Druk-, wjerstân- en glêstriedtermometers begripe

De betroubere wurking fan in Oalje-ûnderdompele transformator hinget foar in grut part ôf fan 'e stabiliteit fan syn ynterne isolearjende oalje en wikkeltemperatueren. Oerferhitting is in primêre oarsaak fan fersnelde isolaasjeferâldering, prestaasjefermindering en úteinlik falen. Dêrom is temperatuermonitoring ien fan 'e meast fûnemintele en krityske aspekten fan transformatoroperaasje en ûnderhâld. Fan tradisjonele meganyske skiven oant moderne yntelliginte glêstriedsystemen, de skiednis fan termometerûntwikkeling is in evolúsje fan transformatormonitoringtechnology fan passive observaasje nei aktive iere warskôging.

 

Dit artikel sil systematysk de gewoane soarten termometers sketse dy't brûkt wurde op oalje-ûnderdompele transformators en in yngeande analyze jaan fan har wurkprinsipes en tapassingsscenario's.

 

Haadstik 1: De "Stambeam" fan termometers - In detaillearre blik op trije haadtypen

Op basis fan mjitprinsipes en ynstallaasjelokaasje wurde termometers foar oalje-ûnderdompele transformators primêr ferdield yn 'e folgjende trije kategoryen. Tegearre foarmje se in trijediminsjonaal monitoaringsnetwurk fan topoaljetemperatuer oant wikkelingshotspots.

 

1. Druk-Type Termometer (Termometer foar ôfstânslêzing)

Wurkprinsipe: Dit is in klassyk meganysk ynstrumint basearre op termyske útwreiding/krimping en oerdracht fan floeistof/gasdruk. It systeem bestiet út trije ûnderdielen:

 

Temperatuerlampe (sensor): Ynfoege yn 'e oalje oan' e boppekant fan 'e transformatortank, fol mei in temperatuergefoelich medium (bygelyks floeistof, gas of floeistof mei leech siedpunt).

 

Kapillêre buis: In lange, tinne metalen buis dy't de lampe ferbynt mei de meterkop, fol mei in druk-oerdraachjend medium.

 

Meterkop (Yndikator): Monteare oan 'e muorre fan' e transformatortank of kontrôlekast, mooglik meters fan 'e lampe ôf. De kearn is in Bourdon-buis - in kromme, elastyske metalen buis. As de lampe waarm wurdt, wurdt de ynterne drukferoaring fia it kapillêr oerbrocht nei de Bourdon-buis, wêrtroch't dizze ferfoarmet. Dizze ferfoarming beweecht in oanwizer troch in ferbiningsmeganisme, en werjout de temperatuer.

 

Wichtige skaaimerken:

 

Puur meganysk, fereasket gjin eksterne stroom, poerbêste ymmúniteit foar elektromagnetyske ynterferinsje, tige hege betrouberens.

 

De meterkop kin op ôfstân monteard wurde foar handige lokale ôflêzing.

 

Typysk foarsjoen fan 1-2 ferstelbere kontakten foar alarm foar oertemperatuer en útskeakelfunksjes.

 

Krektens en reaksjesnelheid binne relatyf stadiger yn ferliking mei elektroanyske typen, en de kapillêre buis is gefoelich foar meganyske skea.

 

Typyske tapassing: It primêre monitoarings- en alarmapparaat foar de boppe-oaljetemperatuer, in hast standertfunksje op alle oalje-ûnderdompele transformators.

 

2. Wjerstânstemperatuerdetektor (RTD, bygelyks PT100)

Wurkprinsipe: Basearre op 'e eigenskip dat de wjerstân fan in geleider feroaret mei de temperatuer. It meast foarkommende sensorelemint is in platina-wjerstânstermometer, wêrby't PT100 in wjerstân fan 100 ohm oanjout by 0 °C. De wjerstân feroaret presys en lineêr mei de temperatuer.

 

Systeemkomponinten:

 

Platina RTD-sonde: Ynstalleare yn in termometerput oan 'e boppekant fan' e transformator, ûnderdompele yn oalje.

 

Mjitbrêge en transmitter: Faak yntegrearre yn in yntelliginte kontrôle-ienheid. Presys circuits mjitte de wjerstân fan 'e PT100 en konvertearje it nei in standert 4-20mA stroomsignaal of digitaal sinjaal.

