Контроль температуры трансформатора в режиме онлайн

发布时间：31 июля 2025 17:05:57

Онлайн-мониторинг температуры трансформатора является ключевым средством обеспечения безопасной эксплуатации оборудования, основной способ можно разделить на две категории контактный и бесконтактный, основная разница заключается в том, находится ли датчик в непосредственном контакте с измеряемой частью, выбор необходимо сочетать с электромагнитным полем окружающей среды, условиями установки и необходимостью точности всестороннего рассмотрения.

Контроль контактов: прямое измерение температуры для большей точности

Контактный мониторинг позволяет получать данные путем прямого контакта датчика с нагретыми частями трансформатора (например, обмотками, уровнем масла) и в настоящее время является наиболее широко используемым методом.

1. датчики RTD: стандартные опции промышленного класса

  • основной принцип: Используя свойство, согласно которому величина сопротивления таких материалов, как платина (Pt100) и медь (Cu50), изменяется с температурой, температура преобразуется путем измерения величины сопротивления.
  • режущая кромкаВысокая точность (погрешность ±0.1℃~±0.5℃), высокая стабильность, подходит для мониторинга температуры масла в масляном трансформаторе.
  • неполноценный: Требуется подключение проводов, легко подвергается помехам в условиях сильной электромагнитной обстановки; для контроля обмотки необходимо предварительное закапывание, высокая стоимость установки.
  • Применимые сценарии: Непосредственно доступные части, такие как поверхность бака трансформатора и масляный контур системы охлаждения.

2. термопарные датчики: адаптированы к высокотемпературным средам

  • основной принцип: Два различных металлических проводника образуют замкнутый контур, разность температур создает термоэлектрический потенциал, а температура рассчитывается по значению потенциала.
  • режущая кромка: Высокая термостойкость (можно измерять - 200℃~1300℃), быстрое время отклика, подходит для мониторинга горячих точек обмоток.
  • неполноценный: Немного менее точен, чем RTD (погрешность ±1℃~±2℃), требует схемы температурной компенсации и имеет плохую долгосрочную стабильность.
  • Применимые сценарии: Обмотки трансформатора сухого типа, высокотемпературные зоны внутри трансформатора.

3. Флуоресцентные волоконно-оптические датчики: точный мониторинг на основе флуоресцентных свойств

  • основной принцип: Некоторые флуоресцентные материалы излучают флуоресценцию после возбуждения светом определенной длины волны, и характеристики флуоресценции, такие как интенсивность и время затухания, изменяются с изменением температуры, а значение температуры определяется по изменению этих характеристик.
  • режущая кромка: Сильная устойчивость к электромагнитным помехам, хорошая изоляция, подходит для высоковольтных сред; высокая точность измерений и скорость реакции.
  • Применимые сценарии: Высоковольтные обмотки, внутренности трансформаторов и другие места, где требуются сильные электромагнитные помехи и высокая точность измерений.

Бесконтактный мониторинг: без проводов, гибкая установка

Бесконтактный мониторинг вычисляет температуру косвенным путем, ощущая изменения в инфракрасном излучении или электрическом поле объекта, и подходит для сценариев, в которых неудобно устанавливать контактные датчики.

1. инфракрасное измерение температуры: визуальный и интуитивный контроль

  • основной принцип: На основе закона излучения черного тела энергия инфракрасного излучения улавливается на поверхности устройства инфракрасной камерой или зондом и преобразуется в значение температуры.
  • режущая кромка: Неинтрузивная установка для мониторинга на большом расстоянии (от метров до десятков метров) и поддержка тепловизионной визуализации.
  • неполноценный: Сильно подвержен влиянию окружающей среды (например, пыль, туман могут вызвать ошибки) и не может напрямую измерять внутреннюю температуру (например, обмоток).
  • Применимые сценарии: Внешние детали, такие как корпуса и втулки трансформаторов, или модернизация старого оборудования (не требуется прокладка кабелей).

2. Беспроводные сенсорные сети: новые возможности для гибкого развертывания

  • основной принцип: Комбинируйте контактные датчики (например, RTD) с беспроводными модулями для передачи данных по таким протоколам, как LoRa, ZigBee и др.
  • режущая кромка: Отсутствие проводов, низкая стоимость установки, многоточечный мониторинг сети.
  • неполноценный: Сигнал легко экранируется металлическим корпусом, а срок службы батареи ограничен (обычно 1~3 года для замены).
  • Применимые сценарии: Распределенный мониторинг (например, несколько трансформаторных кластеров), специальные проверки или участки со сложной кабельной системой.

Сравнительная таблица различных методов мониторинга

Метод мониторинга основной принцип режущая кромка неполноценный Применимые сценарии
Датчики RTD Изменение сопротивления в зависимости от температуры Высокая точность и стабильность Требуется проводка, слабые антиэлектромагнитные помехи Уровень масла, поверхность бака
Термопарные датчики Разница температур создает термоэлектрический потенциал Высокая термостойкость и быстрый отклик Низкая точность, требуется компенсация Сухая намотка, области высоких температур
Флуоресцентные волоконно-оптические датчики Изменение флуоресцентных свойств в зависимости от температуры Сильная устойчивость к электромагнитным помехам и высокая точность - Высоковольтные обмотки, внутренняя сильная электромагнитная обстановка
инфракрасная термометрия Преобразование энергии инфракрасного излучения Неинвазивность, визуализация Высокое воздействие на окружающую среду, измерение температуры поверхности Раковины, корпуса, модернизация старого оборудования
беспроводная сенсорная сеть Контактные датчики + беспроводная передача данных Отсутствие проводов, гибкое развертывание Сигнал легко блокируется, ограниченное время работы от аккумулятора Распределенный мониторинг, труднодоступные места для прокладки проводов

Резюме: Различные варианты для удовлетворения различных потребностей

При онлайн-мониторинге температуры трансформатора каждый тип метода имеет свои особенности. RTD и термопары, как традиционный контактный режим, соответственно, в точности и высокой термостойкостью, чтобы показать преимущества; флуоресцентные волоконно-оптические датчики в силу сильных антиэлектромагнитных помех и высокой точности, в высоковольтной и сильной электромагнитной среде внутреннего мониторинга производительности; инфракрасное измерение температуры и беспроводной сети датчиков является бесконтактным, гибкое развертывание основных моментов. В практическом применении необходимо сочетать тип трансформатора, рабочую среду, детали мониторинга и требования к точности и стоимости, выбрать соответствующий способ или комбинацию приложений для достижения комплексного и надежного мониторинга.
标签::