건식 및 유입식 변압기의 온도 모니터링

I. 건식 변압기의 온도 모니터링

1. 핵심 모니터링 사이트

• 와인딩 온도건식 변압기의 권선은 주요 열원(구리 또는 알루미늄 손실로 인한 열 발생)이며 권선의 절연은 온도에 직접적인 영향을 받기 때문에 모니터링의 핵심입니다.
• 코어 온도히스테리시스 및 와전류 손실로 인해 코어가 가열되며 일반적으로 권선보다 약간 차갑지만 비정상적인 조건(예: 코어가 여러 지점에서 접지된 경우)에서는 과열될 수 있으므로 보조 모니터링이 필요합니다.
• 환경 온도건식 변압기는 공기 냉각에 의존하며 주변 온도가 냉각 효율에 직접적인 영향을 미치므로(예: 고온 환경에서는 권선 온도 상승이 더 높음) 참조 벤치마크로 사용해야 합니다.

2. 모니터링 방법론

• 직접 측정(권장)::
  권선이 제조되면플래티넘 저항 센서(Pt100) 권선 내부(일반적으로 3상 권선 핫스팟 위치)에 사전 내장되어 권선의 실제 온도를 직접 수집합니다. PT100 높은 정확도(오차 ± 0.1℃), 강력한 안정성은 건식 변압기의 온도 모니터링에 가장 먼저 선택되는 제품입니다.
• 간접 모니터링::
  센서가 사전 내장되지 않은 건식 변압기의 경우적외선 온도계권선 표면 온도의 비접촉 측정(표면 온도는 내부 핫스팟 온도보다 낮으며 오차는 약 5~10°C) 또는 "주변 온도 + 권선 전류의 계산된 온도 상승"을 통한 추정(정확도가 낮으며 일시적인 모니터링에만 해당).

3. 온도 제한(핵심 안전 표시기)

참고: "온도 상승 한계"는 권선 온도와 주변 온도(주변 온도는 40°C 기준)의 차이를 의미하며, 한계를 초과하면 단열재의 노화가 가속화됩니다.

4. 모니터링 시스템 및 보호 기능

• 온도 컨트롤러는 Pt100 신호를 수신하고 실시간으로 와인딩 온도를 표시하며 보호 로직이 내장되어 있습니다:
  • 과열 알람: 온도가 '알람 임계값'에 도달하면(예: 레벨 F가 130°C로 설정된 경우) 청각 및 시각 알람이 트리거되어 O&M 담당자에게 확인하라는 메시지가 표시됩니다;
  • 과열 트립: 온도가 "트립 임계값"(예: 클래스 F가 150℃로 설정됨)에 도달하면 트립 신호가 출력되어 절연 연소를 방지하기 위해 변압기의 전원 공급을 차단합니다.
• 강제 공냉식 건식 변압기의 경우 온도 컨트롤러도 온도에 따라 자동으로 시작 및 정지합니다.냉각 팬(예: 온도가 100°C를 초과하면 시작하고 80°C 이하로 떨어지면 중지) 열 방출을 강화합니다.

5. 유지 관리 포인트 모니터링

• Pt100 센서의 주기적인 캘리브레이션(연 1회)으로 측정 정확도를 보장합니다;
• 센서와 와인딩 사이의 접촉이 단단한지 확인합니다(느슨하면 측정값이 낮아집니다);
• 와인딩 표면을 청소하세요(먼지가 쌓이면 열 방출을 방해하고 온도가 과도하게 높아질 수 있습니다);
• 온도 컨트롤러의 알람 및 트립 기능을 확인합니다(아날로그 신호로 테스트).

