Dispositivo de monitoramento da condição do transformador imerso em óleo: funções principais, pontos de seleção e diretrizes de aplicação

• O dispositivo de monitoramento das condições do transformador imerso em óleo é um equipamento especial para coleta, análise e alerta antecipado em tempo real do status de operação do transformador.
• Ao monitorar os principais parâmetros, como temperatura e nível do óleo, descargas parciais, gases dissolvidos etc., o risco de falha pode ser reduzido significativamente.
• O monitoramento on-line é mais capaz de alcançar o domínio do status contínuo e em tempo real do que a detecção off-line, e é adequado para uso em locais importantes.
• Ao selecionar o modelo, é necessário considerar os parâmetros de monitoramento, as condições de instalação, os métodos de comunicação, a implementação de padrões e outros fatores.
• A Inotera fornece soluções profissionais de monitoramento de condições para transformadores imersos em óleo para uma ampla gama de cenários de aplicação.

Primeiro, o que é um dispositivo de monitoramento de condições de transformador imerso em óleo?

O dispositivo de monitoramento das condições do transformador imerso em óleo é um tipo de instrumento e equipamento inteligente especialmente projetado para o status de operação do transformador imerso em óleo para realizar o monitoramento em tempo real, a coleta de dados e o aviso de anormalidades. Ele coleta continuamente a temperatura, o nível de óleo, o status do isolamento, o conteúdo de gás e outros dados importantes por meio de vários tipos de sensores instalados no corpo ou nos acessórios do transformador e transmite esses dados para o sistema back-end para análise e julgamento, de modo a ajudar a equipe de operação e manutenção a compreender o status de saúde do equipamento em tempo hábil.

Os transformadores imersos em óleo são amplamente utilizados em sistemas de energia, empresas industriais e de mineração, transporte ferroviário, centros de dados e outros locais, sendo o equipamento principal na transmissão e distribuição de energia. Devido à sua operação de longo prazo em ambiente de alta pressão e alta temperatura, o óleo isolante interno e os materiais isolantes envelhecem gradualmente com o tempo e, se não forem monitorados de forma eficaz, uma vez que a falha ocorra, não só afetará a confiabilidade do fornecimento de energia, mas também poderá causar graves acidentes de segurança.

Portanto, equipar um conjunto de dispositivos confiáveis de monitoramento de condições é um meio importante de garantir a operação segura e estável do transformador.

Segundo, por que os transformadores imersos em óleo precisam de monitoramento de condições?

Muitos usuários têm esta pergunta: o transformador em si já tem um relé de proteção, por que preciso de um dispositivo adicional de monitoramento de condições? Na verdade, o posicionamento dos dois é fundamentalmente diferente.

O relé de proteção está com defeitopós-eventoAção rápida, corte do circuito, pertencem à "proteção após o fato"; enquanto o dispositivo de monitoramento de condições está na falha dopré-ocorrênciaOs primeiros sinais de uma anormalidade são detectados como "aviso prévio".

Os pontos a seguir ilustram a necessidade do monitoramento de condições:

• As falhas do transformador geralmente têm precursores:Problemas como envelhecimento do isolamento, descargas parciais e deterioração do óleo geralmente apresentam sinais anômalos por dias ou até semanas antes de desencadear uma falha grave, e os dispositivos de monitoramento podem capturar essas características iniciais.
• A manutenção de interrupções regulares é cara:A inspeção off-line tradicional exige operações de interrupção de energia, afetando a produção e o fornecimento de energia. O monitoramento on-line pode captar continuamente o status do equipamento sem interrupção de energia e otimizar o plano de manutenção.
• Os equipamentos críticos não podem "ficar doentes":Para hospitais, centros de dados, ferrovias e outros locais sensíveis ao fornecimento de energia, qualquer presságio precisa ser respondido em tempo hábil, e o monitoramento de condições é o meio mais direto de garantia.
• Atender aos requisitos dos padrões do setor de energia:A State Grid, a Southern Power Grid e os padrões do setor relacionados têm requisitos claros para o monitoramento on-line de transformadores importantes.

