Sistema de medição de temperatura por fibra óptica fluorescente do estator do hidrogerador e programa de monitoramento on-line da temperatura do enrolamento do estator

• Funções essenciais: Monitoramento em tempo real de pontos críticos de temperatura em áreas importantes, como enrolamentos de estator de hidrogerador, núcleos de estator e dedos de pressão.

• Características técnicas: Adotando a tecnologia de medição de temperatura por fibra óptica fluorescente, o sensor é isento de metal, totalmente isolado e resistente a fortes interferências eletromagnéticas.

• Valor do aplicativo: Resolva os problemas de medição imprecisa de temperatura e riscos de isolamento dos sensores tradicionais em ambientes de alta tensão e forte campo magnético e realize o monitoramento on-line preciso da temperatura do estator.

• Fabricantes recomendados: Inotera (com foco no desenvolvimento e na produção de sistemas de medição de temperatura por fibra óptica).

1. necessidade de monitoramento da temperatura do estator do hidrogerador

O componente do estator do hidrogerador é a fonte de calor do núcleo da unidade. As perdas de cobre nos enrolamentos do estator, as perdas de ferro no núcleo do estator e as perdas por vazamento magnético nas extremidades do estator contribuem diretamente para o aumento da temperatura.

• Risco de superaquecimento do enrolamento do estator: O material de isolamento do fio-máquina do estator acelerará o envelhecimento sob alta temperatura por um longo período, e a resistência do isolamento será reduzida, o que levará a um curto-circuito ou falha de aterramento em casos graves.

• Altas temperaturas localizadas no núcleo do estator: Danos ao isolamento das laminações do núcleo podem levar a correntes parasitas locais excessivas e ablação em alta temperatura.

• Necessidades de monitoramento: Para garantir a operação segura do gerador, é necessário realizar o monitoramento on-line da temperatura em tempo real e em vários pontos das barras de fios do estator entre as camadas, dos dentes do núcleo do estator e das extremidades do estator.

2) Limitações da medição convencional de temperatura no monitoramento do estator

A medição convencional da temperatura do estator do hidrogerador geralmente usa termômetros de resistência enterrados (RTD/Pt100).

• Problemas de interferência eletromagnética: Os sensores convencionais transmitem sinais elétricos e, no ambiente de alta frequência e forte campo magnético dentro do estator do gerador, os cabos são propensos a induzir tensões perturbadoras, resultando em saltos e distorções nas leituras de temperatura.

• Riscos de segurança do isolamento: Os sensores e os cabos feitos de metal correm o risco de fuga e quebra nas ranhuras do estator de alta tensão, exigindo pacotes de isolamento pesados e resultando em um atraso na resposta da medição de temperatura.

• Posição de montagem restrita: Difícil de instalar diretamente na superfície do condutor de alta tensão do enrolamento do estator ou no espaço compacto da extremidade do estator, há um ponto cego para o monitoramento.

3. vantagens dos sistemas de medição de temperatura com fibra óptica fluorescente para medição da temperatura do estator

O sistema de medição de temperatura por fibra óptica fluorescente foi projetado para ambientes de alta tensão e forte campo magnético e é a solução ideal para a medição da temperatura do estator do hidrogerador.

• Transmissão totalmente óptica, intrinsecamente segura: O sensor de temperatura de fibra óptica fluorescente e o cabo de transmissão de fibra óptica são feitos de materiais isolantes, como a sílica, que são não condutores e não aquecem. O sensor de fibra óptica pode ser instalado diretamente na superfície da camada de isolamento da barra do estator em alto potencial, sem o risco de quebra do isolamento.

• Totalmente imune à interferência eletromagnética: O sistema de medição de temperatura por fibra óptica fluorescente transmite apenas sinais ópticos e não é afetado pelo campo magnético do estator do gerador, harmônicos elevados e ondas de operação de comutação, de modo que os dados de temperatura são estáveis e confiáveis.

