Potpuni vodič za online monitoring temperature električnog opreme 2025: Povećanje efikasnosti održavanja i sigurnosti

1.Manjkavosti postojećih proizvoda za online nadzor temperature
1.1 Uređaj za kontrolo temperature za praćenje temperature ovinja sušnog transformatora
U uređaju za kontrolu temperature koriste se senzori otpornosti platine. Budući da nemaju izolaciju, senzor mora biti odspojen od kontrolera tokom testova izdržljivosti na napon. Međutim, previsoki napon tokom stvarne eksploatacije često oštećuje kontroler. Takođe, vodici senzora ne mogu izdržati visoku temperaturu od 350°C koja je potrebna za toplinsku i dinamičku stabilnost tokom kraćenja na sekundarnoj strani sušnih transformatora, što često dovodi do opekla senzora.

1.2 Otpornički termometar pod pritiskom za praćenje temperature ulja u transformatoru
Ovaj termometar koristi senzor otpornosti platine. Zbog njegove prirode niske vrednosti otpornosti, značajno utiče na otpornost vodica. Posebno, kontakt otpornost više terminalnih veza u vodicima se sa vremenom menja zbog oksidacije, oslakanja ili održavanja, a takve promene ne mogu biti kompenzirane u čitanju temperature. To dovodi do česte situacije velikih odstupanja između prikazane i stvarne temperature ulja, smanjujući pouzdanost čitanja temperature. Takođe, nedostaje višetocko praćenje temperature ulja, što stvara urgenciju za zamenskim proizvodima.

2.Nuzno potrebni online nadzor temperature za električnu opremu i specifične lokacije
2.1 Srednjepunski sklopovi
Osim starije opreme, većina srednjepunskih sklopova ima zatvorenu strukturu sa interlokacijama protiv grešaka. Tokom rada, vrata ili poklopce koji blokiraju infracrveno zračenje ne mogu biti otvoreni za infracrvene inspekcije. Unutrašnji konduktivni spojevi i konektori mogu iskusiti povećanu kontakt otpornost zbog električnog iznosa, mehaničkih operacija i sila kratkospojnih magnetnih polja koje dovode do mehaničke vibracije, što dovodi do porasta temperature i ubrzane oksidacije površine kontakta, što može dovesti do ozbiljnih otkaza opreme. Najčešće mesta grešaka u sklopovima su kontakti izvlačljivog prekidača i tačke veze kabela na ulazu i izlazu.

2.2 Srednjenaponska ovinja sušnih transformatora
S razvojem električne opreme, pojavile su se visokonaponski sušni transformatori od 110kV i specijalizovani sušni transformatori za železnički sisteme. Njihova sekundarna strana je nominirana na 6–10kV, a neki specijalni sušni transformatori imaju sekundarne naponse veće od 660V. Pouzdani proizvodi za online nadzor temperature ovih ovinja još uvek nedostaju.

2.3 Niskonaponski izlazni terminali stubastih transformatora (distributivnih transformatora)
Distributivni transformatori su pod uticajem spoljašnjeg okruženja, a njihova sekundarna strana često nema zaštitu, često dovodeći do opekla. Statistika pokazuje da je pregrejanje izlaznih terminala glavni uzrok. Član 5.1.4 "Pravilnika o radu transformatora" navodi da redovne inspekcije treba da uključe proveru znakova pregrejanja na spojevima, kablama i šinama. Tradicionalno, vizualna inspekcija, kapljanje vode ili posmatranje curenja ulja iz bocaka se koriste za procenu. Međutim, zbog velikog obima inspekcija, ove provere često se zanemaruju, dovodeći do nenadanih otkaza transformatora. Kada transformator iskusava ozbiljnu neravnomernost opterećenja na tri faze, prekomjerna neutralna struja teče kroz premali neutralni izlazni terminal. Ako je spoj loš, lako se može pregrejati i opeklati, oštećujući mnogo kućanskih uređaja. Stoga je nuzno potrebno online praćenje temperature na ovim tačkama.

