วิธีการวัดอุณหภูมิน้ำมันหม้อแปลง?

อายุการใช้งานของหม้อแปลงไฟฟ้าขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของขดลวด ซึ่งมีบทบาทสำคัญในวัสดุฉนวน เมื่ออุณหภูมิของฉนวนขดลวดหม้อแปลงอยู่ใน ช่วงอุณหภูมิของน้ำมันหม้อแปลง ที่ 80 ถึง 130 องศาเซลเซียส อัตราการเสื่อมสภาพของฉนวนจะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าทุกๆ 6 องศาเซลเซียสที่เพิ่มขึ้น นั่นคือ อายุการใช้งานของฉนวนจะลดลงครึ่งหนึ่ง ซึ่งเป็น "กฎหกองศา" ของการเสื่อมสภาพของฉนวน

โดยทั่วไปแล้ว ในระหว่างการทำงานของหม้อแปลงไฟฟ้า อุณหภูมิสูงสุดของน้ำมันในตัวเครื่องหลักจะกำหนดไว้ที่ 85°C ในเขตตงหยิง หากอุณหภูมิของน้ำมันในตัวเครื่องหลักสูงเกิน 80°C จะมีสัญญาณเตือน "สัญญาณเตือนอุณหภูมิน้ำมันในตัวเครื่องหลัก XX สูง" และ "สัญญาณเตือนอุณหภูมิน้ำมันในตัวเครื่องหลัก XX สูง" ดังขึ้น

อุณหภูมิของหม้อแปลงไฟฟ้าแบบแช่น้ำมัน ทั้งน้ำมันหม้อแปลงและขดลวด สามารถวัดได้โดยใช้มาตรวัดอุณหภูมิที่เสียบเข้าไปในน้ำมันหม้อแปลงที่ด้านบนของตัวเรือน วิธีนี้ช่วยให้สามารถตรวจสอบอุณหภูมิโดยรวมของหม้อแปลงได้ เนื่องจากขดลวดหม้อแปลงอาจสร้างความร้อนสูงเกินไปในระหว่างการทำงาน จึงมักมีอุณหภูมิสูงกว่าน้ำมัน จุดที่ร้อนที่สุดภายในหม้อแปลง ซึ่งเรียกว่าอุณหภูมิจุดร้อน เป็นปัจจัยสำคัญในการคาดการณ์การเสื่อมสภาพของฉนวน จุดร้อนนี้มักอยู่ใกล้ปลายขดลวด แต่ยากที่จะวัดได้อย่างแม่นยำ เพื่อตรวจสอบอุณหภูมิภายในนี้ มักใช้ตัวบ่งชี้อุณหภูมิขดลวดหม้อแปลงแทน ดังนั้น หม้อแปลงไฟฟ้าแบบแช่น้ำมันส่วนใหญ่จึงติดตั้งทั้งมาตรวัดอุณหภูมิน้ำมันด้านบนและมาตรวัดอุณหภูมิขดลวด

เข็มสีดำบนเทอร์โมมิเตอร์แสดงอุณหภูมิการทำงานจริง และเข็มสีแดงแสดงอุณหภูมิเตือนสูงสุดที่ตั้งไว้ เมื่ออุณหภูมิน้ำมันของชั้นบนของหม้อแปลงเกินค่านี้ จะมีสัญญาณเตือน เข็มทั้งสองจะชนกันทำให้เกิดการสัมผัสทางไฟฟ้า และจะส่งสัญญาณเตือน โดยเข็มสีแดงจะยื่นออกมา เมื่ออุณหภูมิน้ำมันเกินอุณหภูมิสูงสุดระหว่างการทำงาน เข็มสีดำจะขับเคลื่อนเข็มสีแดง เข็มจะหมุน ในขณะนี้เข็มสีแดงจะแสดงอุณหภูมิสูงสุดที่ตรวจพบระหว่างการทำงาน

