La temperatura del devanado de un reactor en derivación puede estimarse mediante una imagen térmica o un modelo, o medirse directamente en posiciones seleccionadas. En reactores de alta tensión con aceite, las sondas de fibra óptica pueden integrarse en la construcción. La temperatura del aceite superior y la del devanado siguen siendo magnitudes diferentes. Los puntos y canales deben responder al diseño y al objetivo de supervisión.
- La temperatura superior del aceite no es directamente igual a la temperatura del punto caliente del devanado.
- La indicación de temperatura del devanado convencional a menudo se basa en la temperatura del aceite y la compensación térmica relacionada con la corriente de carga en lugar de en un sensor dentro del conductor del devanado.
- Las sondas de fibra óptica integradas pueden medir directamente ubicaciones físicas seleccionadas del devanado.
- La sonda de fibra óptica de un punto normalmente mide una ubicación instalada.
- Múltiples ubicaciones de bobinado requieren múltiples sondas y canales de medición activos.
- Las posiciones de los sensores deben seguir el diseño electromagnético, térmico y de aislamiento del reactor.
- Los datos de temperatura se pueden conectar a PLC o SCADA a través de un instrumento de monitoreo compatible.
Guía de monitoreo de temperatura del devanado del reactor en derivación
- ¿Qué temperaturas se monitorean en un reactor en derivación?
- ¿Cómo se monitorea la temperatura del devanado del reactor en derivación?
- Medición de temperatura del devanado del reactor en derivación directa versus indirecta
- Cómo miden los sensores de fibra óptica la temperatura del devanado del reactor en derivación
- ¿Dónde se colocan los sensores de temperatura en los devanados del reactor en derivación?
- ¿Cómo funciona el monitoreo de temperatura del reactor en derivación multipunto?
- Ejemplo de configuraciones de monitoreo de reactor en derivación
- Monitoreo de temperatura de reactores en derivación sumergidos en aceite versus de tipo seco
- ¿Cómo se conecta el monitoreo de temperatura del reactor en derivación al PLC o SCADA?
- Cómo seleccionar un método de monitoreo de temperatura del devanado del reactor en derivación
- Nuevo reactor en derivación versus monitoreo de temperatura de adaptación
- Monitoreo de temperatura de fibra óptica INNO para reactores en derivación
- Información necesaria para la configuración de monitoreo de un reactor en derivación
- Preguntas frecuentes sobre la temperatura del devanado del reactor en derivación
¿Qué temperaturas se monitorean en un reactor en derivación?
Las diferentes temperaturas en un reactor en derivación representan diferentes condiciones térmicas y los sistemas de monitoreo generalmente se construyen en torno a más de una de ellas. Estos normalmente incluyen la temperatura del devanado, la temperatura candidata al punto caliente del devanado, la temperatura de la superficie del aceite para reactores sumergidos en aceite y la temperatura estructural o de los componentes locales cuando el diseño del reactor lo requiera.
| Temperatura | Lo que representa | Enfoque de monitoreo típico |
|---|---|---|
| Temperatura superior del aceite | Condición térmica del aceite superior a granel | Sensor / indicador de temperatura del aceite |
| Temperatura estimada del devanado | Condición térmica del devanado calculada o simulada | WTI/modelo térmico según diseño |
| Temperatura del punto de bobinado directo | Temperatura en una ubicación física específica del devanado | Sensor de punto integrado como sonda de fibra óptica |
| Temperatura del componente local | Temperatura en otra estructura o conexión seleccionada | Sensor específico del proyecto |
La temperatura del aceite superior no es la misma que la temperatura del devanado directo, y las lecturas del aceite superior por sí solas no identifican el punto caliente exacto del devanado.
¿Cómo se monitorea la temperatura del devanado del reactor en derivación?
La temperatura del devanado del reactor en derivación generalmente se monitorea mediante uno o una combinación de los siguientes métodos:
- Indicador de temperatura del devanado (WTI) - una indicación basada en la temperatura del aceite con compensación térmica relacionada con la corriente de carga, utilizada para estimar la condición del devanado.
