TTC сериясының суық түрдегі трансформатор температура контролері қалай трансформатордың жылытуын бас арады

1. Трансформатордың температуралық басқару құрылғысының функциясы

Азыркі уақытта, электр энергиясын түрлендіру үшін еңбектенген трансформаторларды негізінен екі түрде бөліп отыр: май-мойындағы және сүйектісіз трансформаторлар. Сүйектісіз трансформаторлар өзара қамтымдылық, отырғышқа қарсы күштілік, өсімдіктерге зиян бермеу, қолдану мерзімі аралығында қызмет көрсету, аз жою, аз бөлек шығу, және ұзақ қызмет көрсету мерзімі сияқты көптеген артықшылықтарына байланысты электр станцияларында, түрлендірілгіштерде, аэродромдерде, жел арналарында, ақылды салдарларда және ақылды ауылшаруашылық аудандарында кеңінен қолданылады.

Сүйектісіз трансформаторлардың маңызды артықшылығы - олардың өнеркәсіп өмір мерзімі, бұл өмір мерзімі көбінесе 20 жастан астам болады. Өмір мерзіміне қоса, жалпы өнімділік өнімі де төмендейді. Нақты практикалық түрде, сүйектісіз трансформатордың қауіпсіздік және ұзақ өмір мерзімі оның спиральдерінің ыңғайлауына байланысты. Трансформаторлардың бірінші негізгі құбылу себебі - бұл спираль температурасы изоляциялық материалдың термиялық тығыздығынан жоғары болған кезде пайда болатын изоляцияның құбылуы.

Олайßerdem, sulu transformatordan farklı olarak, kuru transformatörlerin hizmet ömrü genellikle "termal ömür" ile sınırlıdır. İşletim ömrünü maksimize etmek için, sarım sıcaklığının bir sıcaklık kontrol sistemi kullanılarak izlenmesi ve gerektiğinde zorlanmış soğutma veya uyarı uyarıları gibi zamanında koruyucu önlemlerin uygulanması önemlidir.

2. Transformatör Sıcaklık Kontrol Cihazlarının Türleri

2.1 Sıcaklık Algılama Yöntemi Göre: Mekanik vs Elektronik

• Механикалық температуралық басқару құрылғылары адетте термиялық кеңейту мен сыну принципіне негізделген, май-мойындағы жапырақты алғашқы элемент ретінде қолданатын кеңейту құрылғылары. Олардың қоршаған май-мойындағы жапырақтары және қолдану ыңғайсыздығынан, олар көбінесе май-мойындағы трансформаторларда ғана қолданылады.

• Электронды температуралық басқару құрылғылары омыртқа температуралық детекторлар (мысалы, Pt100, PTC) немесе термопаралар сияқты температуралық датчыктарды қолданады. Жоғары техникалық дәлдіктері, толық функционалдылығы, жоғары дәлдігі және қолданушы-досты операциясынан, электронды басқару құрылғылары азыр май-мойындағы және сүйектісіз трансформаторларда кеңінен қолданылады.

2.2 Қосу ықпалы бойынша: Ембеддеден сонғырылған vs Стенада қосылған

• Ембеддеден сонғырылған басқару құрылғылары трансформатордың басқару рамына (жабық корпус болмаған құрылғылар үшін) немесе трансформатордың корпусына интегралдау арқылы түбірден қосылады.

• Стенада қосылған (стенада қосылған) басқару құрылғылары стенаге (жабық корпус болмаған құрылғылар үшін) немесе трансформатордың корпусының сыртқы бетіне қосылады.

Сүйектісіз трансформаторлар қызмет көрсету кезінде өте жылжу, төмен частотада вибрация және электромагниттік интерференция жасайды—бұл шарттар басқару құрылғыларының өмір мерзімін және ыңғайлауын терең әсер етеді, басқару құрылғылары басқару рамасына немесе корпусқа ембеддеден сонғырылған.

Біз білеміз, электронды компоненттер, сүйектісіз трансформаторлар сияқты, өзінің "термиялық өмір мерзімі" болады. Ембеддеден сонғырылған қосу ықпалы басқару құрылғыларының өмір мерзімін және ыңғайлауын өте азайтады. Сол сияқты, стенада қосылған басқару құрылғылары өте қатаң шарттардан қорғалған, олар ұзақ өмір мерзімін және жақсы ыңғайлауын қамтамасыз етеді.

3.TTC сериясы сүйектісіз трансформатор температуралық басқару құрылғылары

JB/T 7631-94 “Трансформаторлар үшін температуралық термометрлер” 1994 жылы Кытай Механикалық Санайы Министрлігі тарабынан шығарылған стандарт, сүйектісіз трансформаторлар үшін қолданылатын температуралық көрсеткіштер мен басқару құрылғылары үшін. Бұл стандарт GB/T 13926-92 “Индустриалды процесс өлшеу және басқару құрылғылары үшін электромагниттік сәйкестік” стандартындағы талаптарды қамтиды.

TTC сериясы температуралық басқару құрылғылары жаңартылған GB/T 17626-1998 “Электромагниттік сәйкестік – Синтез және өлшеу әдістері” (IEC 61000-4:1995-ге сәйкес) стандартына сәйкес емес.

