Potpuni vodič za online nadzor temperature električnog opreme 2025: Povećanje učinkovitosti održavanja i sigurnosti

1.Nedostaci postojećih proizvoda za online praćenje temperature
1.1 Uređaj za kontrolu temperature za praćenje temperature zavojnice sušnog transformatora
U uređaju za kontrolu temperature koriste se senzori otpornosti platine. Budući da nemaju izolaciju, senzor mora biti odspojen od kontrolera tijekom ispitivanja otpornosti na napon. Međutim, previsoki napon tijekom stvarne operacije često ošteđuje kontroler. Također, vodici senzora ne mogu podnijeti visoku temperaturu od 350°C potrebnu za toplinsku i dinamičku stabilnost tijekom kratkog spoja na sekundarnoj strani sušnog transformatora, što često rezultira opeklinom senzora.

1.2 Pritisni tip otporničkih termometar za praćenje temperature ulja u naponskom transformatoru
Taj termometar koristi senzor otpornosti platine. Zbog svoje prirode niske vrijednosti otpornosti, znatno je utjecan na otpornost vodica. Posebno, kontaktne otpornosti više terminalnih spajanja u vodicima mijenjaju se s vremenom zbog oksidacije, oslakanja ili održavanja, a takve promjene ne mogu se kompenzirati u čitanju temperature. To dovodi do uobičajenog problema velikih odstupanja između prikazane i stvarne temperature ulja, oslabljivši pouzdanost čitanja temperature. Također, nedostaje višetočno praćenje temperature ulja, što stvara urgenciju za zamjenske proizvode.

2.Strogo nužno online praćenje temperature za električnu opremu i specifična mesta
2.1 Srednje-naponska sklopna oprema
Osim starije opreme, većina srednje-naponske sklopne opreme ima zatvorene konstrukcije s interlokacijama za sprječavanje grešaka. Tijekom rada, vrata ili poklopca koji blokiraju infracrveno zračenje ne mogu se otvoriti za infracrvene inspekcije. Unutarnji provodni spojevi i konektori mogu iskusiti povećanje kontaktne otpornosti zbog električnog istraživanja, mehaničkih operacija i sila elektromagnetskih kratkih spojeva koje uzrokuju mehaničku vibraciju, što dovodi do porasta temperature i ubrzane oksidacije površine kontakta, što može rezultirati velikim otkazima opreme. Najčešće lokacije grešaka u sklopnoj opremi su kontakti izvlačnih prekidača i točke povezivanja kabela na dolaznim i odlaznim linijama.

2.2 Srednje-naponski zavojnici sušnih transformatora
S razvojem električne opreme, pojave su se sušni transformatori visokog napona od 110kV i specijalizirani sušni transformatori za željeznički sustav. Njihova sekundarna strana je označena na 6–10kV, a neki specijalni sušni transformatori imaju sekundarne napone preko 660V. Pouzdani proizvodi za online praćenje temperature sekundarnih zavojnika ovih transformatora još uvijek nedostaju.

2.3 Niskonaponski izlazni terminali stubskih transformatora (distribucijskih transformatora)
Distribucijski transformatori su pod utjecajem vanjskog okruženja, a njihova sekundarna strana često nedostaje zaštita, često dovođući do incidenata opekline. Statistika pokazuje da je pregrjevanje na izlaznim terminalima glavni uzrok. Članak 5.1.4 "Pravilnika o radu naponskih transformatora" navodi da redovite inspekcije trebaju uključivati provjeru znakova pregrjevanja na spojevima vodova, kabela i busbarova. Tradicionalno, za sud i suđenje koriste se vizualna inspekcija, kapljanje vode ili promatrajući curenje ulja iz izlaznih čevi. Međutim, zbog velike radne opterećenosti, ove provjere često se zanemaruju, uzrokujući iznenadne otkaze transformatora. Kada transformator doživi težak nesimetrični trofazni opterećenje, preveliki neutralni struja prolazi kroz premali neutralni izlazni terminal. Ako je spoj loš, lako može pregrejtiti i opeknuti, oštetivši mnoge kućanske aparate. Stoga je strogo nužno online praćenje temperature na tim točkama.