- Modelo térmico - una temperatura de devanado calculada o simulada basada en parámetros operativos y de diseño.
- Sensor de temperatura de fibra óptica integrado : una sonda instalada en una ubicación física seleccionada del devanado para medición puntual directa.
- RTD/sensor de contacto - detección puntual directa donde el diseño del equipo permite la instalación.
- Medición infrarroja - se utiliza para superficies externas accesibles en lugar de ubicaciones internas de bobinado.
Un indicador de temperatura de devanado convencional generalmente estima o simula la temperatura de devanado usando la temperatura del aceite medida junto con la compensación térmica relacionada con la corriente de carga, a menudo usando una entrada de corriente y una disposición de imagen térmica, dependiendo del diseño del reactor. En la mayoría de los diseños, no es un sensor que mida físicamente la temperatura del conductor del devanado.
Un modelo térmico es una estimación indirecta. Puede depender de la corriente de carga, la temperatura del aceite, las condiciones de enfriamiento, las constantes térmicas y los parámetros de diseño del reactor. Un modelo térmico no mide directamente la temperatura del devanado.
Medición de temperatura del devanado del reactor en derivación directa versus indirecta
| Método | Directo o Indirecto | Lo que representa la lectura | Consideración principal |
|---|---|---|---|
| WTI | Indirecto / simulado | Condición térmica estimada del devanado | Depende de la compensación térmica y de las condiciones de funcionamiento del reactor |
| Modelo térmico | Indirecto | Estimación calculada de devanado/punto caliente | Depende de las entradas del modelo y los parámetros de diseño |
| Sensor de fibra óptica integrado | Medición puntual directa | Temperatura en la ubicación del devanado instalado | La sonda debe colocarse durante el diseño/fabricación del equipo donde sea necesario |
| RTD / sensor de contacto | Medición puntual directa cuando corresponda | Temperatura en la ubicación del sensor instalado | Se debe considerar el aislamiento eléctrico y el diseño de la instalación |
| Infrarrojos | Medición directa de superficie | Temperatura de superficie accesible | No se puede medir directamente la temperatura del devanado interno sin acceso óptico |
¿Cómo miden los sensores de fibra óptica la temperatura del devanado del reactor en derivación?
Un sensor de temperatura de fibra óptica utilizado para monitorear la temperatura del devanado del reactor en derivación sigue este camino: Sonda de fibra óptica → Fibra óptica → Instrumento de monitoreo → Datos de temperatura → PLC / SCADA si es necesario.
La sonda se instala en una ubicación física seleccionada del devanado y la ruta de detección óptica está aislada eléctricamente. La alta resistencia a la interferencia electromagnética a lo largo de la ruta de detección óptica es útil en el entorno electromagnético que rodea a los reactores de alto voltaje. El instrumento de monitoreo sigue siendo un dispositivo electrónico y normalmente está ubicado fuera de la ubicación de detección integrada.
INNO utiliza detección de temperatura de fibra óptica puntual basada en fluorescencia para este tipo de medición de bobinado directo. Para obtener más detalles sobre cómo funciona la cadena de medición en general, consulte Medición de temperatura por fibra óptica: ¿Cómo funciona y dónde se utiliza?
¿Dónde se colocan los sensores de temperatura en los devanados del reactor en derivación?
Las posiciones de los sensores se seleccionan de acuerdo con el diseño electromagnético del reactor, la geometría del devanado, la distribución de pérdidas esperada, la disposición de enfriamiento y las ubicaciones térmicas previstas. La planificación típica puede considerar regiones de devanado de mayor temperatura previstas, ubicaciones identificadas por diseño térmico, diferentes fases cuando sea necesario y diferentes secciones de devanado donde es necesario comparar la distribución térmica.
