Масляные и сухие трансформаторы: в чем разница в методах контроля состояния?

• Масляные трансформаторы принципиально отличаются от сухих трансформаторов по конструкции и изоляционной среде, поэтому параметры и методы контроля состояния совершенно другие.
• В масляных трансформаторах необходимо уделять особое внимание контролю температуры масла, его уровня, растворенных газов, частичных разрядов и других параметров, характерных для изоляционного масла.
• Для сухих трансформаторов основными объектами мониторинга являются температура обмоток, вибрация, температура и влажность окружающей среды, а также электрические параметры.
• Условия установки, сигналы оповещения о неисправностях и применимые стандарты для двух трансформаторов различны, поэтому при выборе типа необходимо учитывать их особенности.
• Inotera также предлагает профессиональные решения по мониторингу масляных и сухих трансформаторов для удовлетворения потребностей в эксплуатации и обслуживании различных типов оборудования.

Во-первых, масляные трансформаторы и трансформаторы сухого типа, в чем разница?

Прежде чем выбрать устройство мониторинга состояния, необходимо четко представлять себе существенные различия между двумя типами трансформаторов. Многие пользователи не имеют четкого представления об этих двух типах устройств, а ведь именно это является предпосылкой для понимания различий в мониторинге.

Масляные трансформаторыЭто трансформатор, в котором в качестве изоляционной и охлаждающей среды используется трансформаторное масло (минеральное изоляционное масло). Железный сердечник и обмотки полностью погружены в изоляционное масло, а само устройство установлено в герметичном металлическом баке. Его преимуществами являются хорошие изоляционные характеристики, высокая эффективность теплоотдачи, возможность производства изделий большой мощности, широкое применение на наружных подстанциях, в системах передачи и высоковольтных сетях большой мощности.

Сухие трансформаторыВместо этого в качестве изоляционной среды используется воздух или твердый изоляционный материал (например, эпоксидная смола), а сердечник и обмотки непосредственно подвергаются воздействию воздуха или заключены в твердый изоляционный материал без изоляционного масла. Его преимуществами являются хорошая огнестойкость, простота обслуживания, гибкость установки, пригодность для использования внутри помещений, обычно используется в коммерческих зданиях, метро, больницах, центрах обработки данных и других местах с высокими требованиями к огнестойкости.

Из-за фундаментальных различий в изоляционной среде существуют также значительные различия в механизмах отказов, характере старения и приоритетах мониторинга двух трансформаторов, поэтому они не могут быть охвачены одним и тем же набором программ мониторинга.

II. Почему нельзя использовать оба метода контроля трансформаторов как взаимозаменяемые?

Этим вопросом задаются многие пользователи. На первый взгляд, оба трансформатора должны контролировать температуру и электрическое состояние, и кажется, что у них может быть общая программа. Однако на самом деле в логике мониторинга этих двух устройств существуют фундаментальные различия.

Система изоляции масляного трансформатора зависит от состояния изоляционного масла, а старение, влажность и газообразование изоляционного масла являются основной базой для определения внутренних неисправностей. Поэтому анализ растворенных газов (DGA) в масле, уровень масла, температура масла и т.д. являются исключительными элементами мониторинга для масляных трансформаторов, в то время как для сухих трансформаторов эти параметры вообще не существуют.

Основные риски сухих трансформаторов связаны с перегревом обмоток, старением эпоксидной смолы, ослаблением механической вибрации и т. д. О состоянии оборудования необходимо судить по таким параметрам, как температура обмоток, сигналы вибрации, температура и влажность окружающей среды. Если логика мониторинга масляного трансформатора напрямую применяется к сухому трансформатору, то это не только не позволит эффективно осуществлять мониторинг, но и может привести к образованию "мертвой зоны" мониторинга.

Кроме того, эти два трансформатора имеют разное место установки (на улице и в помещении), разные требования к уровню защиты, разные интерфейсы связи и методы управления, что также обуславливает необходимость классификации и отдельного выбора устройства мониторинга.

В-третьих, каковы основные параметры мониторинга масляных трансформаторов?