 

Wichtige skaaimerken:

 

Hege mjitnauwkeurigens, sinjalen kinne oer lange ôfstannen oerdroegen wurde, goede rûsymmúniteit.

 

De útfier is in standert elektrysk sinjaal, maklik te yntegrearjen mei automatisearringsplatfoarms lykas SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) en DCS (Distributed Control Systems) foar sintralisearre monitoring op ôfstân.

 

Faak ynstalleare neist de druk-type termometer, en tsjinnet as in redundant of hegere-presyzje middel foar it op ôfstân kontrolearjen en registrearjen fan oaljetemperatuer.

 

Typyske tapassing: Gebrûkt foar oerdracht op ôfstân en digitale monitoaring fan 'e boppe-oaljetemperatuer, de hoekstien fan moderne automatisearre, ûnbemande substasjons.

 

3. Systeem foar it mjitten fan temperatueren foar glêstriedwikkelingen (meast avansearre direkte "Hot-Spot"-mjitting)

Wurkprinsipe: Dit is op it stuit de meast direkte en avansearre technology foar it kontrolearjen fan temperatuer fan 'e wikkeling. It is basearre op 'e natuerkunde fan Fiber Bragg Gratings.

 

Fiber Bragg Grating (FBG) Sensor: In periodike fariaasje yn 'e brekingsyndeks (in raster) wurdt mei in laser yn in segmint fan spesjale optyske glêstried skreaun. De wichtichste eigenskip: Ljocht fan in spesifike golflingte (Bragg-golflingte) wurdt reflektearre, en dizze reflektearre golflingte ferskowt lineêr mei feroaringen yn temperatuer (of spanning) op 'e lokaasje fan it raster.

 

Mjitproses: In fleksibele glêstriedkabel mei meardere FBG-sensoren wurdt direkt foarôf ynbêde tusken de isolaasjelagen fan 'e heechspanningswikkelingen op 'e foarseine hjitste plakken tidens de produksje fan transformators. It systeem stjoert breedbânljocht út, en troch de spesifike golflingte te analysearjen dy't fan elk roaster reflektearre wurdt, kin it krekt en yn realtime de absolute temperatuer op ferskate punten binnen de wikkeling krije.

 

Wichtige skaaimerken:

 

Direkte mjitting fan 'e temperatuer fan 'e hotspot fan 'e wikkeling, gjin yndirekte skatting. De gegevens binne it meast autentyk en betrouber.

 

Yntrinsyk feilich: Optyske glêstried is makke fan silika, isolearjend, heechspanningsbestindich en ymmún foar elektromagnetyske ynterferinsje, en wurket stabyl yn sterke EM-fjilden.

 

Ferdield mjitting: In inkele glêstried kin tsientallen deteksjepunten hostje, wêrtroch in folsleine termyske kaart fan 'e wikkeling mooglik is.

 

Wichtige mooglikmakker foar transformator "Dynamyske wurdearring" en libbensduurbeoardieling.

 

Typyske tapassing: Grutte, krityske transformators (bygelyks EHV, convertertransformators), tûke substasjons dy't laadkapasiteitsbehear fereaskje.

 

Haadstik 2: Ferdúdliking fan wichtige konsepten - Top-oaljetemperatuer vs. Windingtemperatuer

Dit is in krúsjaal konsept en it útgongspunt foar it selektearjen fan termometertypen.

 

Top-Oil Temperature: Mjit de temperatuer fan 'e oalje oan 'e boppekant fan 'e tank. It reflektearret de totale termyske lading fan 'e transformator, mar hat in termyske fertraging. As de lading feroaret, feroaret de wikkeltemperatuer it fluchst, folge troch de oaljetemperatuer. Druk-type en RTD-termometers mjitte dit.

 

Winding Hot-Spot Temperature: Ferwiist nei it hjitste punt yn 'e heule transformator, typysk leit yn it boppeste diel fan' e leechspanningswikkeling. It is de meast krityske parameter dy't de ferâlderingssnelheid fan isolaasje en ladingskapasiteit bepaalt. Tradisjonele metoaden kinne it net direkt mjitte, en fertrouwe ynstee op in Winding Temperature Indicator (WTI) dy't it simulearret/skat mei "top-oil temperature + current correction". Fiber optic meting is de ienige technology dy't it direkt en sekuer mjitte kin.