2025:n täydellinen opas sähköisen laitevarustuksen lämpötilan online-valvonnasta: ylläpidon tehokkuuden ja turvallisuuden parantaminen

1.Olemassa olevien lämpötilan verkkovalvontatuotteiden puutteet
1.1 Lämpötilaregulaattori sähköisen muuntajan kyynelvalojen valvontaan
Lämpötilaregulaattoreissa käytetään platinaresistanssiantureita. Koska niillä ei ole eristystä, anturin on erotettava regulaattorista jännitekestävyystesteissä. Kuitenkin todellisessa toiminnassa ylajännite usein vahingoittaa regulaattoria. Lisäksi anturin johtokuvut eivät kestä ne tarvittavaa 350°C korkeaa lämpötilaa sähköisen muuntajan toissijaisen sivun lyhytkircuitauksen termiselle ja dynaamiselle vakaudelle, mikä usein johtaa anturin tuhoon.

1.2 Paineperäinen vastuslämpömittari voimanmuuntajan öljylämpötilan valvontaan
Tämä lämpömittari käyttää platinaresistanssianturia. Sen matalan vastuun vuoksi se vaikuttaa merkittävästi johtokuvujen vastuuseen. Erityisesti johtokuvujen useiden liitosten kosketusvastus muuttuu ajan myötä oksidoinnin, puristumisen tai huollon vuoksi, ja näitä muutoksia ei voida kompensoida lämpötilalukemissa. Tämä johtaa yleiseen ongelmaan, jossa näytetty ja todellinen öljylämpötila poikkeavat merkittävästi toisistaan, mikä heikentää lämpötilalukemusten luotettavuutta. Lisäksi sille puuttuu monipisteinen öljylämpötilavalvonta, mikä tekee korvaavan tuotteen tarpeelliseksi.

2.Välttämättömästi tarvittu lämpötilan verkkovalvonta voimalaitoksissa ja tietyissä paikoissa
2.1 Keskitason siirtokoneistot
Poikkeuksellisesti vanhoja laitteita lukuun ottamatta useimmat keskitason siirtokoneistot ovat suljetta rakennetta, jossa on virheestä suojautuminen. Toiminnassa infra-punaisten säteilytarkastusten tarkoitus on estää oven tai kansioiden avaaminen. Sisäiset johtimet ja yhdistimet voivat kohdata lisääntynyttä kosketusvastusta sähköisen kulun, mekaanisen toiminnan ja lyhytkircuitauksen sähkömagneettisten voimien aiheuttaman mekaanisen värinän vuoksi, mikä johtaa lämpötilan nousuun ja nopeutee kosketuspintien oksidoitumista, mikä saattaa johtaa laitteiden vakaviin vioihin. Yleisimmät vianpaikat siirtokoneistoissa ovat vetäytyvien kytkentöjen ja kaapeliyhteyksien pisteet.

2.2 Sähköisen muuntajan keskitason kyynelvalot
Voitonlaitekehityksen myötä on ilmennyt 110kV korkeajänniteinen sähköinen voimanmuuntaja ja rautatiejärjestelmien erityisiä sähköisiä muuntajia. Niiden toissijainen sivu on 6–10kV, ja jotkut erityiset sähköiset muuntajat ovat toissijaisilla sivuillaan yli 660V. Näiden muuntajien toissijaisen kyynelvalon lämpötilan luotettavia verkkovalvontatuotteita on edelleen puutteellisia.

2.3 Jousitetun muuntajan (jakeluvoimanmuuntajan) alavolttimen ulosjohtimet
Jakeluvoimanmuuntajat ovat alttiina ulkoisille ympäristötekijöille, ja niiden toissijainen sivu on usein suojaamaton, mikä usein johtaa polttoon. Tilastot osoittavat, että lämpötilan nousu ulosjohtimissa on ensisijainen syy. "Voimanmuuntajien käyttöohjeiden" 5.1.4 artiklassa määrätään, että säännölliset tarkastukset pitäisi sisältää tarkastuksen, onko johtokuvuissa, kaapeleissa ja busbareissa lämpötilan nousua. Perinteisesti näkymällä, vedelleen tiputuksen tai öljyn vuodonnasta kuorissa tehdään päätöksiä. Kuitenkin tarkastusten suuren työmäärän vuoksi nämä tarkastukset usein ohitetaan, mikä johtaa yhtäkkiä muuntajan vioihin. Kun muuntajalla on vakava kolmen vaiheen taakan epätasapaino, neutraali virta kulkee pienessä neutraalissa ulosjohtimessa. Jos yhteys on huono, se voi helposti ylikuumeta ja palaa, mikä vahingoittaa useita kotitaloustarvikkeita. Siksi näihin kohtiin tarvitaan kiireellisesti lämpötilan verkkovalvonta.