Terceiro, o dispositivo de monitoramento das condições do transformador imerso em óleo pode monitorar quais parâmetros?

completoDispositivo de monitoramento da condição do transformador imerso em óleoNormalmente, as seguintes categorias de parâmetros principais podem ser cobertas, cada uma correspondendo a um tipo diferente de falha e base para o julgamento de risco.

Entre eles.Análise de gás dissolvido (DGA)Reconhecido no setor como um dos meios mais eficazes de determinar falhas latentes em um transformador, ele é capaz de identificar uma ampla variedade de tipos de falhas, incluindo descargas parciais, superaquecimento e umidade, e é o módulo funcional principal do dispositivo de monitoramento avançado.

IV. Qual é a diferença entre monitoramento on-line e teste off-line?

Ao escolher um método de monitoramento, os usuários geralmente ficam confusos sobre qual é o mais adequado: on-line ou off-line. Ambos têm suas próprias características e são aplicáveis a diferentes cenários, e a tabela a seguir fornece uma comparação visual.

Em conjunto.O monitoramento on-line é mais adequado para transformadores principais de energia, cargas industriais críticas e subestações sem supervisão.e outros cenários; o teste off-line é adequado como um meio complementar para locais que não estão equipados para o monitoramento on-line ou para inspeções periódicas aprofundadas.

V. Princípio de funcionamento do dispositivo de monitoramento da condição do transformador imerso em óleo

O princípio de funcionamento do dispositivo de monitoramento das condições do transformador imerso em óleo não é complicado e pode ser resumido em quatro links: "percepção - transmissão - análise - alerta precoce".

Etapa 1: Percepção
Os sensores instalados em várias partes do transformador coletam continuamente dados sobre grandezas físicas, como temperatura, vibração, concentração de gás, grandezas elétricas etc. Sensores diferentes usam princípios de medição diferentes, por exemplo, sensores de fibra óptica para medição da temperatura do enrolamento, sensores ultrassônicos para detecção de descarga local e sensores eletroquímicos para análise de gás.

Etapa 2: Transmissão
Os dados brutos coletados são transmitidos para a unidade de agregação local ou para um servidor em nuvem por meio de cabos (RS485, Ethernet) ou sem fio (4G/5G, LoRa). Os dispositivos modernos geralmente suportam vários protocolos de comunicação ao mesmo tempo e são compatíveis com interfaces padrão, como IEC 61850 e Modbus.

Etapa 3: Analisar
O sistema em segundo plano realiza cálculos em tempo real e análise de tendências históricas nos dados recebidos, combinando-os com o modelo de limite predefinido ou com o algoritmo de diagnóstico para determinar se o status atual do equipamento está dentro da faixa normal.

Etapa 4: Aviso antecipado
Quando a anormalidade é detectada, o sistema aciona imediatamente um alarme, notifica o pessoal relevante por SMS, APP push, alarmes sonoros e luminosos e gera um relatório de falha para fornecer uma base para a tomada de decisões de O&M.

VI. Em que devo prestar atenção ao instalar esse dispositivo?

A instalação adequada é um pré-requisito para a operação confiável do dispositivo de monitoramento. A seguir, algumas considerações importantes:

1. posição de montagem do sensor

Os sensores de temperatura devem ser instalados na parte superior do tanque do transformador, o mais próximo possível da camada de óleo; os sensores de descarga local precisam ser fixados na parte externa da parede da caixa, para evitar que o bloqueio de metal afete o sinal; o dispositivo on-line de cromatografia de óleo para evitar o acúmulo de bolhas de ar no oleoduto, a direção do oleoduto deve ser mantida suavemente.

2. compatibilidade eletromagnética

O ambiente eletromagnético ao redor do transformador é complexo, o cabo de sinal deve ser blindado e manter uma distância suficiente das linhas de energia fortes para evitar interferência que resulte em distorção de dados.

