Temperaturę uzwojenia dławika kompensacyjnego można szacować za pomocą odwzorowania cieplnego lub modelu obliczeniowego, a także mierzyć bezpośrednio w wybranych miejscach. W olejowych dławikach wysokiego napięcia sondy światłowodowe mogą być zintegrowane z konstrukcją uzwojenia. Temperatura górnej warstwy oleju i temperatura uzwojenia pozostają odrębnymi wielkościami. Dobór punktów oraz kanałów powinien odpowiadać konstrukcji i celowi monitoringu.
- Górna temperatura oleju nie jest bezpośrednio równa temperaturze gorącego punktu uzwojenia.
- Konwencjonalne wskazanie temperatury uzwojenia często opiera się na temperaturze oleju i kompensacji termicznej zależnej od prądu obciążenia, a nie na czujniku wewnątrz przewodu uzwojenia.
- Wbudowane sondy światłowodowe mogą bezpośrednio mierzyć wybrane fizyczne lokalizacje uzwojeń.
- Jednopunktowa sonda światłowodowa zwykle mierzy jedną zainstalowaną lokalizację.
- Wiele lokalizacji uzwojeń wymaga wielu sond i aktywnych kanałów pomiarowych.
- Pozycje czujników powinny być zgodne z projektem elektromagnetycznym, termicznym i izolacyjnym reaktora.
- Dane dotyczące temperatury można podłączyć do sterownika PLC lub SCADA za pośrednictwem kompatybilnego przyrządu monitorującego.
Przewodnik dotyczący monitorowania temperatury uzwojenia dławika bocznikowego
- Jakie temperatury są monitorowane w dławiku bocznikowym?
- W jaki sposób monitorowana jest temperatura uzwojenia dławika bocznikowego?
- Bezpośredni lub pośredni pomiar temperatury uzwojenia dławika bocznikowego
- Jak czujniki światłowodowe mierzą temperaturę uzwojenia dławika bocznikowego
- Gdzie umieszcza się czujniki temperatury w uzwojeniach dławika bocznikowego?
- Jak działa monitorowanie temperatury wielopunktowego dławika bocznikowego?
- Przykładowe konfiguracje monitorowania dławika bocznikowego
- Monitorowanie temperatury dławika kompensacyjnego zanurzonego w oleju i suchego
- W jaki sposób monitorowanie temperatury dławika bocznikowego łączy się ze sterownikiem PLC lub SCADA?
- Jak wybrać metodę monitorowania temperatury uzwojenia dławika bocznikowego
- Nowy dławik bocznikowy a monitorowanie temperatury po modernizacji
- Światłowodowy monitoring temperatury INNO dla dławików bocznikowych
- Informacje potrzebne do konfiguracji monitorowania dławika bocznikowego
- Temperatura uzwojenia dławika bocznikowego – często zadawane pytania
Jakie temperatury są monitorowane w dławiku bocznikowym?
Różne temperatury w dławiku bocznikowym reprezentują różne warunki termiczne, a systemy monitorowania zwykle budowane są wokół więcej niż jednego z nich. Należą do nich zazwyczaj temperatura uzwojenia, temperatura potencjalnego gorącego punktu uzwojenia, temperatura górnego poziomu oleju w przypadku reaktorów zanurzonych w oleju oraz lokalna temperatura konstrukcji lub podzespołów, jeśli wymaga tego konstrukcja reaktora.
| Temperatura | Co reprezentuje | Typowe podejście do monitorowania |
|---|---|---|
| Górna temperatura oleju | Stan termiczny górnego oleju zbiorczego | Czujnik/wskaźnik temperatury oleju |
| Szacunkowa temperatura uzwojenia | Obliczony lub symulowany stan termiczny uzwojenia | WTI / model termiczny w zależności od konstrukcji |
| Temperatura punktu uzwojenia bezpośredniego | Temperatura w określonym fizycznym miejscu uzwojenia | Wbudowany czujnik punktowy, np. sonda światłowodowa |
| Temperatura lokalnego komponentu | Temperatura na innej wybranej konstrukcji lub połączeniu | Czujnik specyficzny dla projektu |
Temperatura górnego oleju nie jest taka sama, jak temperatura bezpośredniego uzwojenia, a same odczyty górnego oleju nie pozwalają dokładnie określić gorącego punktu uzwojenia.
W jaki sposób monitorowana jest temperatura uzwojenia dławika bocznikowego?
Temperatura uzwojenia dławika bocznikowego jest zazwyczaj monitorowana za pomocą jednej metody lub ich kombinacji:
- Wskaźnik temperatury uzwojenia (WTI) – wskaźnik oparty na temperaturze oleju z kompensacją termiczną zależną od prądu obciążenia, używany do oszacowania stanu uzwojenia.