อุณหภูมิขดลวดในหม้อแปลง สามารถพิจารณาได้ว่าเป็นผลรวมของอุณหภูมิน้ำมันที่ชั้นบนสุดของหม้อแปลงและการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิจากขดลวดไปยังน้ำมัน โดยทั่วไปแล้ว กระแสโหลดของหม้อแปลงจะถูกบวกเข้ากับระบบวัดอุณหภูมิน้ำมันของหม้อแปลง และการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิจากขดลวดไปยังน้ำมันจะถูกจำลองโดยวิธีการจำลองทางความร้อน เพื่อให้ได้ค่าบ่งชี้อุณหภูมิขดลวดของหม้อแปลงในที่สุด แผนภาพแสดงวิธีการใช้งานโดยละเอียดแสดงอยู่ในรูปต่อไปนี้

อุณหภูมิขดลวดหม้อแปลงแบบแช่น้ำมัน Tw อาจเทียบเท่ากับ:

Tw=T0+k*△สอง

ในสูตร T0 คืออุณหภูมิน้ำมันของชั้นบนสุดของหม้อแปลง △Two คือความแตกต่างของอุณหภูมิน้ำมันทองแดงที่ได้จากการจำลองทางความร้อน k คือสัมประสิทธิ์ทางความร้อน ซึ่งเกี่ยวข้องกับความจุของหม้อแปลง โครงสร้างขดลวด ฯลฯ การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิจากขดลวดไปยังน้ำมัน △Two ขึ้นอยู่กับการไหลของกระแสไฟฟ้าที่ผ่านขดลวด

ระบบการวัดประกอบด้วยชุดตรวจวัดอุณหภูมิ วงจรชดเชยการวัดอุณหภูมิขดลวดหม้อแปลง และเซ็นเซอร์ โดยที่วงจรชดเชยการวัดอุณหภูมิและ เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิขดลวดหม้อแปลง นั้นอยู่ในชุดตรวจวัดอุณหภูมิ และชุดตรวจวัดอุณหภูมิจะจุ่มอยู่ในน้ำมันด้านบนของหม้อแปลงเพื่อตรวจวัดอุณหภูมิน้ำมันด้านบน เซ็นเซอร์ประกอบด้วยสองส่วน คือ เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิที่เชื่อมต่อกับเครื่องวัดอุณหภูมิขดลวดหม้อแปลงแบบกลไก ค่าอุณหภูมิที่วัดได้จะแสดงบนแผ่นแสดงอุณหภูมิ และตัวต้านทานความร้อน Pt100 ซึ่งค่าความต้านทานจะเปลี่ยนแปลงตามการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ ค่าอุณหภูมิที่วัดได้จะถูกส่งไปยังระบบตรวจสอบเบื้องหลังของคอมพิวเตอร์

ข้อมูลอุณหภูมิน้ำมันจะถูกส่งไปยังศูนย์ควบคุมผ่านวิธีการเชื่อมต่อที่แสดงในรูปด้านล่าง เพื่อให้สามารถตรวจสอบอุณหภูมิน้ำมันด้านบนและอุณหภูมิขดลวดแบบเรียลไทม์ได้

1. จะพิจารณาได้อย่างไรว่าการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของหม้อแปลงไฟฟ้าเป็นปกติหรือผิดปกติ?

ขณะที่หม้อแปลงกำลังทำงาน พลังงานที่สูญเสียไปทั้งในแกนเหล็กและขดลวดจะถูกเปลี่ยนเป็นความร้อน ส่งผลให้อุณหภูมิสูงขึ้นในส่วนต่างๆ ของหม้อแปลง จากนั้นความร้อนจะระบายออกไปทางรังสีและการนำความร้อน เมื่อถึงจุดสมดุลระหว่างการเกิดและการระบายความร้อน อุณหภูมิของแต่ละส่วนประกอบก็จะคงที่ ปริมาณการสูญเสียในแกนเหล็กจะคงที่ ในขณะที่การสูญเสียในทองแดงจะแตกต่างกันไปตามโหลด เพื่อประเมินประสิทธิภาพของหม้อแปลง ให้จดบันทึกอุณหภูมิภายนอก อุณหภูมิน้ำมันด้านบน โหลด และระดับน้ำมันในระหว่างการตรวจสอบ ค่าเหล่านี้สามารถนำมาเปรียบเทียบกับค่าที่วัดได้ก่อนหน้านี้เพื่อตรวจสอบว่าหม้อแปลงทำงานได้อย่างถูกต้องหรือไม่