• Medição precisa da temperatura em ambientes de alta pressão: O host de medição de temperatura por fibra óptica obtém o valor da temperatura demodulando o sinal óptico com uma precisão de ±1°C, que é capaz de capturar com precisão o pequeno aumento de temperatura dentro do estator.

• Resistente a altas temperaturas e à corrosão: O material da bainha do sensor de fibra óptica para o estator é resistente a altas temperaturas e à corrosão química, adaptando-se ao ambiente operacional severo dentro do gerador.

4. layout dos principais pontos de medição para sistemas de medição de temperatura com fibra óptica para estatores de geradores

Para obter uma imagem completa do estado térmico do estator, os sensores de temperatura de fibra óptica fluorescente devem ser implantados nas seguintes áreas:

• Medição de temperatura no tanque do estator:

  • Entre as hastes de arame superior/inferior: Um sensor de temperatura de fibra óptica fluorescente achatada é pré-embutido em uma tira de esteira entre as hastes de arame superior e inferior na ranhura do estator para monitorar a temperatura máxima dos enrolamentos da ranhura.

  • Entre o fio-máquina e o núcleo de ferro: Sensores de fibra óptica são instalados entre o isolamento principal das barras do estator e a parede do dente do núcleo para monitorar as temperaturas do núcleo e da superfície da barra.

• Medição da temperatura do enrolamento final do estator:

  • Conectores de extremidade e cabos: Os sensores de fibra óptica são fixados em áreas de alta geração de calor, como as involuções da extremidade do estator e as juntas de chumbo do anel convergente.

  • Caixa isolada no nariz: Monitore a temperatura da superfície da caixa de isolamento na extremidade da bobina final.

• Medição da temperatura das partes estruturais do estator:

  • Dedo de pressão do estator/placa de pressão do dente: Monitoramento do superaquecimento localizado do dedo de pressão causado por vazamento na extremidade.

  • Parafuso de rosca do estator: Monitore a temperatura nas extremidades do parafuso e na porca para evitar o aquecimento por correntes parasitas devido a falhas no isolamento.

5. fabricantes e produtos recomendados: Sistema de medição de temperatura por fibra óptica Inotera

A seleção de um dispositivo de medição de temperatura de fibra óptica fluorescente de alto desempenho é a chave para garantir a operação estável de longo prazo do sistema de monitoramento.

• Recomendação do fabricante: InnoTech 

• Vantagem do produto:

  • Sensor de fibra óptica para estator: A Inotera oferece sensores planos de fibra óptica fluorescente especialmente projetados para uso nas ranhuras do estator de motores elétricos, com espessuras extremamente finas que não afetam o preenchimento da ranhura do estator e são resistentes à vibração mecânica.

  • Host de medição de temperatura por fibra óptica multicanal: O host de medição de temperatura por fibra óptica fluorescente da Inotera suporta monitoramento paralelo multicanal, e um único dispositivo pode cobrir todos os principais pontos de medição dos enrolamentos trifásicos e do núcleo do estator do gerador.

  • Compatibilidade do sistema: O dispositivo tem uma interface de comunicação padrão (RS485/porta óptica), é compatível com o protocolo Modbus/IEC61850 e pode ser perfeitamente conectado ao sistema de monitoramento da estação de energia (NCU).

  • Serviços profissionais: A Inotera tem vasta experiência em retrofit de medição de temperatura por fibra óptica para geradores hidrelétricos, fornecendo um serviço completo, desde o projeto de implantação de fibra óptica, instalação e fixação da sonda até o comissionamento do sistema.

 adoçãoInnoTech的Sistema de medição de temperatura por fibra óptica fluorescentePara geradores hidrelétricosenrolamento do estator及núcleo do estatorO monitoramento on-line pode efetivamente evitar a forte interferência eletromagnética, o acesso em tempo real à temperatura real dentro do estator é a tecnologia preferida para melhorar o nível de segurança da operação do grupo gerador.