2025. gada pilnīgais lūkojuma temperatūras uzraudzības elektriskajiem ierīcēm ceļvedis: Uzturības efektivitātes un drošības paaugstināšana

1.Esošo temperatūras tiešsaistes monitorēšanas produktu trūkumi
1.1 Temperatūras reglātors sānu transformatora vītņu monitorēšanai
Temperatūras reglātoros tiek izmantoti plātinuma rezistīve sensori. Tā kā tiem trūkst izolācijas, sensora ir jāatsavieno no reglātora laikā sprieguma noturības testiem. Tomēr reālajā darbībā pārspriegums bieži kropļo reglātoru. Papildus tam, sensora vadīšanas dārzeņi nevar izturēt 350°C augsto temperatūru, kas nepieciešama termiskai un dinamiskai stabilitātei sānu transformatoru sekundārās puses īsoslodzes laikā, bieži novedot pie sensora iznīcināšanas.

1.2 Spiediena tipa rezistīvais termometrs enerģijas transformatora eļļas temperatūras monitorēšanai
Šis termometrs izmanto plātinuma rezistīvo sensoru. Tā kā tā rezistīvā vērtība ir zema, tā ir ievērojami ietekmēta vadīšanas dārzeņu rezistenci. Vāku savienojumu kontaktresistences mainās laika gaitā, jo oksidācija, slinkšana vai apkalpošana, un šie maiņi nevar tikt kompensēti temperatūras rādījumos. Tas noved pie liela atšķiruma starp rādīto un faktisko eļļas temperatūru, saasinot temperatūras mērījumu uzticamību. Turklāt, tam trūkst daudzpunktu eļļas temperatūras monitorēšanas, radot steidzamu nepieciešamību aizstājēju produktiem.

2.Steidzami nepieciešama temperatūras tiešsaistes monitorēšana enerģijas aprīkojumā un konkrētos vietās
2.1 Vidējsprieguma uzlādes aparāti
Izņemot vecākos aprīkojumus, lielākā daļa vidējsprieguma uzlādes aparātu ir ar aizsargātu struktūru un aizlieguma bloķēšanas sistēmu. Darbības laikā durvis vai segumi, kas bloķē infrasarkano starojumu, nevar tikt atvērt infrasarkanajiem inspekcijām. Iekšējie elektriskie savienojumi un savienojumu punkti var pierast kontakta rezistenci, dēļ elektriskās izsmalcināšanās, mehāniskās darbības un īsoslodzes elektromagnētiskās spēkes, kas rada mehānisko vibrāciju, novedot pie temperatūras paaugstināšanās un paātrinātas kontaktpunktu oksidācijas, potenciāli radoši lielas aprīkojuma kļūdas. Biežākie kļūdu novietojumi uzlādes aparātos ir izņemamo kontaktu punkti un kabeļu savienojumu punkti ieceļošanas un izceļošanas līnijās.

2.2 Vidējsprieguma vītņu sānu transformatori
Ar enerģijas aprīkojuma attīstību, ir radušies 110kV augstsprieguma sānu transformatori un specializēti sānu transformatori dzelzceļa sistēmām. To sekundārā puse ir iespējams 6–10kV, un daži speciālie sānu transformatori ir ar sekundāro spriegumu, kas pārsniedz 660V. Uzticami tiešsaistes monitorēšanas produkti šo transformatoru sekundāro vītņu temperatūrai joprojām ir trūkst.

2.3 Zemsprieguma izlidošanas termināļi stabiņa montētiem transformatoriem (piegādes transformatoriem)
Piegādes transformatori tiek ietekmēti ārējiem apstākļiem, un to sekundārā puse bieži nav aizsargāta, bieži novedot pie iznīcināšanas. Statistikas rāda, ka izlidošanas termināļu pārsildīšanās ir galvenais cēlonis. "Enerģijas transformatoru darbības noteikumi" 5.1.4 pantā norāda, ka regulārās inspekcijas ir jāiekļauj kontaktpunktu, kabēļu un busolu pārsildīšanās pazīmes. Parasti tiek izmantota vizuāla inspekcija, ūdens noliešanās vai caurumu nomazgāšanas novērošana. Tomēr, tā kā inspekcijas darbs ir liels, šie pārbaudes punkti bieži tiek pārskatīti, novedot pie nejaušu transformatoru kļūdu. Ja transformatoram rodas smaga trīs fāžu slodzes nelīdzsvarotība, pārmērīga neitrālā strāva plūst caur mazu neitrālo izlidošanas termināli. Ja savienojums ir slikts, tas viegli pārsildīs un iznīcinās, kaitējot daudziem mājsaimniecības ierīčiem. Tāpēc šajos punktos tiešsaistes temperatūras monitorēšana ir steidzami nepieciešama.

