Qual é o melhor dispositivo de monitoramento de corrente de aterramento do núcleo do transformador? É preciso ter clareza antes de escolher esses itens

As principais diferenças entre os dispositivos de monitoramento de corrente de aterramento estão concentradas em três dimensões: solução de sensor, precisão de medição e disponibilidade de capacidade de limitação de corrente. A solução de fluxo zero para o sensor, a precisão de miliamperes para seção de corrente pequena e o suporte para comunicação Modbus ou DL/T860 são os limites básicos para produtos qualificados. A função de limitação de corrente é determinada pelas condições de operação e manutenção do local para determinar se ela é necessária.

• Corrente circulante do aterramento multiponto do núcleo, limite industrial de 100 mA, monitoramento on-line necessário
• Os transformadores de corrente de fluxo zero são o principal hardware para garantir a precisão de pequenos segmentos de corrente
• Faixa de 1mA a 10A, precisão de ±5% + 1mA, é a linha de base dos dispositivos qualificados
• Para locais remotos ou sem supervisão, uma unidade composta com uma função de comutação de limite de corrente de quatro estágios é mais segura.
• Os protocolos de comunicação precisam corresponder aos sistemas de despacho ou monitoramento existentes para evitar retrabalho de integração.

1. histórico sobre os riscos e o monitoramento das correntes de aterramento do núcleo de ferro

O núcleo do transformador tem apenas um único ponto de aterramento durante a operação normal. Depois que o isolamento é danificado e vários pontos são aterrados, forma-se um circuito fechado dentro do núcleo, as correntes circulantes continuam a fluir e a temperatura local aumenta. Se o isolamento for danificado, ele acelerará o processo de envelhecimento; se for danificado, queimará o núcleo, fundirá a placa de aterramento, suspenderá o potencial do equipamento e o transformador ficará exposto ao risco de desligamento não planejado.

As normas do setor nacional estipulam claramente que a corrente de aterramento do núcleo do transformador deve ser monitorada on-line.Limite de 100 mAEsse requisito foi incluído nos padrões relevantes de operação e manutenção. Esse requisito está escrito nos padrões de O&M relevantes e é um item de monitoramento obrigatório, não uma configuração opcional.

2. 5 parâmetros principais para a seleção de dispositivos

2.1 Faixa de medição e precisão

As correntes de aterramento do núcleo abrangem uma ampla faixa dinâmica. Os sinais de fuga que podem estar na faixa de miliamperes de um dígito em condições normais de isolamento podem saltar para o nível de amperes durante a fase de desenvolvimento da falha. Se a faixa do dispositivo não abranger 1mA ~ 10ASe a corrente não for suficientemente alta, haverá um ponto cego em cada extremidade - uma anomalia precoce perdida na seção de corrente pequena e uma falha por excesso de alcance na seção de corrente grande.

A precisão da medição deve ser de acordo com as leituras padrão ±5% + 1mAResolução 1mA. Os produtos de baixo preço geralmente têm baixa linearidade e grande desvio de temperatura na pequena faixa de corrente, e o alarme não é mais significativo quando os dados são distorcidos.

2.2 Programas de sensores

Os transformadores de corrente convencionais dependem do princípio de saturação magnética do núcleo de ferro e operam com erros não lineares significativos na faixa de corrente pequena, o que os torna inadequados para o monitoramento da corrente de aterramento do núcleo em escala de miliamperagem.Transformadores de corrente de fluxo zeroA manutenção do fluxo do núcleo em zero por meio de um circuito de compensação ativo, com boa linearidade e ampla faixa, é atualmente a principal rota tecnológica para esse tipo de aplicação.

As fontes de interferência eletromagnética no local da subestação são densas, e o projeto de blindagem do sensor afeta diretamente a credibilidade dos dados. A estrutura de blindagem de três camadas pode suprimir com eficácia a interferência de modo comum e garantir a autenticidade do sinal coletado.

2.3 Função de limitação de corrente

Alguns dispositivos integram o módulo de comutação automática do resistor limitador de corrente com base no monitoramento, que é um produto composto. Os dois tipos de soluções têm cenários de aplicação diferentes; consulte a seção 3 para obter detalhes.

2.4 Estrutura de montagem e classe de proteção

• montagem em rack(Padrão 19 polegadas 1U): instalação na sala de controle ou no gabinete do painel de proteção, IP30 para requisitos internos
• montado na paredeInstalação nas proximidades do transformador, ambientes externos ou úmidos devem ser selecionados. IP55

A faixa de temperatura operacional deve ser coberta -40°C a +70°CA umidade ambiente é de 0~95% (sem condensação). Em algumas partes dos extremos de baixa temperatura do inverno doméstico, os indicadores de temperatura não atendem aos padrões do produto no ambiente de baixa temperatura, e a medição será desviada ou até mesmo morta.

2.5 Protocolos de comunicação

O dispositivo deve ser conectado ao sistema de automação da subestação ou à estação de despacho principal.Modbus 和 DL/T860 (IEC 61850) É o principal protocolo do setor de energia elétrica. Ambos os protocolos são compatíveis com uma variedade maior de produtos para evitar retrabalho de integração devido a protocolos incompatíveis.

