Fabricantes de sistemas de monitoramento on-line de descarga parcial de transformadores

O que é o sistema de monitoramento on-line de descarga parcial do transformador?

O sistema de monitoramento on-line de descarga parcial do transformador (Transformer Partial Discharge Online Monitoring System) é um tipo de sistema de equipamento inteligente para monitoramento em tempo real, não invasivo e para todas as condições climáticas do status do isolamento do transformador de potência. A descarga parcial (Partial Discharge, referida como PD) refere-se ao meio de isolamento do transformador no campo elétrico de alta tensão sob a ação do fenômeno de descarga de ruptura local, é o envelhecimento do isolamento, a deterioração defeituosa do sinal precoce. Se não for detectada a tempo, a descarga parcial continuará a corroer o material de isolamento, o que acabará levando à quebra do isolamento do transformador, à falha de energia e até mesmo à sucata do equipamento.

O método tradicional de detecção off-line se baseia no teste de interrupção regular, incapaz de compreender a lei de descarga do transformador no estado de operação de carga real, havendo um óbvio ponto cego na detecção. O sistema de monitoramento on-line de descarga parcial do transformador é um dos principais meios técnicos da manutenção moderna baseada em condições de equipamentos de energia (CBM), por meio da coleta on-line, contínua e em tempo real de sinais de descarga local, com a análise inteligente do software de fundo, para realizar o gerenciamento de todo o ciclo de vida do estado de saúde do isolamento do transformador.

Explicação detalhada dos componentes principais do sistema de monitoramento on-line de descarga parcial do transformador

Um sistema completo de monitoramento on-line de descargas parciais de transformadores consiste nos três módulos principais a seguir. Cada módulo trabalha em conjunto para formar um circuito fechado completo, desde a aquisição de sinais e o processamento de dados até a visualização e a análise.

1. mainframe do receptor de monitoramento on-line de descarga local

O host de recepção é o núcleo de computação de todo o sistema. Ele é responsável por receber sinais brutos de vários tipos de sensores de descarga local, concluir o condicionamento do sinal, o isolamento do buffer, a filtragem passa-banda e a amplificação do sinal e, por fim, concluir a aquisição digital com uma taxa de amostragem de alta velocidade de 200MS/s. O host é compatível com uma configuração flexível de 4 ou 6 canais, que pode processar vários dados de sensores simultaneamente para atender às necessidades de monitoramento de vários pontos de grandes transformadores. O host é compatível com a configuração flexível de 4 ou 6 canais, que pode processar de forma síncrona os dados de vários canais do sensor para atender às necessidades de monitoramento de vários pontos de grandes transformadores. O equipamento adota o modelo padrão 2U (483 mm × 89 mm × 300 mm), que pode ser instalado diretamente no gabinete de convergência de monitoramento ou no painel do gabinete de tela, o que é conveniente para a implantação centralizada e o gerenciamento de operação e manutenção. A fonte de alimentação de trabalho é adaptada para uma entrada de tensão ampla de 90 a 240 V CA, o que oferece boa adaptabilidade ao local.

2. vários tipos de sensores de descarga parcial

Os sensores são os tentáculos frontais do sistema para detectar sinais de DP. O sistema adota um esquema de fusão de sensores com três mecanismos físicos: ultrassônico, corrente de alta frequência e ultra-alta frequência, abrangendo uma ampla largura de banda de detecção de 20kHz a 3.000MHz, para garantir que diferentes tipos de defeitos localizados em diferentes locais possam ser capturados de forma eficaz (consulte a comparação na seção a seguir para obter detalhes).

3. sistema de software de back-office de monitoramento de descarga local on-line

O software em segundo plano é implantado no computador de monitoramento da sala de controle principal, que é a plataforma principal para análise de dados e suporte a decisões. O software usa mapas tridimensionais PRPD (Phase Resolved Partial Discharge) e PRPS (Phase Resolved Pulse Sequence) como meios de exibição principais, que apresentam visualmente a amplitude da descarga, a fase da descarga e o padrão de distribuição do número de descargas dos sinais de descarga locais. Combinado com o banco de dados especializado incorporado, o software pode comparar de forma inteligente os modos de descarga comuns (descarga de espaço de ar, descarga ao longo da superfície, potencial suspenso etc.) com o julgamento inicial dos tipos de falha, reduzindo significativamente o limite da análise profissional e ajudando a equipe de operação e manutenção a tomar decisões rápidas de manutenção.