2.4 Montētie apgabali (konteinerizēti apgabali)

Lokāli ražotie montētie apgabali integrē saistīto aprīkojumu pilnīgi aizsargātos korpūs, bet lielākajai daļai trūkst integrēta dizaina un testēšanas. Tā kā korpuss—kadreiz vairākas slānis—aprīkojuma siltums izplūst, un aprīkojuma derēšanas mērs ir grūti nosakāms, potenciāli radoši iekšējo aprīkojuma pārsildīšanos. Valsts enerģijas korporācija prasa savos montēto apgabalu piedāvājumu dokumentos, ka visu aprīkojuma, tostarp transformatoru un augstā/spēja maza apgabala darbības temperatūra nedrīkst pārsniegt to maksimāli atļauto temperatūru. Tas nepieciešams tiešsaistes temperatūras monitorēšanai. Pašlaik, montētie apgabali vispārīgi tikai monitorē transformatoru eļļas temperatūru un automātiski ieslēdz/izslēdz ventilācijas ventilatorus, balstoties uz temperatūras maiņu. Tā kā trūkst atbilstošiem produktiem, temperatūras monitorēšana netiek veikta pēc prasībām transformatoru izlidošanas termināļos, zemsprieguma slēdzos un augstsprieguma slēdzes ieceļošanas/izceļošanas termināļos.

3.Divi tiešsaistes temperatūras monitorēšanas metodi

Pašlaik ir divi galvenie tiešsaistes temperatūras monitorēšanas metodi: bezkontaktu infrasarkans un kontaktu izmantošana termiskajiem sensoriem. Bezkontaktu infrasarkanajiem sensoriem ievērojami ietekmē apstākļi, piemēram, mitruma, atmosfēras spiediens un šķēršļi; ja infrasarkans tiek bloķēts, precīzs mērījums ir nespējīgs, lielā mērā ierobežojot to lietošanu. Savukārt, kontaktu sensori tiek tieši pielikt mērīšanas punktam, mazāk ietekmēti vides faktoriem, un ļauj precīzu un ātru temperatūras noteikšanu.

Esošo kontaktu risinājumu trūkumi:
Kad kā sensori tiek izmantoti termopāri, nepieciešama kalnas vietas kompensācija, jo atsauces (kalna) vieta nevar tikt uzturēta 0°C, īpaši, kad mēra istabas temperatūrā. Ja mērāmajā (karstā) un atsauces vietas ir tālu no tām, ir nepieciešamas īpašas kompensējošas kabeles.

Kad tiek izmantoti fiberoptiskie sensori, tostarp izsūknis, saņēmējs, savienojumi un optiskais kabelis, to instalācija un maršrutēšana rada lielu izaicinājumu. Fiberoptiskā signāla pārraide neatrisina problēmu ar pilnīgu elektrisku izolāciju starp augstu un zemu potenciālu pusi. Ja izsūknis tiek instalēts augstsprieguma pusē, problēma ar izolāciju pret zemi paliek neatrisināta.

Izmantojot rezistīvus sensorus tiešā kontaktā ar drātes signāla pārraide augstā potenciāla pusē, kombinējot ar gaisa gabala izolāciju un infrasarkano-optisko konvertāciju, lai pārraidītu temperatūras signālus, ir iespējams risinājums. Tomēr, jo infrasarkanais izsūknis un saņēmējs ir atvērti, pulss un piesārņojums ilgtermiņā saglabājas, kaitējot signāla uzticamībai un mērījumu precizitātei—vēl viena grūti atrisināma problēma. Papildus tam, nepieciešama profesionāla vietēja instalācija un uzsākšana, kas rada mazāku lietotāja ērtību.

4.Galvenie tehniskie izaicinājumi tiešsaistes temperatūras monitorēšanas ierīcēm

(1) Zemsprieguma sistēmās galvenais tehniskais izaicinājums ir atrisināt siltuma pārnesešanas problēmu, saglabājot temperatūras sensora elektrisku izolāciju. Augstsprieguma sistēmās ir būtiski novērst augstsprieguma ieplūšanu zemsprieguma pusē. Tā kā sensora elements atrodas augstsprieguma beigās, un monitorēšanas/apstrādes vienība ir zemsprieguma pusē, galvenais tehniskais jautājums ir nodrošināt uzticamu elektrisko izolāciju starp augstsprieguma un zemsprieguma sistēmām.

(2) Temperatūras sensors (ieskaitot tā vadus) ir jāatbilst stabilitātes un siltuma izturības prasībām augstā temperatūrā. Tas ne tikai ir jāiztur neprātīgai pārsildīšanai, bet arī īslaicīgām augstām temperatūrām, kas rodas dinamiskajā un termiskajā stresa laikā īsoslodžu strāvā, bez kaitējuma.

(3) Precīza temperatūras mērīšana prasa metodi, kas atbrīvo no kompensācijas nepieciešamības, nodrošinot mērījumu precizitāti bez papildu labojumiem.