- Model termiczny – obliczona lub symulowana temperatura uzwojenia na podstawie parametrów eksploatacyjnych i projektowych.
- Wbudowany światłowodowy czujnik temperatury - sonda instalowana w wybranym fizycznym miejscu uzwojenia w celu bezpośredniego pomiaru punktowego.
- Czujnik rezystancyjny / stykowy - bezpośredni pomiar punktu, w którym konstrukcja urządzenia pozwala na instalację.
- Pomiar w podczerwieni – stosowany do dostępnych powierzchni zewnętrznych, a nie do wewnętrznych lokalizacji uzwojeń.
Konwencjonalny wskaźnik temperatury uzwojenia zazwyczaj szacuje lub symuluje temperaturę uzwojenia na podstawie zmierzonej temperatury oleju wraz z kompensacją termiczną związaną z prądem obciążenia, często wykorzystując sygnał wejściowy prądowy i układ obrazu termicznego, w zależności od konstrukcji reaktora. W większości konstrukcji nie jest to czujnik fizycznie mierzący temperaturę przewodu uzwojenia.
Model termiczny jest oszacowaniem pośrednim. Może zależeć od prądu obciążenia, temperatury oleju, warunków chłodzenia, stałych termicznych i parametrów konstrukcyjnych reaktora. Model termiczny nie mierzy bezpośrednio temperatury uzwojenia.
Bezpośredni lub pośredni pomiar temperatury uzwojenia dławika bocznikowego
| Metoda | Bezpośrednie lub pośrednie | Co reprezentuje odczyt | Główne kwestie |
|---|---|---|---|
| WTI | Pośrednie / symulowane | Szacowany stan termiczny uzwojenia | Zależy od kompensacji termicznej i warunków pracy reaktora |
| Model termiczny | Pośredni | Obliczone oszacowanie uzwojenia/gorącego punktu | Zależy od wejść modelu i parametrów projektowych |
| Wbudowany czujnik światłowodowy | Bezpośredni pomiar punktowy | Temperatura w miejscu zamontowania uzwojenia | Sonda musi być pozycjonowana podczas projektowania/produkcji sprzętu, jeśli jest to wymagane |
| Czujnik rezystancyjny / stykowy | Bezpośredni pomiar punktowy, jeśli ma to zastosowanie | Temperatura w miejscu zainstalowania czujnika | Należy wziąć pod uwagę izolację elektryczną i projekt instalacji |
| Podczerwień | Bezpośredni pomiar powierzchni | Dostępna temperatura powierzchni | Nie można bezpośrednio zmierzyć temperatury wewnętrznego uzwojenia bez dostępu optycznego |
W jaki sposób czujniki światłowodowe mierzą temperaturę uzwojenia dławika bocznikowego?
Światłowodowy czujnik temperatury używany do monitorowania temperatury uzwojenia dławika bocznikowego podąża następującą ścieżką: Sonda światłowodowa → Światłowód → Przyrząd monitorujący → Dane temperaturowe → PLC / SCADA, jeśli jest to wymagane.
Sonda jest instalowana w wybranym fizycznym miejscu uzwojenia, a optyczna ścieżka wykrywania jest elektrycznie izolowana. Wysoka odporność na zakłócenia elektromagnetyczne wzdłuż ścieżki wykrywania optycznego jest przydatna w środowisku elektromagnetycznym otaczającym reaktory wysokiego napięcia. Przyrząd monitorujący pozostaje urządzeniem elektronicznym i zwykle znajduje się poza miejscem wbudowanych czujników.
INNO wykorzystuje punktowy światłowodowy czujnik temperatury oparty na fluorescencji do tego typu bezpośredniego pomiaru uzwojenia. Więcej szczegółów na temat ogólnego działania łańcucha pomiarowego można znaleźć w artykule Światłowodowy pomiar temperatury: jak to działa i gdzie się go stosuje?
Gdzie umieszcza się czujniki temperatury w uzwojeniach dławika bocznikowego?
Pozycje czujników dobierane są zgodnie z konstrukcją elektromagnetyczną reaktora, geometrią uzwojenia, rozkładem oczekiwanych strat, układem chłodzenia i przewidywanymi lokalizacjami termicznymi. Typowe planowanie może uwzględniać przewidywane obszary uzwojeń o wyższej temperaturze, lokalizacje określone na podstawie projektu termicznego, różne fazy, jeśli jest to wymagane, oraz różne sekcje uzwojenia, w przypadku których należy porównać rozkład ciepła.
