Təzyiq, Müqavimət və Fiber Optik Termometrləri Anlamaq

Etibarlı əməliyyat Yağla Batırılmış Transformator əsasən daxili izolyasiya yağının və sarğı temperaturlarının sabitliyindən asılıdır. Həddindən artıq istiləşmə izolyasiyanın sürətlə yaşlanmasının, performansın pisləşməsinin və nəticədə nasazlıqların əsas səbəbidir. Buna görə də, temperaturun monitorinqi transformatorun istismarı və texniki xidmətinin ən fundamental və vacib aspektlərindən biridir. Ənənəvi mexaniki siferblatlardan müasir ağıllı fiber optik sistemlərə qədər termometrin inkişaf tarixi transformator monitorinq texnologiyasının passiv müşahidədən aktiv erkən xəbərdarlıq sisteminə qədər təkamülüdür.

 

Bu məqalədə yağla batırılmış transformatorlarda istifadə olunan ümumi termometr növləri sistematik şəkildə təsvir ediləcək və onların iş prinsipləri və tətbiq ssenarilərinin dərin təhlili təmin ediləcək.

 

Fəsil 1: Termometrlərin "Şəcərə Ağacı" – Üç əsas növə ətraflı baxış

Ölçmə prinsiplərinə və quraşdırma yerinə əsasən, yağla doldurulmuş transformatorlar üçün termometrlər əsasən aşağıdakı üç kateqoriyaya bölünür. Birlikdə, onlar yağın yuxarı temperaturundan dolama qaynar nöqtələrə qədər üçölçülü monitorinq şəbəkəsi təşkil edirlər.

 

1. Təzyiq Tipli Termometr (Uzaqdan Oxuyan Termometr)

İş prinsipi: Bu, istilik genişlənməsi/büzülməsi və maye/qaz təzyiqinin ötürülməsinə əsaslanan klassik mexaniki cihazdır. Sistem üç hissədən ibarətdir:

 

Temperatur Lampası (Sensor): Transformator çəninin yuxarısındakı yağa daxil edilir, temperatura həssas mühitlə (məsələn, maye, qaz və ya aşağı qaynama nöqtəsindəki maye) doldurulur.

 

Kapilyar boru: Lampanı ölçü başlığına birləşdirən, təzyiq ötürən bir vasitə ilə doldurulmuş uzun, nazik metal boru.

 

Ölçü Başlığı (Göstərici): Transformator çəninin divarına və ya idarəetmə şkafına quraşdırılıb, potensial olaraq lampadan metrlərlə məsafədədir. Onun nüvəsi əyri, elastik metal boru olan Bourdon borusudur. Lampa qızdıqda, daxili təzyiq dəyişikliyi kapilyar vasitəsilə Bourdon borusuna ötürülür və onun deformasiyasına səbəb olur. Bu deformasiya göstəricini birləşdirici mexanizm vasitəsilə hərəkət etdirir və temperaturu göstərir.

 

Əsas Xüsusiyyətlər:

 

Tam mexaniki, xarici güc tələb etmir, elektromaqnit müdaxiləsinə qarşı əla immunitet, çox yüksək etibarlılıq.

 

Rahat yerli oxuma üçün ölçmə başlığı uzaqdan quraşdırıla bilər.

 

Adətən həddindən artıq temperatur siqnalizasiyası və söndürmə funksiyaları üçün 1-2 tənzimlənən kontaktla təchiz olunmuşdur.

 

Dəqiqlik və cavab sürəti elektron tiplərə nisbətən daha yavaşdır və kapilyar boru mexaniki zədələnməyə həssasdır.

 

Tipik Tətbiq: Bütün yağla doldurulmuş transformatorlarda demək olar ki, standart bir xüsusiyyət olan üst yağ temperaturu üçün əsas monitorinq və siqnalizasiya cihazı.

 

2. Müqavimət Temperatur Detektoru (RTD, məs., PT100)

İş prinsipi: Keçiricinin müqavimətinin temperaturla dəyişmə xüsusiyyətinə əsaslanır. Ən çox yayılmış sensor elementi platin müqavimət termometridir və PT100 0°C-də 100 ohm müqaviməti göstərir. Onun müqaviməti temperaturla dəqiq və xətti olaraq dəyişir.

 

Sistem Komponentləri:

 

Platinum RTD Zond: Transformatorun yuxarı hissəsindəki termometr quyusuna quraşdırılmış, yağa batırılmışdır.

 

Ölçmə Körpüsü və Ötürücü: Tez-tez ağıllı idarəetmə blokuna inteqrasiya olunur. Dəqiq dövrə PT100-ün müqavimətini ölçür və onu standart 4-20mA cərəyan siqnalına və ya rəqəmsal siqnala çevirir.

 

Əsas Xüsusiyyətlər:

 

Yüksək ölçmə dəqiqliyi, siqnallar uzun məsafələrə ötürülə bilər, yaxşı səs-küy toxunulmazlığı.

