Panduan Lengkap 2025 untuk Pemantauan Suhu Online peralatan Listrik: Meningkatkan Efisiensi Pemeliharaan dan Keamanan

1.Kelemahan Produk Monitoring Suhu Online yang Ada
1.1 Pengontrol Suhu untuk Pemantauan Gulungan Trafo Tipe Kering
Sensor tahanan platinum digunakan dalam pengontrol suhu. Karena kurangnya isolasi, sensor harus diputuskan dari pengontrol selama uji tahanan tegangan. Namun, overvoltage selama operasi sebenarnya sering merusak pengontrol. Selain itu, kabel sensor tidak dapat menahan suhu tinggi 350°C yang diperlukan untuk stabilitas termal dan dinamis selama short circuit sisi sekunder trafo tipe kering, seringkali mengakibatkan pembakaran sensor.

1.2 Termometer Tahanan Tekanan untuk Pemantauan Suhu Minyak Trafo Tenaga
Termometer ini menggunakan sensor tahanan platinum. Karena nilai tahanannya yang rendah secara inheren, ia sangat dipengaruhi oleh tahanan kabel. Terutama, tahanan kontak dari beberapa sambungan terminal di kabel berubah seiring waktu karena oksidasi, kendur, atau perawatan, dan perubahan tersebut tidak dapat dikompensasi dalam pembacaan suhu. Hal ini menyebabkan masalah umum yaitu deviasi besar antara suhu minyak yang ditampilkan dan yang sebenarnya, mengurangi keandalan pembacaan suhu. Selain itu, ia kekurangan pemantauan multi-titik suhu minyak, menciptakan kebutuhan mendesak untuk produk pengganti.

2.Pemantauan Suhu Online yang Dibutuhkan dengan Cepat untuk Perangkat Tenaga dan Lokasi Spesifik
2.1 Perangkat Penyaklaran Tegangan Menengah
Kecuali peralatan lama, sebagian besar perangkat penyaklaran tegangan menengah memiliki struktur tertutup dengan interlock anti-misoperation. Selama operasi, pintu atau penutup yang memblokir radiasi inframerah tidak dapat dibuka untuk inspeksi inframerah. Sambungan konduktif internal dan konektor mungkin mengalami peningkatan tahanan kontak karena aus listrik, operasi mekanis, dan gaya elektromagnetik arus pendek yang menyebabkan getaran mekanis, mengakibatkan kenaikan suhu dan oksidasi permukaan kontak yang lebih cepat, potensial menyebabkan kegagalan peralatan utama. Lokasi kerusakan paling umum di perangkat penyaklaran adalah kontak sakelar tarik dan titik koneksi kabel pada sisi masuk dan keluar.

2.2 Gulungan Tegangan Menengah Trafo Tipe Kering
Dengan perkembangan peralatan tenaga, trafo tenaga tipe kering tegangan tinggi 110kV dan trafo khusus tipe kering untuk sistem kereta api telah muncul. Sisi sekunder mereka diberi peringkat 6–10kV, dan beberapa trafo khusus tipe kering memiliki tegangan sekunder melebihi 660V. Produk monitoring online yang andal untuk suhu gulungan sekunder trafo-trafo ini masih kurang.

2.3 Terminal Outlet Tegangan Rendah Trafo Tiang (Trafo Distribusi)
Trafo distribusi terpengaruh oleh lingkungan luar, dan sisi sekundernya sering kali kurang perlindungan, seringkali mengakibatkan insiden pembakaran. Statistik menunjukkan bahwa overheating di terminal outlet adalah penyebab utama. Pasal 5.1.4 "Peraturan Operasi Trafo Tenaga" menentukan bahwa inspeksi rutin harus mencakup pemeriksaan tanda-tanda pemanasan pada sambungan kabel, kabel, dan busbar. Secara tradisional, pemeriksaan visual, tetesan air, atau melihat kebocoran minyak dari bushings digunakan untuk penilaian. Namun, karena beban kerja inspeksi yang besar, pemeriksaan-pemeriksaan ini sering terabaikan, menyebabkan kegagalan trafo yang tiba-tiba. Ketika trafo mengalami ketidakseimbangan beban tiga fase yang parah, arus netral yang berlebihan mengalir melalui terminal outlet netral yang ukurannya kecil. Jika sambungan buruk, hal ini mudah overheating dan terbakar, merusak banyak peralatan rumah tangga. Oleh karena itu, monitoring suhu online di titik-titik ini sangat diperlukan.