No existe una posición universal del sensor que se aplique a todos los reactores en derivación, y un sensor puntual no encuentra automáticamente el punto caliente. La ubicación de los sensores para la detección de devanados en otros equipos de alto voltaje, como transformadores, sigue la misma lógica basada en el diseño, pero no se debe asumir que es idéntica a la ubicación del reactor, ya que la distribución de pérdidas y la geometría de los devanados difieren entre los tipos de equipos.
¿Cómo funciona el monitoreo de temperatura del reactor en derivación multipunto?
Una sonda puntual normalmente corresponde a un canal de medición de temperatura activo. Tres sondas proporcionan tres puntos de bobinado independientes, seis sondas proporcionan seis puntos de bobinado independientes y nueve sondas proporcionan nueve puntos de bobinado independientes, dependiendo del instrumento de monitoreo utilizado. No existe un recuento universal de canales del reactor en derivación; el recuento de puntos real sigue el plan de seguimiento térmico del reactor.
Los instrumentos multicanal permiten monitorear simultáneamente varias ubicaciones de bobinado seleccionadas como parte de un sistema de monitoreo de temperatura de fibra óptica más amplio. Para obtener orientación sobre cómo hacer coincidir el recuento de canales con un plan de monitoreo, consulte ¿Cuántos canales necesita para el monitoreo de temperatura de fibra óptica?
Ejemplo de configuraciones de monitoreo de temperatura del devanado del reactor en derivación
Ejemplo 1: Tres ubicaciones de bobinado seleccionadas
Posible configuración: 3 sondas de fibra óptica, al menos 3 canales activos y un instrumento de monitoreo.
Ejemplo 2: Seis ubicaciones de bobinado seleccionadas
Posible configuración: 6 sondas, un instrumento multicanal compatible y la longitud de fibra óptica requerida.
Ejemplo 3: Múltiples secciones o fases de devanado
El recuento de canales sigue el plan de detección real en lugar de un número fijo.
Estos son solo ejemplos de configuración, no requisitos de monitoreo de reactor en derivación estándar.
Monitoreo de temperatura de reactores en derivación sumergidos en aceite versus de tipo seco
Los reactores en derivación sumergidos en aceite pueden involucrar la temperatura de la superficie del aceite, la temperatura estimada del devanado a través de un modelo térmico o WTI, sondas de devanado integradas directamente, enrutamiento interno de fibra, un paso y un instrumento de monitoreo.
Los reactores en derivación de tipo seco o de núcleo de aire pueden implicar temperatura de la superficie del devanado o del punto de devanado seleccionado, detección de RTD o termopar cuando sea adecuado, detección de puntos de fibra óptica, medición infrarroja de superficies accesibles y enrutamiento de fibra externa.
No todos los reactores en derivación de tipo seco utilizan sensores de fibra óptica, y los reactores sumergidos en aceite no siempre requieren sondas de fibra óptica integradas. El enfoque apropiado depende del diseño específico del reactor y de los requisitos del proyecto.
¿Cómo se conecta el monitoreo de temperatura del reactor en derivación al PLC o SCADA?
La ruta de integración es: Sonda de Fibra Óptica → Instrumento de Monitoreo → Interfaz Industrial → PLC / SCADA / Sistema de Monitoreo de Planta. La sonda no se conecta directamente al PLC.
Dependiendo del instrumento, las posibles interfaces incluyen RS485 con un protocolo compatible como Modbus RTU, 4-20 mA, relé de alarma, CAN cuando sea compatible y Ethernet/TCP/IP cuando sea compatible. RS485 es una interfaz serie física, Modbus RTU es un protocolo comúnmente utilizado sobre RS485, 4-20 mA es una salida analógica y un relé es una salida discreta. No todos los modelos de instrumentos son compatibles con todas las interfaces. Para obtener más detalles, consulte ¿Cómo se pueden conectar los sistemas de monitoreo de temperatura de fibra óptica a PLC, SCADA y plataformas de terceros?