2.4 Esivalmistetut alueet (konttiasemat)

Kotimaissa valmistetut esivalmistetut alueet integroivat liittyvät laitteet täysin suljetuissa koteluissa, mutta useimmat niistä puuttuvat integroitua suunnittelua ja testausta. Koska kotelu—joskus useita kerroksia—laitteiden lämmönpoisto on vaikutettu. Lisäksi laitteiden tehon alentamisen määrä on vaikea määrittää järkevästi, mikä voi aiheuttaa sisäisten laitteiden ylikuumenemisen. Valtion sähköyhtiö vaatii esivalmistetun alueen tarjouspyynnöissään, että kaikki laitteiden, mukaan lukien muuntajien ja korkean/ala-jänniteiden laitteiden toimintalämpötila ei saa ylittää niiden enimmäissallittuja lämpötiloja. Tämä edellyttää lämpötilan verkkovalvontaa. Nykyisin esivalmistetuissa alueissa yleensä vain valvotaan muuntajan öljylämpötilaa ja automaattisesti kytketään/tulostetaan ilmastointifanioiden lämpötilamuutosten perusteella. Koska sopivia tuotteita ei ole, lämpötilan valvonta ei ole toteutettu muuntajan ulosjohtimissa, alavolttimen kytkentässä ja korkeavolttimen kytkentässä.

3.Kaksi lämpötilan verkkovalvontamenetelmää

Nykyisin on kaksi pääasiallista lämpötilan verkkovalvontamenetelmää: kosketusvapaa infra-puna-säteily ja kosketusmittaus lämpöanturien avulla. Kosketusvapaat infra-puna-anturit vaikuttavat merkittävästi ympäristötekijöihin, kuten kosteus, ilmanpaine ja esteet; jos infra-puna-säteily on estetty, tarkka mittaus on mahdotonta, mikä rajaa niiden soveltuvuutta. Toisaalta, kosketusmittauksen anturit ovat suoraan kiinnitetty mittauspaikkaan, kokivat vähemmän ympäristötekijöiden häiriöitä ja mahdollistavat tarkan ja nopean lämpötilan havaitsemisen.

Olemassa olevien kosketusratkaisujen puutteet:
Kun thermopareja käytetään antureina, kylmäkulmakompensaatiota tarvitaan, koska viite (kylmä) solmu ei voida ylläpitää 0°C:ssa, erityisesti kun mittaus tehdään huoneen lämpötilassa. Jos mittaus (kuuma) ja viite (kylmä) solmut ovat kaukana toisistaan, tarvitaan erityisiä kompensointikaappeleita.

Kun optisia antureita käytetään, mukaan lukien lähetin, vastaanottaja, liitännät ja optinen kaapeli, optisen kaapelin asennus ja reitin määritys ovat merkittäviä haasteita. Optiperustaisen signaalin välittäminen ei helposti saavuta täydellistä sähköistä eristystä korkean ja alhaisen potentiaalin välillä. Kun lähetin on asennettu korkean jännitepuolen, eristyksen maahan ongelma pysyy ratkaisematta.

Suoran kosketuksen mittauksen käyttäminen vastusantureilla, langallisen signaalinvälityksen kanssa korkean potentiaalin puolella, yhdistettynä ilmaeran eristyksen ja infra-puna-optisen muunnoksen lämpötilasignaalin välittämiseen, on mahdollinen ratkaisu. Kuitenkin koska infra-puna-lähde ja -vastaanottaja ovat avoimessa, pöly ja kontaminointi kertyvät pitkäaikaiseen käyttöön, mikä asteittain heikentää signaalin luotettavuutta ja mittaus tarkkuutta—todellinen ongelma, joka on vaikea ratkaista. Lisäksi ammattimainen paikan päällinen asennus ja komissionointi ovat tarpeen, mikä johtaa suboptimiaaliseen käyttäjäkokemuksen.

4.Lämpötilan verkkovalvontalaitteiden keskeiset tekniset haasteet

(1) Alavolttilaitteissa pääasiallinen tekninen haaste on ratkaista lämpöjohtuminen samalla kun säilytetään sähköinen eristys lämpötilaanturille. Korkeavolttilaitteissa on olennaista estää korkea jännite pääsevän alavolttipuolelle. Koska mittauskomponentti on korkeavolttipuolella ja valvonta/käsittelyyksikkö on alavolttipuolella, ydinasiayksikkö on luotettavan sähköisen eristysteknologian saavuttaminen korkeavoltti- ja alavolttilaitteiden välillä.

(2) Lämpötilaanturi (mukaan lukien sen johtokuvut) täytyy täyttää vaatimukset vakaudelle ja lämpökestävyydelle korkean lämpötilan olosuhteissa. Se täytyy kestää ei vain poikkeuksellista ylikuumenemista, mutta myös lyhytaikaisia korkeita lämpötiloja, jotka syntyy dynaamisesta ja termisestä stressistä lyhytkircuitauksen aikana ilman vahinkoa.

(3) Tarkka lämpötilamittaus vaatii menetelmää, joka ei tarvitse kompensaatiota, varmistaen mittaus tarkkuuden ilman lisäkorjauksia.