II. 유입식 변압기의 온도 모니터링

1. 핵심 모니터링 사이트

• 최고 오일 온도절연 오일은 상향 대류로 가열되며, 최고 오일 온도는 오일의 최고 온도이며 변압기 전체 방열 상태를 직접 반영하는 가장 중요한 모니터링 지점입니다.
• 와인딩 핫스팟 온도권선 내부의 최대 온도(냉각 방식에 따라 최고 오일 온도보다 5~15°C 높음)는 절연물의 노화에 직접적인 영향을 줍니다(유입 변압기 절연지의 핫스팟 온도 제한은 105°C입니다).
• 바닥 오일 온도오일 순환이 정상인지 판단하는 데 도움이 됩니다(일반적으로 상단과 하단 층의 온도 차이는 약 10~20°C이며, 온도 차이가 너무 작으면 순환 결함일 수 있습니다).

2. 모니터링 방법론

• 오일 온도 측정::
  탱크 상단에 설치(상단 오일 레벨에서 10~20cm 아래)온도 센서일반적인 유형에는 다음이 포함됩니다:
  • 팽창식 온도계(수은/알코올, 직접 측정, 현장 모니터링용);
  • 백금 저항(Pt100) 또는 열전대(모니터링 시스템으로의 원격 전송용, 정확도 ±0.5°C).
• 와인딩 핫스팟 온도 계산::
  직접 측정이 불가능한 경우 '최고 오일 온도 + 권선 전류의 추가 온도 상승'으로 온도를 간접적으로 계산합니다:
  권선 핫스팟 온도 = 최고 오일 온도 + (정격 전류에서 핫스팟 온도 상승) x (실제 전류/정격 전류)²²
  (참고: 정격 전류에서 핫스팟 온도 상승은 일반적으로 10~15°C이며, 제조업체에서 제공합니다.)

3. 온도 제한(핵심 안전 표시기)

• 최고 오일 온도정상 작동 시 85℃ 이하(이때 와인딩의 핫스팟 온도는 약 95-100℃), 단시간 95℃ 이하(핫스팟 온도는 ≤105℃)로 유지합니다;
• 와인딩 핫스팟 온도최대 허용 온도: 105°C(이 온도를 초과하면 단열지의 노화가 급격히 빨라지고 수명이 크게 단축됩니다);
• 환경 온도40°C를 기준으로 합니다(40°C를 초과하면 오일 온도를 제한하기 위해 부하를 줄이세요).

4. 모니터링 시스템 및 보호 기능

• 오일 온도 컨트롤러최고 오일 온도를 모니터링하고 두 가지 보호 수준을 설정하세요:
  • 알람: 오일 온도가 80℃에 도달하면 알람이 울립니다(방열이 불충분할 수 있음을 나타냅니다);
  • 트리핑: 오일 온도가 90℃에 도달하면 트리핑됩니다(핫스팟 온도가 105℃를 초과하지 않도록 주의).
• 권선 온도 아날로그 컨트롤러변류기를 통해 권선 전류를 수집하고, 최고 오일 온도와 결합하여 권선 핫스팟 온도를 계산하고, 오일 온도 컨트롤러와 유사한 알람 및 트립 기능을 제공합니다(권선의 실제 상태에 더 가깝게).
• 강제 오일 순환 변압기는 오일 펌프와 라디에이터 팬의 작동 상태도 모니터링해야 합니다(고장으로 인해 오일 온도가 갑자기 상승할 수 있음).

5. 유지 관리 포인트 모니터링

• 오일 온도 센서의 오일 누출 여부를 주기적으로 점검합니다(오일 침지형 센서는 밀봉 불량으로 인해 오일이 누출될 수 있음);
• 온도 측정 장치를 교정(1년에 한 번)하여 최고 오일 온도가 2°C 이하의 오차로 측정되는지 확인합니다;
• 오일 레벨(오일 레벨이 낮으면 방열 면적이 줄어들어 오일 온도가 높아짐)과 오일 품질(오일이 열화되면 방열 효율이 떨어짐)을 확인합니다;
• 냉각 시스템(오일 펌프, 팬)의 연동 기능을 확인합니다(예: 오일 온도가 60°C에 도달하면 자동으로 시동).

셋째, 건식 변압기와 유입식 변압기 온도 모니터링의 핵심 차이점

요약