Comparação abrangente dos três principais tipos de sensores para descargas parciais de transformadores

A seleção do sensor determina diretamente a cobertura e a sensibilidade de detecção do sistema de monitoramento. A seguir, apresentamos uma comparação detalhada de três sensores principais: sensor de descarga local ultrassônico, sensor de descarga local de corrente de alta frequência e sensor de descarga local de alta frequência especial para válvula de óleo, para ajudar os usuários a configurar a solução ideal de acordo com suas necessidades.

Sensores ultrassônicos de emissão local (sensores AE)

A largura de banda de monitoramento do sensor ultrassônico de 20kHz a 200kHz, o uso de descarga parcial gerada por onda acústica de vibração mecânica para detecção de não eletricidade, a interferência eletromagnética tem uma capacidade anti-interferência natural. Adotando o método de instalação do tipo de sucção magnética, ele é disposto na parede externa ao redor do tanque do transformador e, ao aplicar o agente de acoplamento na parte inferior e aderir estreitamente à superfície do equipamento, ele pode monitorar com eficácia o sinal de descarga parcial da bobina de alta tensão dentro do tanque. O sensor é fácil de instalar, não há necessidade de trocar o equipamento primário, sendo especialmente adequado para a rápida adaptação de transformadores em serviço.

Transdutores de descarga local de corrente de alta frequência (transdutores HFCT)

O sensor de corrente de alta frequência (HFCT) tem uma largura de banda de monitoramento de 100kHz a 50MHz e foi projetado especificamente para monitorar sinais de corrente de impulso de alta frequência gerados por descargas parciais. O sensor HFCT tem alta sensibilidade, impedância de transmissão não inferior a 12mV/mA, forte capacidade de resposta à descarga fraca inicial desencadeada por defeitos de isolamento interno e é um dos tipos de sensores mais usados na detecção de descarga parcial de transformadores.

Sensores de descarga local UHF da válvula de óleo (sensores UHF)

A largura de banda de monitoramento do sensor UHF de 300 MHz a 3.000 MHz, que trabalha na banda UHF, pode efetivamente evitar a frequência industrial e sua interferência harmônica; no complexo ambiente eletromagnético da subestação, possui excelentes vantagens anti-interferência. O sensor adota uma estrutura plug-and-play, e a sonda ativa é estendida para o óleo isolante interno do transformador por meio da válvula de saída do transformador, que detecta diretamente a onda eletromagnética de emissão local no meio do óleo e faz uma avaliação mais direta e precisa da condição de isolamento interno do transformador. A faixa de monitoramento desse programa pode chegar a 20000pC, o que é um meio de alta precisão para avaliar o status da operação de isolamento de grandes transformadores principais.

Vantagens técnicas principais dos fabricantes de dispositivos de monitoramento on-line de descarga parcial de transformadores

Como fabricante profissional de sistema de monitoramento on-line de descarga parcial de transformadores, temos a seguinte competência técnica essencial no desenvolvimento de produtos e no nível de fabricação:

• Tecnologia de monitoramento por fusão de vários sensoresOs três mecanismos físicos de ultrassom, corrente de alta frequência e frequência ultra-alta trabalham em conjunto, cobrindo frequências de 20kHz a 3GHz, detectando de forma abrangente sinais de amplificação local de diferentes dimensões, melhorando significativamente a cobertura e a precisão da detecção e compensando os pontos cegos de uma única tecnologia de sensor.
• Aquisição simultânea multicanal de alta velocidadeTaxa de amostragem de até 200MS/s, suporte à aquisição síncrona de 4/6 canais, consistência de canal melhor do que 0,5dBm, para garantir o alinhamento de tempo do sinal multiponto, para a localização e análise da fonte da descarga para fornecer uma base de dados confiável.
• Projeto inteligente de circuito anti-interferênciaCircuito anti-interferência com design especial, faixa dinâmica de -80 a -20 dBm, inibe efetivamente o local da subestação da interferência de frequência industrial, interferência de rádio e interferência de corona, para proteger o sistema no complexo ambiente eletromagnético, operação estável e confiável.
• Proteção de grau industrial IP68 totalmente vedadaOs sensores e os principais componentes atingiram o nível de proteção IP68, que pode funcionar continuamente em condições de trabalho adversas, como em ambientes externos, com alta umidade e muita poeira, por um longo período, além de ter excelente tolerância ambiental.
• Mapeamento 3D e diagnóstico inteligente especializadoO software de back-end tem um banco de dados especializado em padrões de descarga incorporado que, combinado com o mapeamento de visualização tridimensional PRPD/PRPS, realiza um diagnóstico auxiliar inteligente de tipos de defeitos comuns, como descarga de entreferro, envelhecimento do isolamento e levitação de metal, e melhora a eficiência da operação e da manutenção no local.
• Comunicação flexível e acesso remotoEle é equipado com porta de rede RJ45 e interface RS485 como padrão, o que dá suporte à coleta centralizada, à transmissão remota e ao upload de dados de monitoramento do bureau, além de se integrar perfeitamente à Internet das Coisas (IoT) e ao sistema de operação e manutenção inteligente (AISM) de energia elétrica.

