Как выбрать терморегулятор для обмоток трансформатора? Принципы теплового моделирования и основные моменты монтажа

• Уникальные преимущества терморегулятора обмотки: Нормальная температура на поверхности масла не означает, что температура обмотки находится в безопасном диапазоне. Терморегулятор обмотки использует технологию теплового моделирования для расчета температуры в горячих точках обмотки, уделяя особое внимание температуре в наиболее уязвимых местах изоляционных материалов трансформатора. Для главных трансформаторов напряжением 110 кВ и выше терморегулятор обмотки является незаменимым защитным устройством.
• Принципы теплового моделирования: Электроэнергия берется из тока нагрузки трансформатора через трансформатор тока; тепло, выделяемое нагревательным элементом внутри термокапсулы, пропорционально квадрату тока нагрузки (имитирует потери в меди), и после сложения с температурой поверхности обмотки рассчитывается температура горячих точек обмотки. При этом совершенно не требуется устанавливать датчики внутри обмотки высокого напряжения.
• Связь с терморегулятором масла: Терморегулятор температуры масла контролирует общее тепловое состояние, а терморегулятор обмотки — наличие внутренних перегревов. Взаимосвязь между ними аналогична взаимодополняемости термометра (измеряющего температуру на поверхности тела) и компьютерной томографии (позволяющей определить расположение внутренних очагов заболевания).

1. Подробное описание технологии теплового моделирования

Суть терморегулятора обмотки заключается в технологии теплового моделирования — то есть в том, как косвенно рассчитать температуру в самой горячей точке обмотки, не прикасаясь к высоковольтной обмотке. Техническая реализация заключается в следующем: внутри термопакета размещается нагревательный элемент, который получает питание через трансформатор тока (ТТ), установленный на выводах проходной изоляции низковольтной стороны трансформатора. Вторичный ток ТТ пропорционален току нагрузки трансформатора, а тепловыделение нагревательного элемента пропорционально квадрату тока, что точно моделирует физический закон о медных потерях в обмотке (I²R). Повышение температуры, создаваемое нагревательным элементом, накладывается на температуру масла, и на циферблате стрелочного датчика отображается расчетное значение температуры горячей точки обмотки.

Главное преимущество этой схемы непрямого измерения заключается в безопасности: все датчики температуры устанавливаются снаружи бака трансформатора и полностью изолированы от обмотки высокого напряжения, поэтому для монтажа и технического обслуживания не требуется входить внутрь трансформатора. На протяжении десятилетий эксплуатации технология теплового моделирования доказала свою высокую точность при стационарной нагрузке.

2. Основные моменты установки и меры предосторожности

2.1 Установка CT

Комплект трансформаторов тока устанавливается на выводах проходных изоляторов низковольтной стороны трансформатора. Передаточное отношение трансформатора тока должно точно соответствовать параметрам нагревательного элемента терморегулятора, в противном случае пропорциональность моделируемого повышения температуры будет нарушена. При монтаже убедитесь в правильном направлении трансформатора тока и надежности соединений вторичной цепи — обрыв вторичной цепи трансформатора тока может привести к появлению опасного высокого напряжения.

2.2 Установка датчика температуры

Термоэлементы терморегулятора обмотки и терморегулятора уровня масла устанавливаются в два отдельных держателя на верхней части бака трансформатора. Оба термоэлемента погружены в верхний слой масла, однако термоэлемент терморегулятора обмотки содержит нагревательный элемент, поэтому при установке следует позаботиться о защите капиллярного канала.

2.3 Защита капилляров

Капиллярная трубка является наиболее уязвимой механической деталью терморегулятора. При прокладке следует избегать резких изгибов, вибрации и механического сдавливания. При необходимости следует установить металлическую гибкую трубку или пластиковую гофрированную трубку для механической защиты.

3. Часто задаваемые вопросы

3.1 Вопрос: Точен ли терморегулятор обмотки?

Ответ: Метод теплового моделирования обеспечивает хорошую точность при стационарной нагрузке и удовлетворяет большинству инженерных требований. Однако в переходных процессах с резкими колебаниями нагрузки наблюдается тепловая инерция — тепловая инерция датчика температуры приводит к отставанию показаний от фактических изменений температуры обмотки. Если в течение нескольких десятков минут нагрузка значительно изменяется, терморегулятору требуется некоторое время, чтобы это отразилось на стрелке.

3.2 Вопрос: Какие последствия может иметь неправильный выбор коэффициента трансформации CT?

Ответ: Если коэффициент трансформации CT завышен, это приведет к недостаточному нагреву и заниженным показаниям температуры обмотки — персонал по эксплуатации и техническому обслуживанию будет считать, что температура обмотки находится в безопасном диапазоне, хотя на самом деле она уже перегрета. Слишком низкое соотношение трансформатора тока (CT) приводит к чрезмерному нагреву и завышенным показаниям — персонал по эксплуатации и техническому обслуживанию считает, что температура в норме, хотя на самом деле она слишком высока, что приводит к ненужному снижению нагрузки или остановке оборудования. При выборе модели необходимо, чтобы производитель рассчитал подходящий трансформатор тока (CT) в соответствии с номинальными параметрами трансформатора.

3.3 Вопрос: Можно ли использовать один и тот же капиллярный трубочек для терморегулятора обмотки и терморегулятора уровня масла?

Ответ: Нет. У каждого терморегулятора есть свой термоэлемент и капилляр, установленные в отдельных держателях. Это две полностью независимые системы измерения температуры, которые измеряют и выводят разные данные о температуре.

Отказ от ответственности: Содержание этой статьи предназначено только для технического обмена и ссылок и не является каким-либо обязательством по закупке или предложением контракта. Технические параметры продуктов, программы конфигурации и цены зависят от фактически подписанных контрактов и технических соглашений.

Нужна схема терморегулятора для обмоток трансформатора? Обращайтесь в компанию «Иннотунда» за рекомендациями по выбору оборудования и технической поддержкой. Горячая линия: 13959168359 (также в WeChat).