2.4 Prefabrikovane postaje (kontejnerske postaje)

Domaći prefabrikovani transformatori integrišu povezanu opremu unutar potpuno zatvorenih kućišta, ali većina nedostaje integrirani dizajn i testiranje. Zbog kućišta—ponekad više slojeva—disipacija toplote opreme je uticana. Takođe, stepen smanjenja kapaciteta opreme je teško odrediti razumno, što može dovesti do pregrejanja interne opreme. Državna elektrokompanija zahteva u svojim dokumentima za nabavku prefabrikovanih postaja da radna temperatura sve opreme, uključujući transformatore i visoko/niskonaponske uređaje, ne smije prevaziti njihove maksimalne dopuštene temperature. To zahteva online nadzor temperature. Trenutno, prefabrikovane postaje uglavnom samo nadgledaju temperaturu ulja transformatora i automatski uključuju/isključuju ventilatorske ventilatore na osnovu promena temperature. Zbog nedostatka odgovarajućih proizvoda, nadzor temperature nije implementiran kako je predviđeno za izlazne terminali transformatora, niskonaponske prekidače i terminalne tačke ulaza/izlaza visokonaponskih prekidača.

3.Dva metoda online nadzora temperature

Trenutno postoje dva glavna metoda online nadzora temperature: bezkontaktne infracrvene radijacije i kontaktne merenje pomoću termalnih senzora. Bezkontaktne infracrvene senzore značajno utiču faktori okruženja poput vlage, atmosferskog pritiska i prepreka; ako je infracrvena radijacija blokirana, precizno merenje postaje nemoguće, što značajno ograničava njihovu primenu. Sa druge strane, kontakt senzori direktno su pričvršćeni na tačku merenja, iskusan manje interferencije od faktora okruženja i omogućavaju precizno i brzo detektovanje temperature.

Manjkavosti postojećih kontakt rešenja:
Kada se termoparovi koriste kao senzori, potrebna je kompenzacija hladnog spoja jer referentni (hlad) spoj ne može biti održan na 0°C, posebno kada se meri na sobnoj temperaturi. Ako su mereni (topli) i referentni spojevi daleko jedan od drugog, potrebni su i specijalni kompenzacioni kabeli.

Kada se koriste senzori na bazi vlakana, uključujući emiters, prijemnike, konektore i optička vlakna, instalacija i usmeravanje vlakana predstavlja značajan izazov. Signalna transmisija na bazi vlakana ne lako postiže potpunu električnu izolaciju između visokog i niskog potencijala. Kada je emiter instaliran na visokonaponskoj strani, problem izolacije od zemlje ostaje nerešen.

Korišćenje otporničkih senzora za direktno kontakt merenje sa kabelnim signalnim prenosom na visokonaponskoj strani, kombinovano sa izolacijom vazdušnog presjeka i infracrveno-optičkom konverzijom za prenos signala temperature, predstavlja moguće rešenje. Međutim, budući da su infracrveni emiters i prijemnici izloženi, prah i kontaminacija se nakupljaju tokom dugotrajne eksploatacije, postepeno degradirajući pouzdanost signala i preciznost merenja—još jedan težak problem za rešavanje. Takođe, potrebna je profesionalna instalacija i komisijovanje na mestu, što rezultira suboptimalnom udobnošću korišćenja.

4.Ključni tehnički izazovi uređaja za online nadzor temperature

(1) U niskonaponskim sistemima, glavni tehnički izazov je rešenje problema toplinskog prenosa dok se održava električna izolacija za senzor temperature. U visokonaponskim sistemima, ključno je sprečiti da visoki napon stigne na niskonaponsku stranu. Budući da je senzorski element smješten na visokonaponskoj strani, a jedinica za nadzor/obradu na niskonaponskoj strani, ključni tehnički problem je postizanje pouzdane električne izolacije između visokonaponskog i niskonaponskog sistema.

(2) Senzor temperature (uključujući njegove vodice) mora ispunjavati zahteve za stabilnost i otpornost na visoku temperaturu. Morao bi izdržati ne samo abnormalno pregrejanje, već i kratkotrajne visoke temperature generisane dinamičkim i toplinskim naprezanjima tokom strujnih kratakova bez oštećenja.

(3) Precizno merenje temperature zahteva metod koji eliminira potrebu za kompenzacijom, osiguravajući preciznost merenja bez dodatne korekcije.