Cum se măsoară temperatura uleiului de transformator?

Durata de viață a unui transformator depinde de temperatura înfășurării sale, care joacă un rol decisiv în ceea ce privește materialul izolator. Când temperatura izolației înfășurării transformatorului se află în intervalul de temperatură al uleiului de transformator de la 80 la 130 °C, rata de îmbătrânire a izolației se va dubla pentru fiecare creștere a temperaturii cu 6 °C, adică durata de viață a izolației se va reduce cu 1/2, aceasta fiind „regula celor șase grade” a îmbătrânirii izolației.

În timpul funcționării transformatorului, se stipulează, în general, că limita temperaturii superioare a uleiului este de 85°C. În zona Dongying, când temperatura superioară a uleiului depășește 80°C, se va emite semnalul de alarmă „Alarmă ridicată pentru temperatura uleiului corpului principal al transformatorului XX” și „Avertisment ridicat pentru temperatura uleiului corpului principal al transformatorului XX”.

Temperatura transformatoarelor imersate în ulei, atât a uleiului de transformator, cât și a înfășurării, poate fi măsurată folosind un indicator de temperatură introdus în uleiul transformatorului în partea superioară a carcasei. Acest lucru permite monitorizarea temperaturii generale a transformatorului. Deoarece înfășurările transformatorului pot genera căldură excesivă în timpul funcționării, acestea au de obicei o temperatură mai mare decât uleiul. Punctul cel mai fierbinte din interiorul transformatorului, cunoscut sub numele de temperatura punctului fierbinte, este un factor cheie în prezicerea îmbătrânirii izolației. Acest punct fierbinte este de obicei situat în apropierea capetelor înfășurărilor, dar este dificil de măsurat cu precizie. Pentru a monitoriza această temperatură internă, se utilizează adesea în schimb un indicator de temperatură a înfășurării transformatorului. Prin urmare, majoritatea transformatoarelor imersate în ulei sunt echipate atât cu un indicator de temperatură a uleiului în partea superioară, cât și cu un indicator de temperatură a înfășurării.

Indicatorul negru de pe termometru indică temperatura reală de funcționare, iar indicatorul roșu indică limita superioară setată a temperaturii de alarmă. Când temperatura uleiului din stratul superior al transformatorului depășește această valoare, acesta va declanșa o alarmă, cele două indicatoare se ciocnesc pentru a face contactul electric să conducă, iar un semnal de alarmă va fi emis, iar acul roșu va apărea o proeminență. Când temperatura uleiului depășește temperatura maximă în timpul funcționării, indicatorul negru va acționa acul roșu. Indicatorul se rotește, iar în acest moment acul roșu indică cea mai ridicată temperatură atinsă în timpul funcționării.

Temperatura înfășurării transformatorului poate fi considerată ca suprapunerea temperaturii uleiului din stratul superior al transformatorului și creșterea temperaturii înfășurării față de ulei. În general, curentul de sarcină al transformatorului este adăugat pe baza sistemului de măsurare a temperaturii uleiului transformatorului, iar creșterea temperaturii înfășurării față de ulei este simulată prin metoda simulării termice, astfel încât să se obțină în final indicatorul temperaturii înfășurării transformatorului. Diagrama schematică a metodei specifice de implementare este prezentată în figura următoare.

Temperatura Tw a înfășurării transformatorului imersat în ulei poate fi echivalentă cu:

Tw = T0 + k * △ Doi

În formulă, T0 este temperatura uleiului din stratul superior al transformatorului, △Doi este diferența de temperatură a uleiului de cupru, obținută prin simulare termică, k este coeficientul termic, care este legat de capacitatea transformatorului, structura înfășurării etc. Creșterea temperaturii înfășurării față de ulei depinde de curentul care trece prin înfășurare.

