Kaip matuoti transformatorinės alyvos temperatūrą?

Transformatoriaus eksploatavimo laikas priklauso nuo jo apvijos temperatūros, kuri vaidina lemiamą vaidmenį izoliacinėje medžiagoje. Kai transformatoriaus apvijos izoliacijos temperatūra yra transformatoriaus alyvos temperatūros diapazone nuo 80 iki 130 °C, izoliacijos senėjimo greitis padvigubėja kas 6 °C temperatūros padidėjimo, t. y. izoliacijos tarnavimo laikas sutrumpėja perpus, tai yra „šešių laipsnių“ izoliacijos senėjimo taisyklė.

Transformatoriaus eksploatavimo metu paprastai nustatyta, kad viršutinė alyvos temperatūros riba yra 85 °C. Dongingo rajone, kai viršutinė alyvos temperatūra viršija 80 °C, įsijungia aliarmo signalas „XX pagrindinio transformatoriaus korpuso alyvos temperatūros per aukšta aliarmas“ ir „XX pagrindinio transformatoriaus korpuso alyvos temperatūros per aukštas įspėjimas“.

Alyvos panardintų transformatorių temperatūrą, tiek transformatorinės alyvos, tiek apvijų, galima matuoti temperatūros matuokliu, įkištu į transformatorinę alyvą korpuso viršuje. Tai leidžia stebėti bendrą transformatoriaus temperatūrą. Kadangi transformatoriaus apvijos veikimo metu gali generuoti perteklinę šilumą, jų temperatūra paprastai yra aukštesnė nei alyvos. Karščiausia vieta transformatoriaus viduje, vadinama karštosios vietos temperatūra, yra pagrindinis veiksnys, lemiantis izoliacijos senėjimą. Ši karštoji vieta paprastai yra netoli apvijų galų, tačiau ją sunku tiksliai išmatuoti. Šiai vidinei temperatūrai stebėti dažnai naudojamas transformatoriaus apvijų temperatūros indikatorius. Todėl dauguma alyvos panardintų transformatorių turi ir viršutinį alyvos, ir apvijų temperatūros matuoklį.

Juodas termometro rodyklė rodo faktinę darbinę temperatūrą, o raudonas rodyklė – nustatytą viršutinę ribinę aliarmo temperatūrą. Kai transformatoriaus viršutinio sluoksnio alyvos temperatūra viršija šią vertę, įsijungia aliarmas, du rodyklės susiduria, kad elektros kontaktas būtų laidus, ir įsijungia aliarmo signalas, o raudona rodyklė išsikiša. Kai alyvos temperatūra viršija maksimalią temperatūrą veikimo metu, juodas rodyklė pradeda traukti raudoną rodyklę. Rodyklė sukasi, o raudona rodyklė rodo aukščiausią temperatūrą, pasiektą veikimo metu.

Transformatoriaus apvijos temperatūra gali būti laikoma transformatoriaus viršutinio sluoksnio alyvos temperatūros ir apvijos temperatūros kilimo alyvos atžvilgiu superpozicija. Paprastai transformatoriaus apkrovos srovė pridedama remiantis transformatoriaus alyvos temperatūros matavimo sistema, o apvijos temperatūros kilimas alyvos atžvilgiu imituojamas terminio modeliavimo metodu, kad galiausiai būtų gautas transformatoriaus apvijos temperatūros indikatorius. Konkretaus įgyvendinimo metodo schema parodyta toliau pateiktame paveikslėlyje.

Alyvos panardinto transformatoriaus apvijos temperatūra Tw gali būti lygi:

Tw=T0+k*△Du

Formulėje T0 yra transformatoriaus viršutinio sluoksnio alyvos temperatūra, △Du yra vario alyvos temperatūrų skirtumas, gautas terminio modeliavimo būdu, k yra terminis koeficientas, susijęs su transformatoriaus talpa, apvijos konstrukcija ir kt. Apvijos temperatūros kilimas iki alyvos △Du priklauso nuo apvijos srovės tekėjimo.