3. requisitos de nível de proteção

A instalação externa do dispositivo deve ser selecionada de acordo com o nível de proteção IP65 e superior; em ambientes com alta umidade, alta névoa salina ou temperaturas extremas, é necessário confirmar ainda mais a faixa de temperatura aplicável do dispositivo e o tratamento anticorrosão.

4. aterramento

O aterramento do dispositivo de monitoramento deve ser conectado de forma confiável à rede de aterramento principal do transformador para evitar erros de medição ou danos ao equipamento causados por diferenças de potencial de aterramento.

5. comissionamento e aceitação

Após a conclusão da instalação, deve-se realizar a intermodulação do parâmetro completo para confirmar que os dados do sensor e o valor real correspondem, que o link de comunicação é suave e que a função de alarme é normal antes de ser colocada em uso.

VII Como escolher o dispositivo de monitoramento correto de acordo com as necessidades reais?

Diante de uma ampla variedade de produtos no mercado com diferentes recursos, muitos usuários não sabem como começar. A tabela de comparação de seleções a seguir pode ajudar a classificar rapidamente as necessidades.

Além das dimensões acima, os seguintes pontos devem ser observados ao selecionar um modelo:

• Se há suporte para protocolos padrão:É dada prioridade a produtos que suportem protocolos padrão, como IEC 61850, Modbus TCP, etc., para facilitar a integração com sistemas SCADA ou de despacho existentes.
• Recursos de serviço do fabricante:Incluindo instalação e comissionamento locais, suporte técnico remoto, fornecimento de peças sobressalentes, etc., o sistema de pós-venda perfeito é a garantia de uso estável a longo prazo.
• Certificações e qualificações:Os produtos devem ter relatórios de teste de tipo relevantes, testes e certificação do setor de energia para garantir a conformidade com o uso real dos padrões.

Oito, monitoramento da condição do transformador imerso em óleo dos padrões e normas relevantes

O campo de monitoramento das condições do transformador imerso em óleo formou um sistema padrão relativamente perfeito; na seleção e na implementação da engenharia, é necessário consultar a implementação. Veja a seguir os principais padrões de uso comum:

• GB/T 7595--Padrão de qualidade para óleo de transformador em operação, que especifica os requisitos para os limites de gases dissolvidos no óleo.
• DL/T 722-Diretrizes para a análise e o julgamento de gases dissolvidos no óleo do transformador, que são a base fundamental para o diagnóstico de DGA.
• DL/T 1498--Diretrizes de avaliação da condição do transformador, que especificam o método de pontuação para cada quantidade de condição e o processo de avaliação abrangente.
• GB/T 4703-Padrão de Medição de Descarga Parcial para os requisitos de calibração e teste de sensores de descarga local.
• IEC 60076-7-Diretrizes de carregamento de transformadores imersos em óleo, abrangendo limites de temperatura e métodos de cálculo de modelagem térmica.
• Q/GDW 11304--State Grid Enterprise Standard, que detalha os requisitos técnicos para dispositivos de monitoramento de transformadores on-line.

No processo de licitação e aceitação do projeto, recomenda-se que os fornecedores sejam explicitamente solicitados a fornecer uma declaração de conformidade com os padrões relevantes para garantir que as especificações técnicas dos produtos sejam consistentes com os requisitos dos padrões.

IX. aviso antecipado de falhas comuns e maneiras de lidar com elas

O principal valor de um dispositivo de monitoramento de condições é detectar problemas com antecedência. Abaixo estão vários tipos de sinais anormais comuns e suas respectivas recomendações de manuseio:

1. temperaturas do óleo persistentemente altas

Possíveis causas: operação com sobrecarga, bloqueio do radiador, falha no sistema de resfriamento. Sugestão de tratamento: verifiqueVentiladores de resfriamento/Status operacional do sistema resfriado a água, verifique os níveis de carga e opere com cargas reduzidas, se necessário.