Sistemul de măsurare este compus în principal dintr-un pachet de detectare a temperaturii, un circuit de compensare a măsurării temperaturii înfășurării transformatorului și un senzor. Printre acestea, circuitul de compensare a măsurării temperaturii și senzorul de temperatură al înfășurării transformatorului se află toate în pachetul de detectare a temperaturii, iar pachetul de detectare a temperaturii este imersat în uleiul superior al transformatorului pentru a detecta temperatura uleiului superior. Senzorul este format din două părți: senzorul de temperatură este conectat la temperatura înfășurării la fața locului în contorul mecanic al transformatorului, valoarea temperaturii colectate fiind reflectată în citirea plăcii indicatoare de temperatură; rezistența termică Pt100, a cărei valoare a rezistenței se modifică odată cu schimbarea temperaturii, valoarea temperaturii colectate fiind utilizată pentru a transmite valoarea către computerul sistemului de monitorizare a fundalului.

Informațiile privind temperatura uleiului sunt transmise către centrul de dispecerat prin metoda de conectare prezentată în figura de mai jos pentru a realiza monitorizarea în timp real a temperaturii superioare a uleiului și a temperaturii înfășurării.

1. Cum se poate evalua dacă schimbarea de temperatură a transformatorului este normală sau anormală?

În timp ce transformatorul este în funcțiune, pierderile de energie atât în ​​miezul de fier, cât și în înfășurări sunt transformate în căldură. Acest lucru duce la o creștere a temperaturii în diferite părți ale transformatorului, care apoi se disipă prin radiație și conducție. Odată ce se atinge un echilibru între generarea și disiparea căldurii, temperatura se stabilizează pentru fiecare componentă. Cantitatea de pierdere de fier rămâne constantă, în timp ce pierderea de cupru variază în funcție de sarcină. Pentru a evalua performanța transformatorului, luați în considerare temperatura externă, temperatura uleiului la suprafață, sarcina și înălțimea nivelului de ulei în timpul inspecției. Aceste valori pot fi comparate cu citirile anterioare pentru a determina dacă transformatorul funcționează corect.

Dacă temperatura uleiului este peste 10°C față de normal în aceleași circumstanțe sau dacă temperatura continuă să crească fără o modificare a sarcinii și dispozitivul de răcire funcționează corect, aceasta indică o problemă internă a transformatorului. Este important să verificați dacă există erori sau defecțiuni ale termometrului. Izolația principală a majorității transformatoarelor (cunoscută sub numele de izolație de clasa A) este fabricată din hârtie și poate rezista la temperaturi de până la 105°C. De obicei, temperatura înfășurării va fi cu 10-15°C mai mare decât temperatura suprafeței uleiului. De exemplu, dacă suprafața uleiului măsoară 85°C, atunci așteptați-vă la o temperatură a înfășurării între 95-100°C.

2. Motive pentru temperatura anormală a transformatorului

① Temperatură anormală cauzată de o defecțiune internă

Dacă un transformator prezintă defecțiuni interne, cum ar fi scurtcircuite între spire sau între straturi, pot apărea mai multe probleme. Bobina se va descărca în carcasă, provocând încălzirea îmbinărilor interne ale conductorilor. În plus, împământarea multipunctă a miezului de fier poate crește curenții turbionari și poate duce la supraîncălzire. În unele cazuri, fluxul de scurgere poate forma o buclă cu rezervorul de ulei de fier și poate provoca acumularea de căldură. Dacă orice alți factori provoacă temperaturi anormale în transformator, se poate activa protecția la gaz sau diferențial. În cazuri grave, poate fi necesară injectarea de ulei în conducta antiexplozie sau în supapa de suprapresiune. În această situație, este recomandabil să opriți și să inspectați transformatorul.

②Temperatura anormală cauzată de funcționarea anormală a răcitorului

Temperatură anormală cauzată de funcționarea anormală sau defecțiunea răcitorului, cum ar fi defecțiunea pompei submersibile, ventilatorul deteriorat, murdărirea țevilor de răcire, eficiența slabă a răcirii și nedeschiderea supapei radiatorului. Sistemul de răcire trebuie întreținut și curățat la timp sau trebuie instalat un răcitor de rezervă, în caz contrar, sarcina transformatorului trebuie ajustată.

③ Dacă indicatorul de temperatură prezintă erori sau afișajul nu funcționează, termometrul trebuie înlocuit.