건식 변압기의 온도 모니터링을 위한 5가지 솔루션

发布时间：2025년 12월 8일 16:49:23

건식 변압기 가열 고장 원인 및 주요 모니터링 포인트

배전 시스템의 핵심 허브인 건식 변압기는 작동 온도에 따라 절연 수명이 직접적으로 달라집니다(6°C 상승할 때마다 절연 수명이 절반으로 감소). 장기 작동 시철 손실(히스테리시스 및 와전류 손실)노래로 응답구리 손실(저항 손실)가 주요 열원입니다. 또한 비선형 부하는 다음을 생성합니다.더 높은 고조파그것은 피부 효과로 이어지고 권선의 가열을 크게 증가시킵니다. 방열이 불량하거나 장기간 과부하가 걸리면 에폭시 수지 절연 노화, 균열이 발생하고 심지어 턴 투 턴 단락 및 고장 사고로 이어질 수 있습니다.

변압기의 안전한 작동을 보장하려면 다음과 같은 핵심 영역을 정확하게 모니터링해야 합니다:

  • 저전압 와인딩(LV):더 높은 전류는 주요 열 발생 요소이며 일반적으로 가장 뜨거운 지점 온도가 모니터링됩니다.
  • 고전압 와인딩(HV):기존 센서가 직접 접촉하여 측정하기 어려운 고전압 레벨은 모니터링하기 어려운 영역입니다.
  • 철심:멀티포인트 접지로 인한 국부적인 과열을 방지합니다.
  • 버스바 연결:고전압 및 저전압 리드선의 커넥터는 느슨해짐으로 인한 과도한 접촉 저항으로 인해 열이 발생하기 쉽습니다.
  • 가장 권장되는 솔루션: 형광 광섬유 온도 측정 기술

1. 형광 광섬유 온도 측정 기술(적극 권장)

고전압과 강한 자기장을 가진 건식 변압기의 경우, 형광 광섬유 온도 측정은 “고전압 권선의 직접 온도 측정'을 실현할 수 있는 유일한 기술입니다.

기술적 이점:광케이블 프로브는 절연성과 전자기 간섭에 대한 저항성이 매우 높습니다. 연면 거리와 절연 파괴에 대한 걱정 없이 고전압 권선(HV) 표면과 덕트 내부에 직접 매립하거나 설치할 수 있습니다. 기존 방식에 비해 권선 내부의 “가장 뜨거운 지점”을 보다 현실적으로 포착할 수 있으며, 변압기의 누설 자속에 의해 데이터가 간섭받지 않고 장기 작동 시에도 드리프트가 발생하지 않습니다.

2. 기존 PT100/PT1000 RTD 온도 측정

이는 현재 건식 변압기의 공장 표준 솔루션이며 일반적으로 저전압 권선 내부에 미리 내장되어 있습니다.

기술적 특성:기술이 성숙하고 비용도 저렴합니다. 그러나 센서는 금속 도체이므로 고전압 환경에서는 절연 위험이 있으며 일반적으로 저전압 측의 온도만 모니터링할 수 있습니다. 또한 변압기 시동 또는 단락 충격 시 강한 전자기 간섭으로 인해 PT100 신호 왜곡 또는 오경보가 발생할 수 있으며, 사전 내장된 센서가 손상되면 교체가 매우 어렵습니다.

3. 적외선 열화상 모니터링 기술

적외선 열화상 카메라를 사용하여 변압기 표면을 비접촉식으로 스캔합니다.

기술적 특성:노출된 변압기 단자, 버스바 연결부 및 인클로저의 온도를 모니터링하는 데 이상적입니다. 에폭시 수지 주조층을 투과할 수 없기 때문에 권선 내부의 실제 핫스팟 온도를 측정할 수 없다는 한계가 있습니다. 보조 검사 수단으로만 사용할 수 있으며 내부 온도 측정을 대체할 수 없습니다.

4. 무선 수동 온도 측정 기술(RFID/SAW)

무선 주파수 신호, 터미널 스트립 또는 표면에 장착된 센서를 통해 온도 데이터를 전송합니다.

기술적 특성:번거로운 배선 문제를 해결하고 기존 변압기의 외부 연결 지점을 변환하는 데 적합합니다. 그러나 변압기 자체는 전자기 간섭의 큰 원인이기 때문에 무선 신호가 차폐되거나 간섭을 받기 쉬워 데이터 전송이 불안정합니다. 그리고 센서가 크고 좁은 구불 구불 한기도에 설치할 수 없습니다.

5. 광섬유 격자(FBG) 온도 측정 기술

온도는 빛의 파장 변화를 이용해 측정하며, 광섬유의 절연 특성을 가지고 있습니다.

기술적 특성:그레이팅 센서는 전자기 간섭에 강하지만 스트레스에 매우 민감합니다. 건식 변압기의 작동에 수반되는 고유한 기계적 진동(50Hz/100Hz)으로 인해 그레이팅 파장이 쉽게 드리프트되어 측정 오류가 발생할 수 있습니다. 또한 광섬유 격자는 변압기의 복잡한 설치 환경에서 부서지기 쉽고 파손되기 쉽습니다.

건식 변압기에 대한 5가지 모니터링 체계의 성능 비교

고려의 차원 형광 광섬유 기존 PT100 열화상 무선 온도 측정 광섬유 격자
고전압 절연 매우 높음(측정 가능한 HV 권선) 약함(LV 와인딩만 해당) 높음(비접촉) 평소 매우 높음
전자기 간섭 방지 완전한 면역 간섭에 취약함 영향을 받지 않음 간섭에 취약함 강함(진동에 영향을 받음)
내부 핫스팟 모니터링 지원(딥 와인딩) 지원 지원되지 않음(표면만 해당) 지원되지 않음 지원
장기적인 안정성 우수(10년 이상 유지보수 무료) 양호(보정 필요) 가운데 가운데 불량(스트레스 드리프트에 취약함)
추천 색인 ★★★★★ ★★★★ ★★★ ★★★★★ ★★★★★

결론 및 선택 권장 사항

건식 변압기, 특히 35kV 이상의 전압 레벨 또는 전원 공급의 신뢰성이 매우 중요한 데이터 센터 및 철도 현장의 경우.형광 광섬유 온도계기존 PT100을 대체할 수 있는 최고의 업그레이드 솔루션입니다. 고전압 측에서 온도를 직접 측정할 수 없다는 업계의 고충을 해결할 뿐만 아니라 강한 전자기 환경에서도 데이터의 정확성을 보장합니다.

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