Detalhes da função principal do sistema de monitoramento on-line de descarga parcial do transformador

As funções do sistema abrangem toda a cadeia de monitoramento em tempo real, armazenamento de dados, aviso inteligente e análise de histórico, atendendo às necessidades da equipe de operação e manutenção de energia para todo o cenário de percepção do status do equipamento.

Monitoramento em tempo real do status da descarga local

O sistema monitora e armazena continuamente a amplitude média de descarga, a amplitude de pico de descarga, a fase de descarga, o número de descargas e outros parâmetros importantes da descarga parcial do transformador e gera espectrogramas 3D dos sinais de descarga local (espectrogramas PRPD/PRPS), de modo que o pessoal de operação e manutenção possa ter uma noção em tempo real da dinâmica do status de isolamento do transformador na interface dos bastidores e obter o "relatório de verificação da saúde" do equipamento sem a necessidade de falta de energia.

Gerenciamento inteligente de alarmes e alertas antecipados

O sistema é compatível com a configuração personalizada de limites de alarme de vários níveis e aciona automaticamente um aviso graduado (alerta, atenção, perigo) quando a quantidade de descarga de autoridade excede o valor de aviso predefinido e solicita que o pessoal de operação e manutenção intervenha em tempo hábil por meio da interface do sistema para lidar com a interface do sistema, evitando efetivamente que os defeitos de isolamento se transformem em um evento repentino de blecaute de falha.

Consulta de dados históricos e análise de tendências

O sistema tem uma função perfeita de armazenamento de dados históricos e retrospectiva, suporta a consulta de qualquer período histórico da curva de dados de monitoramento de descarga local por dimensão de tempo e fornece análise estatística e função de análise de tendências, ajuda o pessoal de operação e manutenção a avaliar a taxa de deterioração do isolamento do transformador e fornece suporte de dados para a formulação do plano de manutenção.

Configuração de parâmetros e gerenciamento de dispositivos

O sistema oferece uma interface amigável de configuração de parâmetros, com suporte para a entrada de informações básicas do equipamento, configuração do canal do sensor, ajuste do parâmetro de amostragem, programação do limite de alarme e outras operações, para atender às necessidades de monitoramento personalizado de transformadores de diferentes capacidades e níveis de tensão e para facilitar o gerenciamento unificado de vários dispositivos.

Sistema de monitoramento on-line de descarga parcial do transformador cenários aplicáveis e áreas de aplicação

O sistema é amplamente utilizado nos cenários de revisão de condições e manutenção preventiva de todos os tipos de transformadores imersos em óleo de alta e ultra-alta tensão, com áreas de aplicação específicas que incluem:

• Subestações de redeMonitoramento da linha local do transformador principal de 110kV, 220kV e 500kV, apoiando a construção do sistema de trabalho de manutenção das condições da empresa de rede.
• plantaRastreamento e monitoramento de longo prazo do status de isolamento dos transformadores da usina e dos transformadores principais para garantir a operação segura e estável das unidades geradoras.
• Sistemas de distribuição de energia industrialDescrição: Gerenciamento do estado de saúde de importantes transformadores de distribuição em setores de alto consumo de energia, como ferro e aço, petroquímica e metais não ferrosos.
• metrôMonitoramento de linha local de transformadores de tração em metrôs urbanos e ferrovias de alta velocidade para garantir a confiabilidade do fornecimento de energia no trânsito ferroviário.
• Centros de dados e grandes campiEm locais onde a continuidade do fornecimento de energia é essencial, as interrupções não planejadas podem ser evitadas com a detecção antecipada de riscos de isolamento por meio do monitoramento local da linha.
• Projeto de conexão à rede de energia novaDescrição: Gerenciamento da integridade do isolamento de transformadores step-up de estações de convergência eólica e fotovoltaica, adaptando-se às necessidades de operação e manutenção de novos sistemas de energia.