2.4 Prefabrikirane podstanice (kontejnerske podstanice)

Domaća prefabrikirane podstanice integriraju povezanu opremu unutar potpuno zatvorenih oklopa, ali većina nedostaje integrirani dizajn i testiranje. Zbog oklopa - ponekad više slojeva - otopljivanje opreme je utjecano. Također, mjerilo smanjenja opreme teško se može razumno odrediti, što može dovesti do pregrejtanja interne opreme. Državna elektrana zahtijeva u svojim tender dokumentima za prefabrikirane podstanice da radna temperatura sve opreme, uključujući transformatore i visoko/niskonaponsku opremu, ne smije premašiti njihove maksimalne dopuštena temperature. To zahtijeva online praćenje temperature. Trenutno, prefabrikirane podstanice općenito samo prate temperaturu ulja u transformatoru i automatski uključuju/isključuju ventilatorske ventilatore temeljeno na promjenama temperature. Zbog nedostatka usklađenih proizvoda, praćenje temperature nije implementirano prema zahtjevu za terminalima izlaza transformatora, niskonaponskim prekidačima i terminalima dolaznih/odlaznih linija visokonaponskih prekidača.

3.Dva metoda online praćenja temperature

Trenutno postoje dva glavna metoda online praćenja temperature: bezkontaktne infracrvene radijacije i kontaktno mjerenje koristeći termalne senzore. Bezkontaktne infracrvene senzore znatno utječu faktori okruženja poput vlage, atmosferskog tlaka i prepreka; ako je infracrvena radiacija blokirana, točno mjerenje postaje nemoguće, što značajno ograničava njihovu primjenu. S druge strane, kontaktni senzori direktno su pridruženi mjernoj točki, iskušavaju manje interferencija s faktorima okruženja i omogućuju točno i brzo detektiranje temperature.

Nedostaci postojećih kontaktnih rješenja:
Kada se termopari koriste kao senzori, potrebna je kompenzacija hladnog spoja jer referentni (hladni) spoj ne može se održavati na 0°C, posebno kada se mjeri na sobnoj temperaturi. Ako su mjerni (vrući) i referentni spojevi udaljeni, potrebni su i specijalni kompenzacijski kabeli.

Kada se koriste optički senzori, uključujući predajnik, prijamnik, konektore i optički kabel, instalacija i smještaj kabela predstavlja značajnu izazov. Signali preneseni putem optičkog kabela ne lako postižu potpunu električnu izolaciju između visokonaponske i niskonaponske strane. Kada je predajnik instaliran na visokonaponskoj strani, problem izolacije prema zemlji ostaje neriješen.

Koristenje otpornih senzora za direktno kontaktno mjerenje s provođenjem signala putem vodova na visokonaponskoj strani, kombinirano s izolacijom zračnog prostora i pretvorba infracrveno-optičke za prenos signala temperature, predstavlja moguće rješenje. Međutim, budući da su emiter i prijamnik infracrvene svjetlosti izloženi, prljavština i kontaminacija se nakupljaju tokom dugotrajne operacije, postepeno degradirajući pouzdanost signala i preciznost mjerenja - još jedan težak problem za riješiti. Također, potrebna je profesionalna instalacija i komisioniranje na mjestu, što rezultira podoptimalnom korisničkom ugodnošću.

4.Ključni tehnički izazovi uređaja za online praćenje temperature

(1) U niskonaponskim sustavima, glavni tehnički izazov je riješiti problem toplinskog vodjenja dok se održava električna izolacija za senzor temperature. U visokonaponskim sustavima, ključno je sprečiti da visok napon ne uđe na niskonaponsku stranu. Budući da je element senzora smješten na visokonaponskom kraju, a jedinica za nadzor/obradu na niskonaponskoj strani, ključni tehnički problem je postići pouzdanu električnu izolaciju između visokonaponskog i niskonaponskog sustava.

(2) Senzor temperature (uključujući njegove vodove) mora zadovoljavati zahtjeve za stabilnost i otpornost na visoku temperaturu u uvjetima visoke temperature. Morao bi podnijeti ne samo abnormalno pregrejtanje, već i kratkotrajne visoke temperature generirane dinamičkim i toplinskim stresom tijekom struja kratkog spoja, bez oštećenja.

(3) Točno mjerenje temperature zahtijeva metod koji eliminira potrebu za kompenzacijom, osiguravajući preciznost mjerenja bez dodatne korekcije.