Einführung
Die Überwachung der Temperatur eines elektrischen Transformators ist entscheidend, um sicherzustellen, dass sie innerhalb der Konstruktionsgrenzen bleibt. Zu hohe Betriebstemperaturen können die Lebensdauer des Transformators erheblich verkürzen und sollten daher vermieden werden.
Temperaturüberwachung von Trockentransformatoren und flüssigkeitsgetauchten Transformatoren
Für flüssigkeitsgetauchte Transformatoren gibt es zwei Methoden der Temperaturmessung (Konservator und hermetische Bauweise), während für Trockentransformatoren eine Methode verwendet wird.
Hot Spot - Der Hot-Spot-Temperaturwert stellt die höchste Temperatur innerhalb der Transformator
Top Oil - Die Top-Öl-Temperatur repräsentiert die höchste Temperatur der Isolierflüssigkeit und wird direkt gemessen. Der heißeste Flüssigkeitsbereich befindet sich direkt über den Transformatorwicklungen und dem Kern. Beachten Sie, dass der Begriff 'Top Oil' sich auf Öl als Isoliermedium bezieht, was etwas irreführend ist, da etwa 5% aller flüssigkeitsisolierten Transformatoren andere Flüssigkeiten als Öl verwenden (Silicon, synthetische Ester, natürliche Ester usw.).
Temperatursensor für flüssigkeitsgetauchte Transformatoren
Trockentransformatoren erfordern nur die Temperaturmessung der Wicklungen (Hot Spot). Flüssigkeitsgetauchte Transformatoren erfordern die Messung der Wicklungs- und Top-Öl-Temperatur. Trockentransformatoren messen die Wicklungs-Hot-Spot-Temperatur direkt.
Flüssigkeitsgetauchte Transformatoren messen die Top-Öl-Temperatur direkt und passen diesen Wert an, um die Wicklungs-Hot-Spot-Temperatur abzuschätzen (daher wird die Hot-Spot-Temperatur indirekt gemessen). Der Temperaturversatzwert zwischen Top-Öl und Hot Spot wird vom Originalgerätehersteller (OEM) festgelegt.
Wie funktioniert die Temperaturüberwachung von Transformatoren?
Das folgende Video ist ein Auszug aus unserem Online-Videokurs zur Einführung in elektrische Transformatoren.
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Temperaturmessung bei Trockentransformatoren
Temperatursensors für Trockentransformatoren können oberhalb der Einheit installiert werden oder innerhalb einer oder mehrerer der Niederspannungswicklungen; die Niederspannungswicklungen sind näher am Transformatorenkern und stellen somit den heißesten Bereich (Hot Spot) dar. Moderne Trockentransformatoren sind oft mit Glasfaserkabeln ausgestattet, die eine viel zuverlässigere Messung liefern als traditionelle elektronische Sensoren, die aufgrund der großen magnetischen Flüsse, die vom Transformator erzeugt werden, anfällig für Ungenauigkeiten sind.
Flüssigkeitsgetauchte Transformatoren Temperaturmessung
Lokale Top-Öl-Temperaturüberwachung wird normalerweise mit einer Balg- und Kapillaranordnung erreicht, während die Fernüberwachung mit einem Standard-Pt 100 Sensor erfolgen kann.
Moderne Transformatoren verwenden Glasfaserkabel zur Überwachung der Wicklungs-Hot-Spot-Temperatur, aber dies ist ein relativ neuer Trend. Die Standardpraxis bestand darin, den Top-Öl-Temperatursensor gut innerhalb eines gewickelten Widerstands zu installieren. Der Widerstand/Heizspule ist über einen Stromwandler mit den NS- oder HS-Wicklungen des Transformators verbunden, was dazu führt, dass sich die Widerstandstemperatur je nach Transformatorlast erhöht oder verringert. Diese Anordnung wird als thermisches Bildgerät bezeichnet.
Beachten Sie, dass es nach Erfahrung des Autors schwierig ist, traditionelle Wicklungstemperatursensoren im Feld zu kalibrieren und sie oft ungenau sind.
Zusätzliche Ressourcen
https://www.qualitrolcorp.com/products/temperature-measurement-devices
https://www.maddox.com/resources/articles/transformer-gauges-indicators-and-monitoring-devices
https://en.wikipedia.org/wiki/Transformer