3. cenários para monitoramento apenas versus monitoramento + limitação de corrente

Somente monitoramento

Tendo como núcleo a aquisição de dados em tempo real e a detecção de estado, ele tem as funções de exibição no local (opcional), análise de tendências, alarme de limite excessivo, monitoramento remoto, armazenamento e consulta de dados. O dispositivo em si não intervém no circuito de aterramento e depende do manuseio manual quando uma anormalidade é detectada.

Ideal para locais com equipe de O&M residente, resposta oportuna e onde o domínio do status é o objetivo principal.

Monitoramento + Limite de corrente composto

Além da função de monitoramento completo, o módulo de comutação automática do resistor limitador de corrente integrado suporta entrada graduada de quatro estágios. Quando a corrente de aterramento excede o limite, o dispositivo pode reduzir automaticamente a corrente para uma faixa segura sem intervenção manual, proporcionando uma janela de descarte para manutenção subsequente.

Adequado para subestações sem supervisão, locais remotos com longos ciclos de resposta de O&M ou cenários com requisitos rigorosos de fornecimento contínuo de energia aos equipamentos.

4. comparação dos parâmetros dos dois tipos de produtos

5. 3 bases de julgamento para a seleção de fornecedores

① Capacidade autônoma de P&D
Os produtos OEM têm capacidade de resposta limitada aos requisitos personalizados e ao suporte técnico. As condições do local variam muito, o local de instalação do sensor, a configuração da interface de comunicação, a lógica do alarme e outros detalhes muitas vezes precisam ser ajustados, e a pesquisa e o desenvolvimento independentes dos fabricantes nesse aspecto têm mais espaço de manobra.

② Integridade do sistema
De sensores, unidades de processamento de sinais, terminais de aquisição de dados a software de monitoramento de back-end, um pacote completo do mesmo fabricante pode reduzir efetivamente o risco de compatibilidade da integração do sistema. O programa de aquisição descentralizada de cada módulo e o acoplamento de várias fábricas são propensos a uma indefinição dos limites de responsabilidade durante o estágio de comissionamento e a localização de falhas.

③Casos reais de engenharia
Os indicadores da tabela de parâmetros precisam ser verificados no local. Os produtos com o mesmo tipo de endosso de caso de engenharia, sua estabilidade no ambiente operacional real, o desempenho anti-interferência e a velocidade de resposta pós-venda estão bem documentados, e o risco é mais controlável.

6. perguntas frequentes

Q1: Qual é a quantidade de corrente de aterramento do núcleo necessária para o descarte?
O limite do setor é de 100 mA. Na operação e na manutenção reais, se houver uma tendência contínua de aumento no valor atual, mesmo que o limite ainda não tenha sido atingido, a causa deve ser registrada e investigada, e não é aconselhável esperar até que o limite seja excedido antes de responder.

Q2: Qual é a principal diferença entre um transformador de fluxo zero e um transformador de corrente comum?
O princípio operacional dos transformadores de corrente comuns se baseia na mudança do fluxo magnético do núcleo de ferro, e o erro aumenta drasticamente com a característica não linear na seção de corrente pequena, que não pode atender ao requisito de precisão de miliamperes. Os transformadores de fluxo zero controlam o fluxo do núcleo próximo a zero por meio de compensação ativa e têm uma ampla faixa linear, o que os torna adequados para cenários de monitoramento da corrente de aterramento do núcleo a partir de 1 mA.

P3: O transformador pode continuar funcionando depois de colocar o resistor limitador de corrente?
Pode. O resistor limitador de corrente é conectado ao circuito de aterramento, que serve para suprimir a corrente de aterramento anormal dentro de uma faixa segura, e pertence às medidas de descarte temporário em operação, sem afetar a função de fornecimento de energia do corpo do transformador. A manutenção formal precisa ser realizada em condições de blecaute.

P4: Os dados históricos são mantidos depois que a unidade é desligada?
Os dispositivos com função de armazenamento local não perdem dados após o desligamento e podem continuar a consultar e fazer upload após o restabelecimento da energia. Ao selecionar o modelo, é necessário confirmar as instruções específicas do fabricante sobre a capacidade de armazenamento e a proteção contra desligamento.

Q5: Há alguma diferença no desempenho do monitoramento entre a montagem na parede e a montagem em rack?
O desempenho do monitoramento principal é o mesmo, a diferença se reflete na estrutura de instalação e no nível de proteção. Nível de proteção IP55 montado na parede, adequado para instalação local; IP30 montado em rack, adequado para tela centralizada. A seleção é baseada no ambiente de instalação, independentemente do desempenho do monitoramento.

Q6: O dispositivo pode ser conectado ao SCADA ou ao mestre de despacho?
Os dispositivos que suportam o protocolo DL/T860 podem ser conectados diretamente ao sistema de automação de despacho de acordo com o padrão IEC 61850; os dispositivos que suportam o Modbus podem ser conectados por meio do conversor de protocolo. O método de acesso específico depende dos requisitos de protocolo do lado da estação mestra, e é recomendável confirmar a especificação da interface com o fabricante antes da integração.

Entre em contato com a Inotera para obter suporte à seleção

A Inotera (Fuzhou) Sales Co., Ltd. se concentra no sistema de monitoramento on-line de transformadores. Os produtos da série IN-203 abrangem o tipo de monitoramento puro e o tipo composto de monitoramento + limitação de corrente, suportam instalação em parede e em rack, o protocolo de comunicação abrange Modbus e DL/T860, a função pode ser personalizada de acordo com os requisitos do projeto.

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