3.1 Жұмыс принципі

3.1 Схема блок-диаграмма және температуралық ұстау принциптері (Pt100 және PTC)

Pt100 температуралық датчик өзінің электр қарсылығы орта температурасына қатысты түз сызықты өзгеріп туратын принципке негізделген. Сол сияқты, Pt100 платина қарсылықтың өзгерісі температуралық қисық (оң жақта) бойынша өсіп, түз сызықты өзгереді.

Температуралық басқару құрылғысы бұл қасиетін қолданып, трансформатордың үнемі, дәл температуралық мониторингін жүзеге асырады. Көрсетілетін температуралық мән Pt100 датчиктан алынған өлшемдерден шығады.

Pt100 өте жақсы қайталануы және қарсылық пен температура арасындағы бір-бірге сәйкестігі, оның өзінің құбылысына қатысты өзгерісті дәл өлшенуге мүмкіндік береді, адатта 0.5 дәлдік класын жеткізеді.

3.2 Pt100 температуралық өлшемдердің дәлдігін қамтамасыз ету

Pt100 температуралық датчик үш сызықты, үш сызықты немесе төрт сызықты қосымшалар арқылы қосылады. Көптеген индустриалды температуралық басқару қолданылымдарында үш сызықты қосымша қолданылады, себебі ол өлшемдердің қателіктерін қосымша қатар қарсылығымен компенсациялауға қол жеткізеді.

Мысалы: амплитудалық схема көбінесе Уитстон мосты. Жасау және қозғалту кезінде, короткое замыкание арқылы қалау жүргізіледі. Бірақ нақты қызмет көрсету кезінде, датчик қосымшалары қосылғанда, олардың өзінің қарсылығы өлшемдердің қателіктерін енгізеді. Үш сызықты қосымша мосттың схемасын теңсіздікпен қамтамасыз ету арқылы бұл қателікті минималдауға мүмкіндік береді.

Хотя Pt100 сопротивление-температура кривая близка к линейной, она не является идеально линейной. Для повышения точности наши контроллеры температуры делят диапазон 0–200°C Pt100 сопротивление-температура кривой на пять сегментов. В каждом сегменте используется прямая линия для аппроксимации фактической кривой через линейное приближение, что значительно улучшает общую точность измерений.

3.3 PTC термистор как альтернативный датчик в контроллерах серии TTC-300

PTC (положительный температурный коэффициент) термистор - это еще один температурный датчик, используемый в наших контроллерах температуры трансформаторов серии TTC-300. PTC термисторы изготовлены из поликристаллических керамических материалов на основе бария и титаната, легированных для достижения определенных "точек переключения" или "температур переключения".

В отличие от платиновых резисторов (Pt100), PTC термисторы обладают явно выраженным нелинейным поведением: их сопротивление остается относительно стабильным при низких температурах, но резко, почти ступенчато, увеличивается, когда температура достигает предопределенного порога - известного как точка Кюри или температура действия. Эта характеристика показана в кривой сопротивления-температуры ниже.

Как показано, ниже температуры действия, сопротивление PTC изменяется мало с изменением температуры. Однако, когда температура приближается и превышает этот критический пункт, сопротивление резко возрастает - часто на несколько порядков.

Принцип работы PTC-основанного детектора температуры заключается в обнаружении этого резкого изменения сопротивления, чтобы определить, был ли достигнут определенный порог температуры. Таким образом, PTC датчики могут указывать только одну точку температуры - они не могут предоставлять непрерывные, полномасштабные измерения температуры, как Pt100.

Наши продукты используют эту особенность включения/выключения PTC датчиков для реализации сигнала тревоги по перегреву и защиты от перегрева трансформаторов. Для обеспечения консистентности, надежности и высокого качества продукции мы используем PTC компоненты, поставляемые компанией Siemens–Matsushita Electronic Components Co., Ltd.

3.4 Принцип измерения температуры TC

Контроллер температуры получает сигналы температуры от датчиков PTC и Pt100 через внутреннюю цепь и использует логическое суждение, чтобы определить, следует ли активировать сигнал тревоги по перегреву или сигнал защиты от перегрева. Этот двойной механизм защиты эффективно предотвращает отказы и ложные срабатывания.

Температуры обмоток трансформатора (фазы A, B, C) и сердечника (D) контролируются с помощью датчиков Pt100 и PTC. С изменением температуры меняется сопротивление этих датчиков. Контроллер преобразует это сопротивление в сигнал напряжения, который затем проходит фильтрацию, аналогово-цифровое (АЦП) преобразование и продвинутые алгоритмы для расчета соответствующей температурной величины.

На основе этих двух типов входных данных температуры:

• контроллер отображает номер канала и значение текущей температуры на экране передней панели.

• одновременно применяет логические алгоритмы для сравнения измеренной температуры с заданными пользователем значениями. Если температура превышает порог, контроллер активирует соответствующие выходы - такие как запуск/остановка вентиляторов охлаждения, срабатывание тревоги или инициирование команды защиты.

Пользователи могут настроить параметры системы - включая температуры запуска/остановки вентиляторов, пороги тревоги по перегреву сердечника и другие настройки - с помощью кнопок на передней панели.

Кроме того, система непрерывно выполняет само-диагностику. В случае отказа датчика или внутренней аппаратной ошибки в контроллере температуры, он немедленно выдает звуковые и визуальные сигналы тревоги, а также сигнал ошибки для оповещения операторов.