Wprowadzenie
Monitorowanie i utrzymanie temperatury transformatora elektrycznego w granicach projektowych jest kluczowe. Nadmierne temperatury pracy mogą skrócić żywotność transformatora i powinny być unikać.
Monitorowanie Temperatury Transformatorów Suchych i Zanurzonych w Cieczy
Stosuje się dwa rodzaje pomiaru temperatury dla transformatorów zanurzonych w cieczy (z konserwatorem i hermetyczne) oraz jeden rodzaj dla transformatorów suchych.
Hot Spot - temperatura hot spot to najwyższa temperatura w uzwojeniach transformatora, mierzona bezpośrednio lub pośrednio. Obszar hot spot jest szacowany, ale zawsze znajduje się w uzwojeniach najbliżej rdzenia.
Top Oil - temperatura top oil to najwyższa temperatura cieczy izolacyjnej, mierzona bezpośrednio. Najgorętszy obszar cieczy znajduje się bezpośrednio nad uzwojeniami i rdzeniem transformatora. Należy zauważyć, że nazwa 'Top Oil' odnosi się do oleju jako medium izolacyjnego, co jest nieco mylące, ponieważ około 5% wszystkich transformatorów izolowanych cieczą używa innych cieczy niż olej (silikon, estry syntetyczne, estry naturalne itp.).
Czujnik Temperatury dla Transformatora Zanurzonego w Cieczy
Transformatory suche wymagają jedynie pomiaru temperatury uzwojeń (hot spot). Transformatory zanurzone w cieczy wymagają pomiaru temperatury uzwojeń i top oil. Transformatory suche mierzą temperaturę hot spot uzwojeń bezpośrednio.
Transformatory zanurzone w cieczy mierzą temperaturę top oil bezpośrednio, a następnie dostosowują tę wartość, aby oszacować temperaturę hot spot uzwojeń (zatem temperatura hot spot jest mierzona pośrednio). Wartość przesunięcia temperatury między top oil a hot spot jest ustalana przez producenta oryginalnego wyposażenia (OEM).
Jak działa monitorowanie temperatury transformatora?
Poniższy film jest fragmentem naszego Kursu Wideo Wprowadzenie do Transformatorów Elektrycznych.
Podoba Ci się ten artykuł? Koniecznie sprawdź nasz Kurs Wideo o Transformatorach Elektrycznych. Kurs zawiera ponad dwie godziny wideo, quiz i otrzymasz certyfikat ukończenia po zakończeniu kursu. Ciesz się!
Pomiar Temperatury Transformatora Suchego
Czujniki temperatury dla transformatorów suchych mogą być zainstalowane nad jednostką lub wewnątrz jednego lub kilku uzwojeń niskiego napięcia; uzwojenia niskiego napięcia są bliżej rdzenia transformatora i dlatego reprezentują najgorętszy obszar (hot spot). Nowoczesne transformatory suche są często wyposażone w kable światłowodowe, które dają znacznie bardziej niezawodne odczyty niż tradycyjne czujniki elektroniczne, które są podatne na niedokładności z powodu dużych strumieni magnetycznych generowanych przez transformator.
Pomiar Temperatury Transformatora Zanurzonego w Cieczy
Lokalne monitorowanie temperatury top oil jest zazwyczaj realizowane za pomocą układu mieszkowego i kapilarnego, podczas gdy zdalne monitorowanie można osiągnąć za pomocą standardowego czujnika Pt 100.
Nowoczesne transformatory używają kabli światłowodowych do monitorowania temperatury hot spot uzwojeń, ale jest to stosunkowo nowy trend. Standardową praktyką było instalowanie czujnika temperatury top oil dobrze wewnątrz rezystora zwiniętego. Rezystor/grzałka jest podłączony do uzwojeń niskiego lub wysokiego napięcia transformatora za pomocą przekładnika prądowego, co powoduje wzrost lub spadek temperatury rezystora w zależności od obciążenia transformatora. Ten układ jest znany jako urządzenie obrazu termicznego.
Należy zauważyć, że z doświadczenia autora wynika, że tradycyjne czujniki temperatury uzwojeń są trudne do kalibracji w terenie i często okazują się niedokładne.
Dodatkowe Zasoby
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