건식 변압기의 온도 모니터링에 PT100 또는 형광 광섬유를 사용하는 것이 더 낫습니까?

发布时间:2025년 12월 9일 15:32:38

건식 변압기의 안전한 작동은 에폭시 수지 주물 본체의 온도 제어에 크게 의존합니다. 현재 주류 모니터링 기술은 크게 두 가지로 분류됩니다:

  • 옵션 1: Pt100 플래티넘 RTD -- 상당한 비용 이점을 제공하는 LV 사이드 와인딩 및 코어 온도 모니터링을 위한 업계 표준 구성.
  • 옵션 2: 형광 광섬유 온도 측정 -- 고전압 측 권선, 강한 전자기 환경 및 절연이 중요한 시나리오에 대해 전기적으로 절연된 직접 측정을 제공합니다.

1. 산업 표준 구성: Pt100 플래티넘 RTD 모니터링 시스템

건식 변압기 온도 조절기

건식 변압기의 제조 및 적용에 있어 Pt100 백금 RTD는 현재 가장 널리 사용되는 온도 센서 기술입니다. 작동 원리는 온도에 따라 저항값이 선형적으로 변하는 백금 금속의 특성(저항 온도 계수)을 기반으로 합니다.

기술적 특성 및 적용 제한 사항

일반적으로 Pt100 센서는 금속 튜브 또는 호스에 캡슐화되어 건식 변압기의 저압 권선 공기 덕트 입구 또는 철심 표면에 미리 매립되어 있습니다. 온도 조절기는 저항 값의 변화를 감지하여 온도를 표시하고 팬을 시작 및 중지하도록 제어하거나 과열 경보를 발령합니다.

애플리케이션 고려 사항:

  • 장점: 이 기술은 매우 성숙하고 산업 체인이 완벽하며 초기 구축 비용이 상대적으로 낮으며 일반적인 작업 조건에서 측정 정확도 요구 사항을 충족 할 수 있습니다.
  • 제한 사항: Pt100은 본질적으로 금속 도체이기 때문에 고전압 권선 내부에 직접 배치되는 고전압 등급(예: 35kV 이상)의 건식 변압기에서는 절연 연면거리가 발생할 위험이 있습니다. 또한 주파수 변환기로 전원이 공급되거나 고조파가 높은 산업 환경에서는 금속 리드가 결합된 전자기 간섭에 취약하여 온도 판독값이 변동될 수 있습니다.

2. 고압 측에서 선호하는 옵션: 형광 광섬유 온도 측정 시스템

형광 광섬유 온도 측정 기술은 희토류 형광 물질의 잔광 수명을 온도 함수로 사용하여 신호 전송 및 감지에 광학적 원리를 사용합니다. 이 기술은 특수 변압기 및 고전압 건식 변압기에서 선호되는 솔루션이 되고 있습니다.

기술적 핵심 이점

이 솔루션은 높은 전위 영역에 도달하기 어려운 기존 전기 센서의 문제를 효과적으로 해결하며, 그 핵심 가치는 다음과 같은 차원에 반영됩니다:

  • 고전압 측에서 직접 측정합니다: 광섬유 프로브는 테프론(또는 PEEK)과 같은 절연 재료가 있는 석영으로 제작되어 전압 저항성이 뛰어납니다. 고전압 권선(HV) 표면이나 코일 내부에 안전하게 부착하거나 사전 내장할 수 있어 HV 측의 핫스팟을 직접 모니터링할 수 있습니다.
  • 전자기 호환성(EMC): 광 신호 전송은 자연적으로 전자기 간섭에 영향을 받지 않습니다. 정류기 변압기, 철도 운송 변압기 및 기타 강한 자기장 환경에서 광섬유 온도 측정 시스템은 안정적인 데이터 출력을 유지할 수 있으며 고주파 신호 간섭의 영향을받지 않습니다.
  • 시스템 안정성이 오래 지속됩니다: 형광 원리는 빛의 세기에 의존하지 않으므로 섬유의 굽힘 손실이나 광원의 노화는 온도 측정의 정확도에 영향을 미치지 않으며, 장기간 작동 시 잦은 보정이 필요하지 않습니다.

두 기술 프로그램의 종합적인 비교 3.

비교 차원 Pt100 플래티넘 RTD 형광 광섬유 온도 측정
센서 재질 금속 도체(절연 캡슐화 필요) 모든 비금속 매체(석영/폴리머)
단열 속성 제한적, 주로 저전압 측 또는 코어에 사용됨 고전압 권선 모니터링에 탁월
간섭 방지 기능 일반, 전자기장 간섭에 취약함 매우 강력하고 EMI/RFI에 완벽히 내성이 있습니다.
응답성 중간(패키지 열 저항의 영향을 받음) 더 빨라짐(작은 프로브 크기, 낮은 열 용량)
제안 시나리오 일상적인 배전 트렁킹, 저전압 측 모니터링 HV/EHV 건식 변압기, 정류기 변압기, 풍력 변압기

4. 자주 묻는 질문(FAQ)

Q1: 형광 광섬유 프로브를 에폭시 수지에 직접 주조할 수 있나요?
A: 예. 이를 위해서는 고온에 강하고 에폭시 수지의 열팽창 계수와 일치하는 특수 광케이블 프로브를 사용해야 합니다. 프로브는 변압기 코일 권선 단계에서 미리 제작하여 본체와 일체형 경화를 달성하는 것이 좋습니다.