Matavimo sistemą daugiausia sudaro temperatūros jutiklių blokas, transformatoriaus apvijos temperatūros matavimo kompensavimo grandinė ir jutiklis. Temperatūros matavimo kompensavimo grandinė ir transformatoriaus apvijos temperatūros jutiklis yra temperatūros jutiklių bloke, o temperatūros jutiklių blokas yra panardintas į transformatoriaus viršutinį alyvos sluoksnį, kad matuotų viršutinės alyvos temperatūrą. Jutiklį sudaro dvi dalys: temperatūros jutiklis, prijungtas prie transformatoriaus mechaninio apvijos temperatūros matuoklio, surinkta temperatūros vertė rodoma temperatūros indikatoriaus plokštelėje; Pt100 šiluminės varžos jutiklis, kurio varžos vertė kinta kartu su temperatūros pokyčiais, surinkta temperatūros vertė siunčiama į kompiuterio foninę stebėjimo sistemą.

Informacija apie alyvos temperatūrą perduodama į dispečerinį centrą per paveikslėlyje pateiktą prijungimo būdą, kad būtų galima realiuoju laiku stebėti viršutinę alyvos temperatūrą ir apvijų temperatūrą.

1. Kaip įvertinti, ar transformatoriaus temperatūros pokytis yra normalus, ar nenormalus?

Transformatoriui veikiant, energijos nuostoliai tiek geležies šerdyje, tiek apvijose paverčiami šiluma. Dėl to pakyla temperatūra įvairiose transformatoriaus dalyse, kuri vėliau išsisklaido spinduliuote ir laidumu. Kai pasiekiama pusiausvyra tarp šilumos susidarymo ir išsklaidymo, kiekvieno komponento temperatūra stabilizuojasi. Geležies nuostolių kiekis išlieka pastovus, o vario nuostoliai kinta priklausomai nuo apkrovos. Norėdami įvertinti transformatoriaus veikimą, apžiūros metu atkreipkite dėmesį į išorinę temperatūrą, viršutinę alyvos temperatūrą, apkrovą ir alyvos lygio aukštį. Šias vertes galima palyginti su ankstesniais rodmenimis, siekiant nustatyti, ar transformatorius veikia tinkamai.

Jei alyvos temperatūra yra aukštesnė nei 10 °C, palyginti su įprasta tomis pačiomis aplinkybėmis, arba jei temperatūra toliau kyla nekeičiant apkrovos, o aušinimo įtaisas veikia tinkamai, tai rodo vidinę transformatoriaus problemą. Svarbu patikrinti, ar termometre nėra klaidų ar gedimų. Daugelio transformatorių pagrindinė izoliacija (vadinama A klasės izoliacija) yra pagaminta iš popieriaus ir gali atlaikyti iki 105 °C temperatūrą. Paprastai apvijų temperatūra bus 10–15 °C aukštesnė nei alyvos paviršiaus temperatūra. Pavyzdžiui, jei alyvos paviršiaus temperatūra yra 85 °C, tikėkitės, kad apvijų temperatūra bus nuo 95 iki 100 °C.

2. Transformatoriaus nenormalios temperatūros priežastys

① Nenormali temperatūra, kurią sukelia vidinis gedimas

Jei transformatoriuje įvyksta vidiniai gedimai, pvz., trumpieji jungimai tarp apvijų arba tarp sluoksnių, gali kilti keletas problemų. Ritė išsikraus į korpusą, todėl vidinės išvadų jungtys įkais. Be to, daugiataškis geležies šerdies įžeminimas gali padidinti sūkurines sroves ir sukelti perkaitimą. Kai kuriais atvejais nuotėkio srautas gali sudaryti kilpą su geležies alyvos baku ir sukelti šilumos kaupimąsi. Jei dėl kitų veiksnių transformatoriuje padidėja temperatūra, gali suveikti dujų arba diferencinė apsauga. Sunkiais atvejais gali tekti įpurkšti alyvos į sprogimui atsparų vamzdį arba slėgio mažinimo vožtuvą. Tokiu atveju patartina sustabdyti ir apžiūrėti transformatorių.

②Nenormali temperatūra, kurią sukelia neįprastas aušintuvo veikimas

Nenormali temperatūra, kurią sukelia nenormalus aušintuvo veikimas arba gedimas, pvz., panardinamojo siurblio gedimas, pažeistas ventiliatorius, užsikimšę aušinimo vamzdžiai, prastas aušinimo efektyvumas ir neatsidarantis radiatoriaus vožtuvas. Aušinimo sistemą reikia laiku prižiūrėti ir praplauti arba įrengti atsarginį aušintuvą, priešingu atveju reikia reguliuoti transformatoriaus apkrovą.

③ Jei temperatūros indikatorius rodo klaidas arba neveikia, termometrą reikia pakeisti.