Система мониторинга масляных трансформаторов является относительно сложной и включает в себя масляные, электрические, тепловые, механические и другие аспекты. Ниже приводится краткое описание основных параметров мониторинга:

Среди них.Анализ растворенного газа (DGA)Это наиболее диагностически ценное средство мониторинга состояния масляных трансформаторов, которое может определить внутреннюю аномалию за несколько дней или даже недель до возникновения неисправности, и это уникальный и незаменимый проект мониторинга масляных трансформаторов.

В-четвертых, каковы параметры контроля сердечника сухих трансформаторов?

Сухие трансформаторы не имеют изоляционного масла, и их система мониторинга в большей степени сосредоточена на температуре, механическом состоянии и электрической работе. Если взять в качестве примера интеллектуальное устройство мониторинга трансформаторов Inotera PHM 300U, то основные параметры мониторинга сухого трансформатора следующие:

Видно, что у сухих трансформаторов в целом меньше параметров мониторинга, чем у масляных, ноТемпература и вибрацияявляются двумя абсолютными сердечниками. Превышение температуры обмотки не только ускорит старение изоляции, но в серьезных случаях даже вызовет пожар; в то время как аномальная вибрация часто является ранним сигналом ослабления сердечника или деформации обмотки, который не следует игнорировать.

V. Маслопогружной и сухой тип: комплексное сравнение параметров мониторинга

В следующей таблице приведено сравнение параметров мониторинга двух трансформаторов, которое поможет быстро понять, чем они отличаются друг от друга.

VI. Каковы различия между сигналами предупреждения о неисправности двух типов трансформаторов?

Понимание различий в сигналах предупреждения о неисправностях помогает персоналу по эксплуатации и техническому обслуживанию быстро определить уровень риска и принять правильные меры при получении предупреждения.

Общие предупреждающие сигналы для масляных трансформаторов

• Температура масла продолжает расти:Возможна неисправность или перегрузка системы охлаждения, необходимо немедленно проверить блок охлаждения и уровень нагрузки.
• Повышенная концентрация ацетилена (C₂H₂):Это самый опасный сигнал, который обычно означает, что внутри произошел дуговой разряд, и его следует немедленно остановить и проверить.
• Уровень масла продолжает снижаться:Указывает на утечку масла или поломку капсулы в расширителе, что требует осмотра на месте для подтверждения места утечки.
• Внезапное увеличение локальных разрядов:В сочетании с данными DGA можно сделать вывод, что, возможно, имеется дефект изоляции, и необходимо провести точную диагностику.
• Ненормальный ток заземления сердечника:Предполагает, что железный сердечник заземлен в нескольких точках и его необходимо отключить, чтобы проверить сопротивление изоляции.

Общие предупреждающие знаки для сухих трансформаторов

• Превышение температуры обмотки:Это наиболее распространенный сигнал тревоги для сухих трансформаторов, который может быть вызван перегрузкой,Охлаждающие вентиляторыПричины неисправности или плохой вентиляции, необходимо немедленно проверить условия охлаждения.
• Амплитуда вибрации ненормально высока:Если предполагается, что ослабли болты сердечника или деформировались обмотки, необходимо организовать отключение для проверки механики.
• Влажность воздуха хронически высокая:Высокая влажность окружающей среды ускорит старение изоляции из эпоксидной смолы, необходимо проверить, нормально ли работает осушительное оборудование.
• Дисбаланс трехфазного тока:Может отражать дисбаланс нагрузки или короткое замыкание между витками обмотки, для комплексного суждения необходимо сочетать с данными о температуре.
• Ожидаемая продолжительность жизни значительно сокращается:Устройства мониторинга, такие как PHM 300U, рассчитывают оставшийся срок службы оборудования в режиме реального времени, и если прогнозируемый срок службы падает ненормально, необходимо пересмотреть уровень нагрузки и условия эксплуатации.

VII. При установке устройств мониторинга меры предосторожности одинаковы для обоих устройств?

Сессии установки также заметно отличаются друг от друга и требуют отдельного подхода.