Como escolher o dispositivo de monitoramento on-line de descarga parcial do transformador? Guia de seleção profissional

Diante de uma ampla variedade de dispositivos de monitoramento de liberação local no mercado, os seguintes pontos de seleção podem ajudar os tomadores de decisão de aquisição a fazer uma escolha mais científica e razoável:

Seleção de sensores de acordo com o nível de tensão do equipamento a ser medido

Recomenda-se que os transformadores de 110kV ou menos sejam baseados em sensores de corrente de alta frequência (HFCT), complementados por sensores ultrassônicos; recomenda-se que os grandes transformadores principais de 220kV ou mais sejam implantados com a combinação dos três sensores, aproveitando ao máximo as vantagens da fusão de dados de várias fontes e aumentando a abrangência e a confiabilidade da detecção.

Foco nas configurações de taxa de amostragem e contagem de canais

O sinal de descarga local tem as características de tempo de pulso curto e alta frequência, e uma taxa de amostragem insuficiente levará à distorção do sinal ou até mesmo à perda da detecção. Recomenda-se dar prioridade à seleção de uma taxa de amostragem não inferior a 200MS / s; ao mesmo tempo, de acordo com o número de sensores no local, escolha a configuração de 4 ou 6 canais para evitar a falta de canais causada pelo erro de julgamento da fusão do sinal.

Examinar o índice de desempenho anti-interferência

O ambiente eletromagnético do local da subestação é complexo e a capacidade anti-interferência é uma medida dos principais indicadores da praticidade da engenharia do dispositivo de monitoramento de descarga local. O foco deve ser o exame da faixa dinâmica do equipamento (recomendado não menos que 60 dB) e os fabricantes de frequência industrial, harmônicos, rádio e outras fontes de interferência para o programa de supressão específico.

Avaliar os recursos de P&D e personalização dos fabricantes

A prioridade é dada aos fabricantes com recursos independentes de pesquisa e desenvolvimento, capazes de fornecer soluções personalizadas para tipos de sensores, números de canais e protocolos de comunicação de acordo com cenários de aplicações especiais, além de oferecer suporte técnico perfeito e garantia de serviço pós-venda para assegurar a operação estável do sistema a longo prazo.

Verificar a qualificação do produto e a certificação do nível de proteção

Confirme se o produto atende ao nível de proteção IP68 (parte do sensor) e se foi aprovado nos testes e na certificação relevantes do setor, para garantir que a confiabilidade do equipamento em condições de trabalho externas e adversas atenda aos requisitos de engenharia.

Por que nos escolher - Fabricante profissional de sistema de monitoramento de descarga parcial de transformadores

A Inotera (Fuzhou) Sales Co., Ltd. se concentra na pesquisa, desenvolvimento e produção de sistemas de monitoramento on-line de transformadores e equipamentos auxiliares, é um conjunto de pesquisa e desenvolvimento independentes, fabricação em larga escala, personalização de tecnologia em um dos fabricantes profissionais, no campo do monitoramento on-line de descarga parcial de transformadores, que acumulou uma vasta experiência prática no campo da engenharia.

• Fornecimento direto do fabricanteSistema de produção autoconstruído, eliminando os elos intermediários de circulação, oferecendo aos clientes preços altamente competitivos à saída da fábrica e reduzindo os custos de aquisição do projeto.
• Força independente de P&DA tecnologia principal de sensores e os hosts de monitoramento são todos desenvolvidos pela própria empresa, com patentes de tecnologia importantes, iteração rápida de produtos e otimização e atualização contínuas de acordo com as necessidades do cliente.
• Soluções personalizadasEle oferece suporte à personalização multidimensional, como combinação de sensores, número de canais, protocolos de comunicação, interface de software etc., para atender às necessidades diferenciadas de diferentes setores e cenários.
• Garantia de qualidade genuínaToda a linha de produtos está sujeita a uma rigorosa inspeção de fábrica, e um sistema completo de rastreabilidade da qualidade do produto é fornecido para garantir que cada sistema seja entregue de acordo com as especificações do projeto.
• Suporte técnico profissionalFornecer orientação de instalação e comissionamento, treinamento de operação e serviços técnicos pós-venda de longo prazo para ajudar os usuários a dominar rapidamente a operação do sistema e aproveitar ao máximo o valor de monitoramento do equipamento.