2.4 Gardu Substansi Pracetak (Gardu Kontainer)

Gardu substansi pracetak buatan domestik mengintegrasikan peralatan terkait dalam enklosur tertutup, tetapi sebagian besar kurang desain dan pengujian terintegrasi. Karena enklosur—kadang-kadang berlapis ganda—pembuangan panas peralatan terpengaruh. Selain itu, derating peralatan sulit ditentukan secara wajar, potensial menyebabkan peralatan internal overheating. Perusahaan Listrik Negara mensyaratkan dalam dokumen tender gardu substansi pracetak bahwa suhu operasi semua peralatan, termasuk trafo dan peralatan tegangan tinggi/rendah, tidak boleh melebihi suhu maksimum yang diperbolehkan. Ini memerlukan monitoring suhu online. Saat ini, gardu substansi pracetak umumnya hanya memonitor suhu minyak trafo dan secara otomatis menghidupkan/mematikan kipas ventilasi berdasarkan perubahan suhu. Karena kurangnya produk yang sesuai, monitoring suhu tidak dilaksanakan sesuai persyaratan untuk terminal outlet trafo, sakelar tegangan rendah, dan terminal masuk/keluar sakelar tegangan tinggi.

3.Dua Metode Monitoring Suhu Online

Saat ini ada dua metode utama monitoring suhu online: radiasi inframerah tanpa kontak dan pengukuran dengan kontak menggunakan sensor termal. Sensor inframerah tanpa kontak sangat dipengaruhi oleh faktor lingkungan seperti kelembaban, tekanan atmosfer, dan penghalang; jika radiasi inframerah terblokir, pengukuran akurat menjadi mustahil, sangat membatasi aplikasinya. Sebaliknya, sensor dengan kontak langsung melekat pada titik pengukuran, mengalami gangguan lingkungan yang lebih sedikit, dan memungkinkan deteksi suhu yang akurat dan cepat.

Kelemahan Solusi Kontak yang Ada:
Ketika thermocouple digunakan sebagai sensor, kompensasi junction dingin diperlukan karena junction referensi (dingin) tidak dapat dipertahankan pada 0°C, terutama saat mengukur pada suhu ruangan. Jika junction pengukuran (panas) dan referensi jauh, kabel kompensasi khusus juga diperlukan.

Ketika sensor serat optik digunakan—termasuk pemancar, penerima, konektor, dan serat optik—instalasi dan rute serat menyajikan tantangan signifikan. Transmisi sinyal berbasis serat tidak mudah mencapai isolasi listrik lengkap antara sisi potensial tinggi dan rendah. Ketika pemancar dipasang di sisi tegangan tinggi, masalah isolasi ke tanah masih belum terselesaikan.

Menggunakan sensor tahanan untuk pengukuran kontak langsung dengan transmisi sinyal kabel di sisi potensial tinggi, dikombinasikan dengan isolasi celah udara dan konversi inframerah-optik untuk mentransmisikan sinyal suhu, merupakan solusi yang layak. Namun, karena pemancar dan penerima inframerah terpapar, debu dan kontaminasi menumpuk selama operasi jangka panjang, secara bertahap menurunkan keandalan sinyal dan akurasi pengukuran—masalah lain yang sulit diselesaikan. Selain itu, instalasi dan komisi on-site profesional diperlukan, menghasilkan kenyamanan pengguna yang kurang optimal.

4.Tantangan Teknis Utama Perangkat Monitoring Suhu Online

(1) Dalam sistem tegangan rendah, tantangan teknis utama adalah menyelesaikan masalah konduksi panas sambil mempertahankan isolasi listrik untuk sensor suhu. Dalam sistem tegangan tinggi, penting untuk mencegah tegangan tinggi masuk ke sisi tegangan rendah. Karena elemen sensor berada di ujung tegangan tinggi dan unit pemantauan/pengolahan berada di sisi tegangan rendah, isu teknis intinya adalah mencapai isolasi listrik yang andal antara sistem tegangan tinggi dan rendah.

(2) Sensor suhu (termasuk kabelnya) harus memenuhi persyaratan stabilitas dan tahanan panas dalam kondisi suhu tinggi. Ia tidak hanya harus mampu menahan overheating abnormal tetapi juga bertahan dari suhu tinggi jangka pendek yang dihasilkan oleh stres dinamis dan termal selama arus pendek tanpa rusak.

(3) Pengukuran suhu yang akurat memerlukan metode yang menghilangkan kebutuhan akan kompensasi, memastikan presisi pengukuran tanpa koreksi tambahan.