Nie ma uniwersalnej pozycji czujnika, która ma zastosowanie do każdego dławika bocznikowego, a czujnik punktowy nie znajduje automatycznie gorącego punktu. Rozmieszczenie czujników do wykrywania uzwojeń w innych urządzeniach wysokiego napięcia, takich jak transformatory, odbywa się zgodnie z tą samą logiką wynikającą z projektu, ale nie należy zakładać, że jest identyczne z rozmieszczeniem reaktora, ponieważ rozkład strat i geometria uzwojeń różnią się w zależności od typu sprzętu.
Jak działa monitorowanie temperatury wielopunktowego dławika bocznikowego?
Sonda jednopunktowa zwykle odpowiada jednemu aktywnemu kanałowi pomiaru temperatury. Trzy sondy zapewniają trzy niezależne punkty uzwojenia, sześć sond zapewnia sześć niezależnych punktów uzwojenia, a dziewięć sond zapewnia dziewięć niezależnych punktów uzwojenia, w zależności od użytego przyrządu monitorującego. Nie ma uniwersalnej liczby kanałów dławika bocznikowego; rzeczywista liczba punktów jest zgodna z planem monitorowania temperatury reaktora.
Przyrządy wielokanałowe umożliwiają jednoczesne monitorowanie kilku wybranych lokalizacji uzwojeń w ramach szerszego światłowodowego systemu monitorowania temperatury. Wskazówki dotyczące dopasowywania liczby kanałów do planu monitorowania można znaleźć w artykule Ile kanałów potrzeba do światłowodowego monitorowania temperatury?
Przykładowe konfiguracje monitorowania temperatury uzwojenia dławika bocznikowego
Przykład 1: Trzy wybrane lokalizacje uzwojeń
Możliwa konfiguracja: 3 sondy światłowodowe, co najmniej 3 kanały aktywne i przyrząd monitorujący.
Przykład 2: Sześć wybranych lokalizacji uzwojeń
Możliwa konfiguracja: 6 sond, kompatybilny instrument wielokanałowy i wymagana długość światłowodu.
Przykład 3: Wiele sekcji lub faz uzwojenia
Liczba kanałów jest zgodna z rzeczywistym planem wykrywania, a nie stałą liczbą.
To są tylko przykłady konfiguracji, a nie standardowe wymagania dotyczące monitorowania dławika kompensacyjnego.
Monitorowanie temperatury dławika kompensacyjnego zanurzonego w oleju i suchego
Dławiki bocznikowe zanurzone w oleju mogą obejmować temperaturę górnej części oleju, szacowaną temperaturę uzwojenia na podstawie modelu WTI lub termicznego, bezpośrednio osadzone sondy uzwojenia, wewnętrzne prowadzenie włókien, przepust i przyrząd monitorujący.
Dławiki bocznikowe typu suchego lub z rdzeniem powietrznym mogą obejmować temperaturę powierzchni uzwojenia lub wybranego punktu uzwojenia, czujnik RTD lub termoparę, tam gdzie to konieczne, czujnik punktu światłowodowego, pomiar w podczerwieni dla dostępnych powierzchni i zewnętrzne prowadzenie włókien.
Nie w każdym dławiku suchym wykorzystuje się czujniki światłowodowe, a dławiki zanurzone w oleju nie zawsze wymagają wbudowanych sond światłowodowych. Odpowiednie podejście zależy od konkretnego projektu reaktora i wymagań projektu.
W jaki sposób monitorowanie temperatury dławika bocznikowego łączy się ze sterownikiem PLC lub SCADA?
Ścieżka integracji to: Sonda światłowodowa → Przyrząd monitorujący → Interfejs przemysłowy → PLC / SCADA / System monitorowania instalacji. Sonda nie łączy się bezpośrednio ze sterownikiem PLC.
W zależności od instrumentu możliwe interfejsy obejmują RS485 z obsługiwanym protokołem, takim jak Modbus RTU, 4-20 mA, przekaźnik alarmowy, CAN, jeśli jest obsługiwany, i Ethernet/TCP/IP, jeśli jest obsługiwany. RS485 to fizyczny interfejs szeregowy, Modbus RTU to protokół powszechnie używany przez RS485, 4-20 mA to wyjście analogowe, a przekaźnik to wyjście dyskretne. Nie każdy model instrumentu obsługuje każdy interfejs. Więcej szczegółów można znaleźć w W jaki sposób światłowodowe systemy monitorowania temperatury mogą łączyć się ze sterownikami PLC, SCADA i platformami innych firm?