Q2: 건식 변압기에는 일반적으로 몇 개의 온도 측정 지점이 필요합니까?
A: 일반적인 구성은 3포인트(A/B/C 3상 저전압 코일)입니다. 광케이블 온도 측정 시스템을 고차 모니터링에 사용하는 경우, 권선 온도 분포를 전체적으로 파악하려면 6포인트(저전압용 3포인트 + 고전압용 3포인트) 이상으로 구성하는 것이 좋습니다.

Q3: Pt100과 형광 섬유를 혼합할 수 있나요?
A: 기술적으로 가능합니다. 예를 들어, 비용 절감을 위해 LV 측에 Pt100을 유지하고, HV 측 또는 중요 핫스팟에 광섬유 온도 측정을 배포하고, 멀티채널 온도 조절기를 통해 통합 데이터 집계를 하는 것입니다.

Q4: 온도 측정 장치는 백엔드에 액세스하기 위해 어떤 통신 프로토콜을 지원하나요?
A: 당사의 온도 제어 장치에는 일반적으로 Modbus-RTU(RS485) 인터페이스가 표준으로 장착되어 있습니다. 사용자 요구 사항에 따라 Profibus-DP, IEC 61850 및 기타 통신 프로토콜도 구성할 수 있습니다.

Q5: 광케이블 프로브는 운송 또는 설치 중에 손상되기 쉬운가요?
A: 산업용 등급 광케이블 프로브는 일반적으로 높은 인장 강도를 위해 케블라 섬유로 강화됩니다. 그러나 설치 중에 과도한 굽힘(최소 굽힘 반경 미만)을 피하기 위해 사양을 따라야 합니다.

Q6: 광케이블 온도 측정을 기존 건식 변압기에 개조하여 사용할 수 있나요?
A: 운영 중인 장비를 개조하는 주요 방법은 “표면 장착”입니다. 평평한 광섬유 프로브가 코일 표면이나 냉각 통로에 부착됩니다. 권선 깊숙이 침투할 수는 없지만 적외선 온도 측정보다 더 실시간적이고 정확합니다.

Q7: 형광 광섬유 온도 측정 메인프레임의 수명은 어떻게 되나요?
A: 펄스 광원 기술을 사용하는 최신 형광 광섬유 메인프레임은 일반적으로 광원 수명이 10년 이상이며 모듈식으로 쉽게 교체할 수 있도록 설계되었습니다.

Q8: 높은 고도에서 온도 측정 장비에 대한 특별한 요구 사항이 있나요?
A: 고도가 높으면 공기 절연 기능이 저하됩니다. Pt100 시스템의 경우 전기 갭의 보정에 주의를 기울여야 하지만, 광섬유 온도 측정은 자체 절연으로 인해 높은 고도 시나리오에서 자연스러운 적응성 이점이 있습니다.

Q9: 온도 측정 시스템에 팬 제어 기능이 있나요?
A: 가용성. 온도 조절기에는 사전 설정된 온도 임계값에 따라 자동 로직 제어를 위한 릴레이 출력 접점이 내장되어 있습니다.냉각 팬시스템의 시작 및 중지 및 과열 트립 신호의 출력입니다.

Q10: 내 프로젝트에 어떤 옵션이 적합한지 어떻게 알 수 있나요?
A: 일반 10kV 배전 프로젝트의 경우 Pt100으로 충분하며, 35kV 이상, 해상 풍력, 광산 방폭 또는 자산 보안 요구 사항이 매우 높은 프로젝트의 경우 형광 광섬유 솔루션을 권장합니다.

푸저우의 이노 통다 솔루션 지원

건식 변압기의 온도 모니터링 분야에서푸저우 이노테크고객에게 신뢰성 높은 센서와 모니터링 시스템을 제공하기 위해 최선을 다하고 있습니다. 다양한 애플리케이션 시나리오의 기술적 문제점을 이해하고 있으며 표준화된 Pt100 구성 요소부터 고급 형광 광섬유 온도 측정 시스템에 이르기까지 완벽한 솔루션을 제공할 수 있습니다.

서비스 이점:

  • 프로그램 적응성: 에폭시 수지 주조 공정의 특수한 특성을 위해 고온과 인장 강도에 강한 특수 광섬유 프로브와 Pt100 센서를 제공합니다.
  • 기술 호환성: 온도 제어 계측기는 주요 변압기 제조업체의 팬 및 제어 루프와 원활하게 인터페이스할 수 있으며 다양한 산업용 통신 프로토콜을 지원합니다.
  • 엔지니어링 경험: 풍부한 프로젝트 협력 경험을 바탕으로 변압기 제조업체가 설계 단계에서 센서의 레이아웃과 사전 임베디드 계획을 완료할 수 있도록 지원할 수 있습니다.

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