 전자기 환경에서도 안정적인 측정 성능을 유지하여 권선 절연의 노화 상태를 평가할 수 있는 정확한 데이터를 제공합니다.
- 분산형 광섬유 온도 측정 시스템광섬유에 광 펄스를 투과하고 광섬유에서 후방 산란되는 빛의 온도 특성을 이용하여 광섬유를 따라 분포하는 온도장을 측정합니다. 공간 분해능은 최대 1m, 온도 측정 정확도는 ±1℃입니다. 이 센서는 변압기 권선, 오일 채널 등에 대한 전방위적인 연속 온도 모니터링을 수행할 수 있으며 국부적인 과열 위험을 적시에 감지할 수 있습니다. 대형 유입 변압기에서 분산 광섬유 온도 측정 시스템은 권선 축 및 방사형을 따라 배치 할 수 있으며, 포인트 센서에 비해 전체 권선의 온도 분포를 실시간으로 숙달하고 변압기의 내부 온도 상태를보다 포괄적으로 반영 할 수 있으며 국부 과열로 인한 고장을 효과적으로 방지 할 수 있습니다.
- 무선 온도 센서온도 데이터는 무선 통신 기술(예: LoRa, 블루투스, 지그비 등)을 통해 전송되므로 케이블이 필요 없고 설치와 유지보수가 매우 간편합니다. 배터리 수명은 일반적으로 5년 이상이므로 배터리를 자주 교체해야 하는 번거로움이 줄어듭니다. 변압기 온도 모니터링 시나리오에서 변압기 고전압 측, 접점의 저전압 측, 버스 바 연결 및 배선이 쉽지 않은 기타 부품에 설치하여 이러한 주요 온도 부분을 실시간으로 모니터링 할 수 있습니다. 예를 들어 실외 박스형 변압기의 경우 무선 온도 센서를 다양한 모니터링 지점에 쉽게 배치 할 수 있으며 무선 신호를 통해 온도 데이터를 수신 단말기로 전송하여 원격 온도 모니터링을 달성 할 수 있습니다.
- 적외선 온도 센서모든 물체는 적외선을 외부로 방출하고 방사 강도는 온도에 따라 달라진다는 원리를 기반으로 합니다. 변압기 표면 온도를 비접촉식으로 측정할 수 있으며, 넓은 면적의 온도 분포 이미지에 빠르게 접근할 수 있습니다. 응답 시간이 일반적으로 수십 밀리초 이내로 짧아 온도 이상 영역을 빠르게 감지할 수 있습니다. 일반적으로 휴대용 적외선 온도계를 사용하는 변압기 일일 검사, 운영 및 유지 보수 담당자가 변압기 탱크, 부싱, 케이블 조인트 및 온도 측정의 기타 부품에 원격으로 사용할 수 있으며 과열 숨겨진 문제를 적시에 발견 할 수 있습니다. 변전소 대규모 변압기 모니터링에서는 지능형 분석 소프트웨어를 통해 고정 적외선 카메라, 24 시간 중단없는 모니터링을 위해 하나 이상의 변압기를 설치하고 장비의 온도 이상을 자동으로 식별하고 조기 경고를 발행 할 수도 있습니다.
- 서미스터 센서서미스터는 특정 온도 범위에서 온도가 증가하면 저항 값이 급격히 증가하는 PTC(포지티브 온도 계수) 서미스터와 반대로 온도가 증가하면 저항 값이 감소하는 NTC(네거티브 온도 계수) 서미스터로 분류됩니다. 변압기 온도 모니터링에서 서미스터는 비용이 저렴하고 감도가 높습니다. 예를 들어 일부 소형 건식 변압기에서는 온도가 설정된 임계값을 초과하면 저항 값이 갑자기 변경되어 보호 회로를 트리거하고 전원 공급을 차단하여 변압기가 과열로 손상되는 것을 방지하는 온도 보호 요소로 PTC 서미스터가 자주 사용됩니다.
- 수은 온도계수은의 열팽창과 수축 원리를 이용해 온도를 측정하는 고전적인 접촉식 온도 측정 도구입니다. 구조가 간단하고 비용이 저렴하며 직관적인 판독이 가능합니다. 그러나 측정 정확도가 일반적으로 ± 1℃ 내외로 상대적으로 낮고 응답 속도가 느립니다. 소형 변압기나 온도 측정의 보조 수단으로 온도 측정 정확도 요구 사항이 높지 않은 일부에서는 여전히 응용 분야가 있습니다. 그러나 수은의 독성과 사용 및 취급 시 엄격한 안전 규범을 준수해야 하기 때문에 오늘날 수은의 사용은 점차 감소하고 있습니다.
- 압력 온도계온도 패키지, 모세관 튜브, 온도에 민감한 매체(예: 기체, 액체 또는 증기)로 채워진 표시기 헤드로 구성됩니다. 온도가 변하면 패키지 내 매체의 부피가 팽창하거나 수축하고 모세관 튜브를 통해 압력 변화가 게이지 헤드에 전달되어 온도 값을 표시합니다. 측정 범위는 최대 -80 ℃ ~ 400 ℃로 넓고 판독 값을 쉽게 관찰 할 수 있습니다. 대형 오일 침지 변압기에서 압력 온도계는 종종 변압기 탱크 벽에 설치되어 현장에서 온도를 표시하는 장치로 사용되며 운영 및 유지 보수 담당자가 오일 온도를 직접 읽을 수 있습니다. 방진 성능이 우수하여 변압기 작동의 진동 환경에서 작업하는 데 적합합니다.
- 반도체 온도 센서반도체의 전기적 특성이 온도에 따라 변한다는 원리에 기반한 것으로, 예를 들어 PN 접합의 순방향 전압은 온도와 음의 상관관계가 있습니다. 고감도, 우수한 선형성, 작은 크기, 빠른 응답 속도 등의 장점이 있습니다. 변압기 온도 모니터링 시스템에서 변압기 냉각 시스템의 온도 제어와 같이 온도 측정 정확도와 응답 속도에 대한 요구 사항이 높은 경우에 사용할 수 있습니다. 오일 온도 또는 권선 온도의 정확한 감지를 통해 냉각 팬 속도 또는 오일 펌프 유량을 적시에 조정하여 효율적인 열 방출을 달성하여 변압기의 안정적인 작동을 보장합니다.