2. concentrações elevadas de gases dissolvidos (H₂, CH₄, C₂H₂)

Possível causa: Descarga parcial interna ou superaquecimento. A presença de acetileno (C₂H₂) geralmente sinaliza uma descarga de arco interno, que é um sinal de alto risco e deve ser interrompido imediatamente para inspeção.

3. aumento repentino nas descargas locais

Possíveis causas: isolamento úmido, deterioração do óleo isolante, presença de defeitos no entreferro. Sugestão de tratamento: combine com os dados do DGA para fazer um julgamento abrangente, organize testes de amostras de óleo e faça um diagnóstico preciso.

4. declínio contínuo nos níveis de petróleo

Causas possíveis: vazamento de óleo, cápsula do reservatório de óleo quebrada. Recomendação: inspeção no local para confirmar os pontos de vazamento, reabastecimento de óleo em tempo hábil e reparo dos defeitos de vedação.

5. corrente anormal de aterramento do núcleo

Causas possíveis: aterramento multiponto do núcleo de ferro ou danos no isolamento. Sugestões de manuseio: providencie a inspeção de falta de energia, meça a resistência de isolamento do núcleo de ferro e investigue o circuito de aterramento.

X. Por que cada vez mais usuários escolhem os dispositivos de monitoramento da Inotera?

Entre os muitos fornecedores de soluções de monitoramento de condições para transformadores imersos em óleo.InnoTechCom seu sistema de produtos especializados e rica experiência em engenharia, a empresa conquistou a confiança e a escolha de cada vez mais usuários.

Especializada na área de monitoramento de equipamentos de energia

A Inotera está profundamente envolvida no campo de monitoramento das condições de equipamentos de energia. A linha de produtos abrange o monitoramento da temperatura do óleo, o monitoramento do nível de óleo, a detecção de descarga parcial, a análise on-line de gás dissolvido e outros módulos de monitoramento central, e é capaz de fornecer soluções direcionadas para diferentes tamanhos e níveis de tensão de transformadores, em vez de um produto genérico de "tamanho único".

Está em conformidade com os principais padrões e é altamente compatível

Projetados em estrita conformidade com DL/T 1498, Q/GDW 11304 e outros padrões do setor, os dispositivos de monitoramento da Inotera são compatíveis com IEC 61850, Modbus TCP, MQTT e outros protocolos de comunicação, e podem ser acessados sem problemas à State Grid, ao South China Network Dispatch System e a plataformas de operação e manutenção de terceiros, com implantação flexível e acesso conveniente.

Sistema de serviço pós-venda perfeito

Desde a consulta do programa pré-projeto, orientação de instalação e comissionamento, até o suporte técnico remoto e a manutenção regular após o comissionamento, a INNOTEC oferece garantia de serviço de ciclo de vida completo, ajudando os usuários a realmente atingir a meta de "monitoramento, bom uso e manutenção conveniente".

Adequado para uma ampla gama de aplicações

Seja o transformador principal da subestação de 110kV, o transformador especial industrial de 35kV ou centros de dados, hospitais, ferrovias e outros locais que exigem alta confiabilidade do fornecimento de energia, a INNOTEC tem casos de implementação maduros e um rico acúmulo de experiência no local.

Se estiver procurando uma solução confiável de monitoramento de condições para transformadores imersos em óleo, entre em contato com a INNOTEC para obter orientação profissional de seleção e soluções personalizadas.

declaração negando ou limitando a responsabilidade

Este artigo é apenas para referência e tem o objetivo de fornecer uma introdução geral aos dispositivos de monitoramento de condições de transformadores imersos em óleo. Os parâmetros técnicos, as especificações padrão e as recomendações de aplicação deste artigo não constituem a única base para qualquer implementação de projeto ou decisão de aquisição. O projeto real deve ser combinado com modelos de equipamentos específicos, condições do local e padrões relacionados, por profissionais e técnicos para avaliar e confirmar. O autor e o editor deste artigo não serão responsáveis por quaisquer perdas diretas ou indiretas decorrentes da referência ao conteúdo deste artigo.