Точки установки масляных трансформаторов

Масляные трансформаторы обычно устанавливаются на открытых подстанциях или в подземных помещениях с масляными трансформаторами, где сложная окружающая среда и сильные электромагнитные помехи. Датчики должны быть водонепроницаемыми, иметь антикоррозийную обработку, сигнальный кабель должен быть экранирован и находиться вдали от сильных линий электропередач. Нефтепровод DGA должен поддерживаться в пологом направлении, чтобы избежать накопления пузырьков газа, влияющих на точность отбора проб газа. Уровень защиты устройства, как правило, должен быть выше IP55 и обеспечивать надежное заземление.

Точки установки сухих трансформаторов

Сухие трансформаторы чаще всего устанавливаются в закрытом распределительном помещении, пространство относительно ограничено, выравнивание должно быть аккуратным и стандартизированным. Датчики температуры должны быть установлены близко к поверхности обмотки для обеспечения точности измерений. Датчик вибрации должен быть закреплен в металлическом каркасе корпуса трансформатора, избегайте установки в пластине корпуса, что приведет к искажению сигнала. PHM 300U и другие интеллектуальные устройства мониторинга через интерфейс RS485 общаются с контроллером температуры, проводка должна обратить внимание на настройки адреса связи, чтобы обеспечить правильное суммирование данных мультидатчиков. Уровень защиты внутренней установки IP20 ~ IP54 может соответствовать требованиям.

Общие соображения для обоих

Независимо от типа трансформатора, после завершения монтажа необходимо провести полную проверку согласования параметров, чтобы убедиться, что показания датчиков соответствуют фактическому значению, канал связи стабилен, а функция сигнализации срабатывает нормально, прежде чем можно будет официально вводить трансформатор в эксплуатацию.

VIII. Как выбрать подходящую программу мониторинга в зависимости от типа трансформатора?

После выяснения контрольных различий между двумя типами трансформаторов при выборе можно руководствоваться следующими соображениями:

Прежде всего, необходимо уточнить тип трансформатора и назначение сцены. Для высоковольтных главных трансформаторов, устанавливаемых вне помещений, приоритет отдается схеме полнопараметрического мониторинга масляных трансформаторов; распределительные трансформаторы среднего и низкого напряжения, устанавливаемые внутри помещений (особенно в коммерческих зданиях, метро, больницах, центрах обработки данных), обычно оснащаются сухими трансформаторами, и предпочтение отдается интеллектуальным устройствам мониторинга с функциями контроля температуры, вибрации, электрических параметров и прогнозирования срока службы.

Во-вторых, в зависимости от мощности и важности трансформатора определяется глубина мониторинга. 110 кВ выше важного главного трансформатора рекомендуется оснастить полным комплектом маслопогруженных, таких как DGA, локальный разряд, диэлектрические потери оболочки и так далее.Контроль трансформаторовМодули; промышленные специализированные трансформаторы 10кВ~35кВ могут выбирать комбинацию параметров сердечника в соответствии с реальным бюджетом; обычные внутренние сухие распределительные трансформаторы основаны на контроле температуры обмоток, с модулями вибрации и электрических параметров, добавляемыми, когда позволяют условия.

Наконец, обратите внимание на совместимость протоколов связи. Независимо от замены масла или сухой замены, устройство мониторинга должно поддерживать протоколы Modbus RTU/TCP, IEC 61850 и другие основные протоколы, чтобы облегчить доступ к существующей системе диспетчеризации или платформе эксплуатации и обслуживания, а также избежать разделения данных.