Jak wybrać metodę monitorowania temperatury uzwojenia dławika bocznikowego
| Wymóg | Metoda monitorowania do rozważenia |
|---|---|
| Stan górnego oleju | Czujnik/wskaźnik temperatury oleju |
| Szacunkowa temperatura uzwojenia | Model WTI lub termiczny w zależności od konstrukcji |
| Bezpośrednio wybrany punkt uzwojenia | Wbudowany czujnik punktowy |
| Środowisko uzwojenia wysokiego napięcia | Istotne może być wykrywanie punktów światłowodowych |
| Silne środowisko elektromagnetyczne | Czujniki światłowodowe mogą być przydatne tam, gdzie wymagana jest izolacja elektryczna |
| Dostępna powierzchnia zewnętrzna | Praktyczny może być czujnik podczerwieni lub kontakt |
| Wiele wewnętrznych punktów uzwojenia | Wielokanałowe, wbudowane monitorowanie punktów |
Zagadnienia dotyczące bezpośredniego pomiaru wysokiego napięcia omówiono szerzej w Dlaczego warto stosować światłowodowe czujniki temperatury do pomiaru temperatury przy wysokim napięciu?
Nowy dławik bocznikowy a monitorowanie temperatury po modernizacji
W przypadku nowego dławika bocznikowego można uwzględnić wbudowane czujniki uzwojenia podczas projektowania elektromagnetycznego, projektowania termicznego, projektowania izolacji, produkcji uzwojeń i planowania tras włókien.
W przypadku projektu modernizacji dostęp do uzwojenia wewnętrznego może być ograniczony. W zależności od konstrukcji reaktora bardziej praktyczne może być monitorowanie istniejącego oleju lub powierzchni, monitorowanie dostępnych punktów lub czujniki zewnętrzne. Modyfikacje uzwojenia wewnętrznego wymagają przeglądu przez wykwalifikowanych projektantów sprzętu. Instalacja musi być zgodna z procedurami bezpieczeństwa sprzętu; Nieprzewodzący włókno czujnikowe nie zapewnia bezpieczeństwa pracy na sprzęcie pod napięciem.
Światłowodowy monitoring temperatury INNO dla dławików bocznikowych
INNO dostarcza oparte na fluorescencji punktowe światłowodowe sondy temperatury i wielokanałowe przyrządy monitorujące do bezpośredniego pomiaru temperatury w wybranych lokalizacjach uzwojeń w sprzęcie elektrycznym wysokiego napięcia, w tym w projektach dławików bocznikowych, w których wymagane jest wbudowane wykrywanie optyczne.
- Bezpośredni punktowy pomiar temperatury uzwojenia
- Izolowana elektrycznie optyczna ścieżka wykrywania
- Wysoka odporność na zakłócenia elektromagnetyczne wzdłuż optycznej ścieżki wykrywania
- Opcje sondy kompaktowej
- Niestandardowa długość włókna
- Monitoring wielopunktowy
- Wielokanałowe przyrządy monitorujące
- RS485 i obsługiwane opcje komunikacji przemysłowej w zależności od instrumentu
- 4-20 mA i wyjścia przekaźnikowe, jeśli są obsługiwane
- Integracja PLC / SCADA
- Wsparcie OEM/ODM dla producentów sprzętu
Typowe odniesienia dla sond punktowych INNO mogą obejmować zakres temperatur od około -40 do 260 C, dokładność od około +/-0,5 do +/-1 C, czas odpowiedzi poniżej 1 s, średnicę sondy około 2-3 mm i długość włókna około 0-20 m. Liczba kanałów zależy od konfiguracji instrumentu i projektu, a dokładne specyfikacje zależą od wymagań projektu sondy, instrumentu i reaktora.
Jakie informacje są potrzebne do konfiguracji monitorowania temperatury dławika bocznikowego?
- Typ reaktora
- W oleju / typ suchy / rdzeń powietrzny
- Napięcie znamionowe, jeśli ma to zastosowanie
- Konstrukcja uzwojenia reaktora
- Liczba uzwojeń/faz do monitorowania
- Wybrane lokalizacje pomiaru temperatury
- Wymagane punkty pomiarowe
- Wymagane aktywne kanały
- Oczekiwany zakres temperatur
- Wymagana długość włókna
- Etap instalacji sondy
- Lokalizacja przyrządu monitorującego
- Wymagania dotyczące lokalnego wyświetlania
- Wymagania alarmowe
- RS485 i wymagania dotyczące obsługiwanego protokołu, takiego jak Modbus RTU
- Wymaganie 4-20 mA
- Wymóg integracji PLC / SCADA
- Wymagania OEM/ODM
- Ilość projektu