หากอุณหภูมิน้ำมันสูงกว่าปกติ 10°C ในสภาวะเดียวกัน หรือหากอุณหภูมิยังคงสูงขึ้นโดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงโหลดและอุปกรณ์ระบายความร้อนทำงานได้อย่างถูกต้อง แสดงว่ามีปัญหาภายในหม้อแปลงไฟฟ้า จึงควรตรวจสอบความผิดปกติหรือความล้มเหลวของเทอร์โมมิเตอร์ ฉนวนหลักของหม้อแปลงไฟฟ้าส่วนใหญ่ (ที่เรียกว่าฉนวนคลาส A) ทำจากกระดาษและสามารถทนต่ออุณหภูมิได้ถึง 105°C โดยทั่วไป อุณหภูมิของขดลวดจะสูงกว่าอุณหภูมิพื้นผิวของน้ำมัน 10-15°C ตัวอย่างเช่น หากอุณหภูมิพื้นผิวของน้ำมันวัดได้ 85°C คาดว่าอุณหภูมิของขดลวดจะอยู่ระหว่าง 95-100°C

2. สาเหตุที่ทำให้หม้อแปลงมีอุณหภูมิผิดปกติ

① อุณหภูมิผิดปกติเนื่องจากความผิดพลาดภายใน

หากหม้อแปลงเกิดความผิดปกติภายใน เช่น ไฟฟ้าลัดวงจรระหว่างขดลวดหรือระหว่างชั้น อาจเกิดปัญหาหลายประการ ขดลวดจะคายประจุไปยังตัวเครื่อง ทำให้เกิดความร้อนในข้อต่อสายไฟภายใน นอกจากนี้ การต่อลงดินหลายจุดของแกนเหล็กอาจเพิ่มกระแสไหลวนและทำให้เกิดความร้อนสูงเกินไป ในบางกรณี ฟลักซ์รั่วไหลอาจก่อตัวเป็นวงจรกับถังน้ำมันเหล็กและทำให้เกิดความร้อนสะสม หากปัจจัยอื่นใดทำให้เกิดอุณหภูมิผิดปกติในหม้อแปลง ระบบป้องกันแก๊สหรือระบบป้องกันความแตกต่างอาจทำงาน ในกรณีร้ายแรง อาจจำเป็นต้องฉีดน้ำมันเข้าไปในท่อกันระเบิดหรือวาล์วระบายแรงดัน ในสถานการณ์เช่นนี้ ควรหยุดการทำงานและตรวจสอบหม้อแปลง

②อุณหภูมิผิดปกติที่เกิดจากการทำงานผิดปกติของเครื่องทำความเย็น

อุณหภูมิผิดปกติที่เกิดจากการทำงานผิดปกติหรือความล้มเหลวของระบบระบายความร้อน เช่น ปั๊มจุ่มเสีย พัดลมชำรุด ท่อระบายความร้อนอุดตัน ประสิทธิภาพการระบายความร้อนต่ำ และวาล์วหม้อน้ำไม่เปิด ควรทำการบำรุงรักษาและล้างระบบระบายความร้อนให้ทันเวลา หรือติดตั้งระบบระบายความร้อนสำรอง มิเช่นนั้นควรปรับโหลดของหม้อแปลงไฟฟ้า

③ หากเข็มวัดอุณหภูมิมีข้อผิดพลาดหรือไม่แสดงผล ควรเปลี่ยนเทอร์โมมิเตอร์ใหม่