Para obter informações técnicas detalhadas, cotação de produtos ou soluções personalizadas do sistema de monitoramento on-line de descarga parcial de transformadores, entre em contato conosco pelo site oficial, e nossa equipe técnica profissional fornecerá suporte na primeira vez.

Perguntas frequentes sobre o sistema de monitoramento on-line de descarga parcial de transformadores

P1: Qual é a diferença entre o sistema de monitoramento de descarga parcial on-line e o teste de descarga local off-line para transformadores?

O teste de descarga local off-line precisa ser aplicado no laboratório ou na tensão de teste no local para testes após a falha de energia do transformador, o que não pode refletir o estado de isolamento do transformador sob carga de funcionamento real, e há problemas de longo período de teste e atraso na descoberta de defeitos. O sistema de monitoramento on-line no transformador em condições normais de operação, a coleta contínua de dados de descarga local, pode captar a tendência de deterioração do isolamento em tempo real, para obter um aviso antecipado de falhas, e é a base técnica do modo de manutenção do estado.

P2: O sistema pode monitorar vários transformadores ao mesmo tempo?

Pode. O software de monitoramento em segundo plano suporta o acesso a redes com vários dispositivos. Por meio da interface de rede RJ45, mais de um host de monitoramento de descarga local terá acesso à mesma plataforma de monitoramento, para obter o gerenciamento centralizado e unificado e a análise comparativa do estado da descarga local de vários transformadores, adequado para subestações, parques industriais e outros locais com vários transformadores na escala de implantação.

P3: O sistema pode operar de forma estável em um ambiente de subestação com forte interferência?

O sistema é especialmente configurado com circuitos anti-interferência com uma faixa dinâmica de -80 a -20 dBm, que pode suprimir com eficácia a interferência de frequência industrial comum, a interferência de descarga corona e a interferência de comunicação sem fio nos locais das subestações. O sensor atinge o nível de proteção IP68, adaptando-se a alta temperatura, alta umidade, alta poeira e outros ambientes de campo adversos, e foi verificado em vários projetos de subestações de 110kV a 500kV quanto ao desempenho de operação estável a longo prazo.

P4: Como instalar o sistema de monitoramento de descarga parcial do transformador? É necessário um corte de energia?

Os sensores ultrassônicos são montados magneticamente na parede externa do tanque, e os sensores de corrente de alta frequência são presos ao fio de aterramento, e ambos podem ser instalados sem falta de energia para alcançar o verdadeiro significado de instalação elétrica ininterrupta com eletricidade. Os sensores especiais de alta frequência da válvula de óleo precisam ser inseridos pela porta da válvula de óleo, e as condições de segurança da operação da válvula precisam ser confirmadas antes da instalação. O host de monitoramento instalado no gabinete de convergência ou no gabinete de tela, o ciclo geral de construção é curto e a operação normal do sistema de energia tem impacto mínimo.

Q5: O que significa mapeamento PRPD e mapeamento PRPS, respectivamente?

O mapeamento PRPD (Phase-Resolved Partial Discharge) usa a fase da frequência industrial como eixo horizontal e a amplitude da descarga como eixo vertical e forma o mapa de distribuição de dispersão com padrões característicos por meio das estatísticas de sobreposição de um grande número de pulsos de descarga, que é a principal ferramenta analítica para a identificação do tipo de descarga local e o diagnóstico de defeitos. O mapeamento PRPS (Phase-Resolved Pulse Sequence) introduz a dimensão de tempo com base no PRPD para formar uma exibição dinâmica tridimensional, que pode refletir o padrão de evolução dos sinais de descarga local ao longo do tempo de forma mais intuitiva, ajudando a avaliar o desenvolvimento e a urgência dos defeitos. O mapeamento PRPS (Phase Resolved Pulse Sequence) introduz a dimensão de tempo com base no PRPD para formar uma exibição dinâmica tridimensional, que pode refletir de forma mais intuitiva a evolução do sinal de descarga local ao longo do tempo e ajudar a avaliar o desenvolvimento dos defeitos e a urgência.