IX. Сравнение соответствующих стандартов и норм осуществления

Мониторинг состояния масляных и сухих трансформаторов соответствует различным стандартным системам, на которые следует ориентироваться при реализации проекта и выборе продукции:

Стандарты, связанные с мониторингом масляных трансформаторов

• DL/T 722-Руководство по анализу и определению растворенных газов в трансформаторном масле (DGA Core Basis)
• GB/T 7595-Стандарты качества трансформаторного масла
• DL/T 1498-Руководство по оценке состояния трансформаторов
• GB/T 4703-Стандарты измерения частичного сброса
• Q/GDW 11304-Техническое задание на устройство оперативного мониторинга трансформаторов национальной энергосистемы

Стандарты, связанные с мониторингом сухих трансформаторов

• GB/T 10228-Технические параметры и требования к силовым трансформаторам сухого типа
• GB/T 17211-Руководство по нагрузке для сухих силовых трансформаторов (основа для ограничения температуры обмоток)
• IEC 60076-11-Международный стандарт на сухие трансформаторы, определяющий температурные классы и требования к изоляции
• GB/T 22072-Общие технические требования к терморегуляторам для сухих трансформаторов

Рекомендуется прямо требовать от поставщиков предоставления заявлений о соответствии продукции соответствующим стандартам в конкурсной документации проекта, чтобы гарантировать, что устройства мониторинга отвечают требованиям для практического применения.

Ten, Inotera: решения для мониторинга, охватывающие одновременно масляную и сухую замену

В реальном проекте подстанция или распределительная система часто содержит как масляные трансформаторы, так и сухие трансформаторы, и если устройства мониторинга приобретаются отдельно у разных производителей, то не только управление ими становится сложным, но и последующее обслуживание доставляет больше хлопот.InnoTechЯвляясь профессиональным поставщиком решений по мониторингу состояния силового оборудования, компания может одновременно удовлетворять потребности в мониторинге двух видов трансформаторов и обеспечивать единое управление.

Контроль сухих трансформаторов: PHM 300U Интеллектуальное устройство контроля трансформаторов

Inotera PHM 300U - это многопараметрическое устройство онлайн-мониторинга, специально разработанное для сухих трансформаторов, включающее в себя мониторинг температуры трехфазной обмотки и сердечника, мониторинг температуры и влажности окружающей среды, мониторинг вибрации, сбор электрических параметров низковольтной стороны, а также встроенный прогноз срока службы оборудования и статистику потерь мощности. Прибор оснащен интуитивно понятным интерфейсом управления "человек-машина", поддерживает протокол Modbus RTU и может быть гибко подключен к интеллектуальной системе управления и обслуживания. Это помогает пользователям перейти от традиционного "периодического обслуживания" к более эффективному режиму "обслуживания состояния", снижая риск отказа и продлевая срок службы оборудования.

Мониторинг масляных трансформаторов: полнопараметрическая система онлайн-мониторинга

Для масляных трансформаторов Inotera также предлагает системы онлайн-мониторинга, охватывающие основные параметры, такие как температура масла, уровень масла, растворенные газы, частичный разряд, ток зажатия сердечника, мониторинг кожуха и т. д., и поддерживает стыковку с платформами планирования State Grid и South Grid для удовлетворения потребностей в мониторинге трансформаторов различных уровней напряжения и мощности.

Комплексное обслуживание, охватывающее весь жизненный цикл

Inotera предоставляет полный спектр услуг, начиная от консультаций по программе, поставки продукции, монтажа и ввода в эксплуатацию и заканчивая последующей эксплуатацией и техническим обслуживанием, прямыми поставками с завода, поддержкой индивидуальных функций, будь то поддержка отдельной единицы оборудования или комплексное решение на уровне системы, с которым можно работать гибко. Если вы ищете надежное решение для мониторинга состояния масляных или сухих трансформаторов, обращайтесь в INNOTEC за профессиональной консультацией.

заявление об отрицании или ограничении ответственности

Данная статья предназначена только для общего ознакомления, имеет целью представить мониторинг состояния масляного трансформатора и сухого трансформатора, основные знания и различия в сравнении, не является единственной основой для любых инженерных реализаций, решений о закупках или технических программ. Индекс параметров, стандартная спецификация и представление продукта, задействованные в этой статье, в реальном применении должны сочетаться с конкретным типом оборудования, условиями объекта и последними требованиями стандарта, профессиональным и техническим персоналом для оценки и подтверждения. Автор и издатель данной статьи не несут юридической ответственности за любые прямые или косвенные убытки, возникшие в результате ссылки на содержание данной статьи.