Cómo seleccionar un método de monitoreo de temperatura del devanado del reactor en derivación
| Requisito | Método de monitoreo a considerar |
|---|---|
| Condición de aceite superior | Sensor / indicador de temperatura del aceite |
| Temperatura estimada del devanado | Modelo WTI o térmico según diseño |
| Punto de bobinado seleccionado directo | Sensor de punto integrado |
| Entorno de bobinado de alto voltaje | La detección de puntos de fibra óptica puede ser relevante |
| Entorno electromagnético fuerte | La detección de fibra óptica puede ser relevante cuando se requiere aislamiento eléctrico |
| Superficie exterior accesible | La detección por infrarrojos o por contacto puede ser práctica |
| Múltiples puntos de bobinado interno | Monitoreo de puntos integrados multicanal |
Las consideraciones sobre la medición directa de alto voltaje se analizan con más detalle en ¿Por qué utilizar sensores de temperatura de fibra óptica para la medición de temperatura de alto voltaje?
Nuevo reactor en derivación versus monitoreo de temperatura de actualización
Para un nuevo reactor en derivación, se pueden considerar sensores de devanado integrados durante el diseño electromagnético, el diseño térmico, el diseño de aislamiento, la fabricación de devanados y la planificación del enrutamiento de fibra.
Para un proyecto de modernización, el acceso al devanado interno puede ser limitado. El monitoreo de petróleo o de superficie existente, el monitoreo de puntos accesibles o sensores externos pueden ser más prácticos, dependiendo de la construcción del reactor. Las modificaciones del devanado interno requieren revisión por parte de diseñadores de equipos calificados. La instalación debe seguir los procedimientos de seguridad del equipo; una fibra sensora no conductora no hace que el trabajo en equipos energizados sea seguro.
Monitoreo de temperatura de fibra óptica INNO para reactores en derivación
INNO proporciona sondas de temperatura de fibra óptica puntuales basadas en fluorescencia e instrumentos de monitoreo multicanal para la medición directa de la temperatura en ubicaciones de devanado seleccionadas en equipos eléctricos de alto voltaje, incluidos proyectos de reactores en derivación donde se especifica la detección óptica integrada.
- Medición de temperatura del devanado de punto directo
- Ruta de detección óptica aislada eléctricamente
- Alta resistencia a interferencias electromagnéticas a lo largo de la ruta de detección óptica
- Opciones de sonda compacta
- Longitud de fibra personalizada
- Monitoreo multipunto
- Instrumentos de monitorización multicanal
- RS485 y opciones de comunicación industrial compatibles según el instrumento
- 4-20 mA y salidas de relé donde sean compatibles
- Integración PLC/SCADA
- Soporte OEM/ODM para fabricantes de equipos
Las referencias típicas de sonda puntual INNO pueden incluir un rango de temperatura de aproximadamente -40 a 260 C, precisión de aproximadamente +/-0,5 a +/-1 C, respuesta inferior a 1 s, diámetro de sonda de aproximadamente 2 a 3 mm y longitud de fibra de aproximadamente 0 a 20 m. La cantidad de canales depende del instrumento y la configuración del proyecto, y las especificaciones exactas dependen de los requisitos del proyecto de la sonda, el instrumento y el reactor.
¿Qué información se necesita para la configuración de monitoreo de temperatura de un reactor en derivación?
- Tipo de reactor
- Inmerso en aceite / tipo seco / con núcleo de aire
- Tensión nominal cuando sea relevante
- Diseño del devanado del reactor
- Número de devanados / fases a monitorear
- Ubicaciones de medición de temperatura seleccionadas
- Puntos de medición requeridos
- Canales activos requeridos
- Rango de temperatura esperado
- Longitud de fibra requerida
- Etapa de instalación de la sonda
- Ubicación del instrumento de monitoreo
- Requisito de visualización local
- Requisito de alarma
- RS485 y requisito de protocolo compatible, como Modbus RTU
- Requisito de 4-20 mA
- Requisito de integración PLC / SCADA
- Requisito OEM/ODM
- Cantidad de proyecto