 

Çıxış, uzaqdan mərkəzləşdirilmiş monitorinq üçün SCADA (Nəzarət Nəzarəti və Məlumatların Əldə Edilməsi) və DCS (Paylanmış İdarəetmə Sistemləri) kimi avtomatlaşdırma platformaları ilə asanlıqla inteqrasiya olunan standart bir elektrik siqnalıdır.

 

Tez-tez təzyiq tipli termometrin yanında quraşdırılır və yağ temperaturunun uzaqdan monitorinqi və qeydiyyatı üçün artıq və ya daha yüksək dəqiqlikli vasitə kimi xidmət edir.

 

Tipik Tətbiq: Müasir avtomatlaşdırılmış, nəzarətsiz yarımstansiyaların təməl daşı olan üst yağ temperaturunun uzaqdan ötürülməsi və rəqəmsal monitorinqi üçün istifadə olunur.

 

3. Fiber Optik Sarğı Temperatur Ölçmə Sistemi (Ən Təkmil Birbaşa "Qaynar Nöqtə" Ölçməsi)

İş Prinsipi: Bu, hazırda dolaq temperaturunun monitorinqi üçün ən birbaşa və qabaqcıl texnologiyadır. Fiber Bragg Gratings fizikasına əsaslanır.

 

Lif Bragg Barmaqlığı (FBG) Sensoru: Refraktiv indeksdə (barmaqlıqda) dövri dəyişiklik lazer istifadə edərək xüsusi optik lifin bir seqmentinə yazılır. Onun əsas xüsusiyyəti: Müəyyən bir dalğa uzunluğuna (Bragg dalğa uzunluğu) malik işıq əks olunur və bu əks olunan dalğa uzunluğu barmaqlığın yerində temperatur (və ya gərginlik) dəyişiklikləri ilə xətti olaraq dəyişir.

 

Ölçmə Prosesi: Transformator istehsalı zamanı ən isti nöqtələrdə yüksək gərginlikli sarımların izolyasiya təbəqələri arasında birdən çox FBG sensoru ilə təchiz olunmuş çevik fiber optik kabel birbaşa əvvəlcədən yerləşdirilir. Sistem genişzolaqlı işıq yayır və hər bir barmaqlıqdan əks olunan xüsusi dalğa uzunluğunu təhlil edərək, sarımın müxtəlif nöqtələrində mütləq temperaturu dəqiq və real vaxt rejimində əldə edə bilər.

 

Əsas Xüsusiyyətlər:

 

Dolama nöqtəsinin temperaturunun birbaşa ölçülməsi, dolayı qiymətləndirmə deyil. Məlumatlar ən orijinal və etibarlıdır.

 

Daxildən təhlükəsiz: Optik lif silisiumdan hazırlanmışdır, izolyasiyaedici, yüksək gərginliyə davamlı və elektromaqnit müdaxiləsinə davamlıdır, güclü EM sahələrində sabit işləyir.

 

Paylanmış ölçmə: Tək bir lif onlarla sensor nöqtəsini yerləşdirə bilər və bu da dolamanın tam istilik xəritəsini yaratmağa imkan verir.

 

Transformatorun "Dinamik Reytinq" və ömürlük qiymətləndirmə üçün əsas imkan.

 

Tipik Tətbiq: Böyük, kritik transformatorlar (məsələn, EHV, çevirici transformatorlar), yük qabiliyyətinin idarə edilməsini tələb edən ağıllı yarımstansiyalar.

 

Fəsil 2: Əsas Konsepsiyanın Aydınlaşdırılması – Üst Yağ Temperaturu və Sarğı Temperaturu

Bu, termometr növlərinin seçilməsi üçün vacib bir konsepsiya və başlanğıc nöqtəsidir.

 

Üst Yağ Temperaturu: Çənin yuxarı hissəsindəki yağın temperaturunu ölçür. Transformatorun ümumi istilik yükünü əks etdirir, lakin istilik gecikməsinə malikdir. Yük dəyişdikdə, sarğı temperaturu ən sürətli dəyişir, ardınca yağ temperaturu gəlir. Təzyiq tipli və RTD termometrləri bunu ölçür.

 

Sarğı İsti Nöqtəsinin Temperaturu: Bütün transformatorun ən isti nöqtəsinə aiddir və adətən aşağı gərginlikli sarğının yuxarı hissəsində yerləşir. İzolyasiyanın yaşlanma sürətini və yük qabiliyyətini müəyyən edən ən vacib parametrdir. Ənənəvi metodlar onu birbaşa ölçə bilmir, bunun əvəzinə onu "üst yağ temperaturu + cərəyan korreksiyası" istifadə edərək simulyasiya edən/qiymətləndirən Sarğı Temperatur Göstəricisinə (WTI) əsaslanır. Fiber optik ölçmə onu birbaşa və dəqiq ölçə bilən yeganə texnologiyadır.