Đồng hồ nhiệt độ dầu và đồng hồ nhiệt độ cuộn dây phản ánh những đại lượng nhiệt khác nhau của máy biến áp. OTI đo nhiệt độ dầu tại vị trí cảm biến. WTI truyền thống thường mô phỏng nhiệt độ cuộn dây từ nhiệt độ dầu và thành phần bù theo tải. Vì vậy không thể hoán đổi trực tiếp giá trị đọc, dải hiển thị hoặc ngưỡng cảnh báo.
Sự khác biệt quan trọng nhất khi hai mặt số trên cùng một máy biến áp hiển thị các số khác nhau hoặc khi ai đó hỏi máy đo nào có "phạm vi cao hơn". Câu trả lời phụ thuộc vào ý nghĩa của từng thiết bị, cách thiết kế và cấu hình của nó cho một máy biến áp cụ thể.
Đồng hồ đo nhiệt độ dầu và đồng hồ đo nhiệt độ cuộn dây không đo giống nhau
Chỉ báo nhiệt độ dầu (OTI). OTI hiển thị nhiệt độ dầu thu được từ cách bố trí cảm biến của nó. Trong nhiều ứng dụng, đại lượng cần quan tâm là nhiệt độ lớp dầu trên cùng, vì dầu ở phía trên thùng chứa hoặc gần cửa xả dầu phản ánh trạng thái nhiệt của mạch làm mát. Số đọc mô tả lượng dầu ở vị trí cảm biến chứ không phải ở dây dẫn.
Chỉ báo nhiệt độ cuộn dây (WTI). WTI biểu thị điều kiện nhiệt của cuộn dây. Tùy thuộc vào thiết kế của thiết bị, việc biểu diễn đó có thể là ước tính rút ra từ nhiệt độ dầu cộng với sự hiệu chỉnh liên quan đến tải trọng. Đây là chỉ báo nhiệt của cuộn dây và không nên coi đó là nhiệt độ dây dẫn được đọc bởi cảm biến gắn trong cuộn dây.
Cả hai thiết bị đều thuộc lĩnh vực giám sát nhiệt độ máy biến áp rộng hơn , nhưng chúng trả lời các câu hỏi khác nhau. OTI và WTI là các phương pháp chỉ báo thông thường và phép đo cáp quang trực tiếp là phương pháp thứ ba có vai trò riêng.
So sánh lõi: OTI và WTI
| Vật phẩm | Đồng hồ đo nhiệt độ dầu / OTI | Đồng hồ đo nhiệt độ cuộn dây / WTI |
|---|---|---|
| Số lượng được đo/thể hiện | Nhiệt độ dầu tại vị trí cảm biến, thường là dầu trên cùng | Chỉ báo nhiệt cuộn dây, thường là nhiệt độ cuộn dây ước tính |
| Nguyên lý đo | Cảm biến nhiệt độ của dầu thông qua bầu cảm biến hoặc bộ phận tương đương | Trong nhiều thiết kế thông thường, tham chiếu nhiệt độ dầu cộng với bù nhiệt liên quan đến dòng tải (hình ảnh nhiệt) |
| Liên quan đến tải máy biến áp | Phản hồi tải gián tiếp, thông qua hệ thống sưởi dầu | Thường bao gồm thuật ngữ phụ thuộc vào tải, tùy thuộc vào thiết kế thiết bị |
| Liên quan đến điểm nóng quấn dây | Không đại diện trực tiếp cho điểm nóng | Dùng để đo gần đúng đặc tính nhiệt của cuộn dây; không phải là phép đo điểm nóng được đảm bảo |
| Vị trí cảm biến điển hình | Túi dầu hoặc giếng nhiệt, thường ở gần đỉnh bể | Túi dầu hoặc giếng nhiệt, có bù trừ từ dòng tải |
| Phạm vi hiển thị | Dành riêng cho nhạc cụ; phụ thuộc vào kiểu máy đo và thông số kỹ thuật của máy biến áp | Dành riêng cho nhạc cụ; phụ thuộc vào kiểu máy đo và thông số kỹ thuật của máy biến áp |
| Sử dụng cảnh báo / chuyến đi | Danh bạ được định cấu hình theo yêu cầu của dự án và nhà sản xuất | Danh bạ được định cấu hình theo yêu cầu của dự án và nhà sản xuất |
| Đo cuộn dây trực tiếp hoặc gián tiếp | Không phải phép đo cuộn dây | Gián tiếp trong nhiều thiết kế thông thường |
Đồng hồ đo nhiệt độ dầu và đồng hồ đo nhiệt độ cuộn dây: 6 điểm khác biệt chính
1. Chúng đại diện cho các nhiệt độ khác nhau
OTI biểu thị nhiệt độ dầu. WTI thể hiện chỉ báo nhiệt của cuộn dây, tùy theo thiết kế, là nhiệt độ ước tính của cuộn dây chứ không phải là phép đo dây dẫn trực tiếp.
Vì chúng đại diện cho các đại lượng vật lý khác nhau nên dự kiến sẽ có sự khác biệt giữa hai số đọc tại cùng một thời điểm. Cuộn dây mang tổn thất khi tải và làm nóng dầu xung quanh, do đó, chỉ báo liên quan đến cuộn dây và số đọc dầu số lượng lớn không cần phải khớp nhau. Khoảng cách giữa chúng là hệ quả bình thường của ý nghĩa mà mỗi thước đo thể hiện, không phải là dấu hiệu cho thấy một dụng cụ nào đó bị lỗi.
2. Nguyên tắc đo lường của họ khác nhau
OTI cảm nhận nhiệt độ của dầu nơi lắp đặt bộ phận cảm biến của nó. Việc đọc theo dầu và không có gì khác.
Nhiều thiết kế WTI thông thường bắt đầu từ tham chiếu nhiệt độ dầu và thêm hiệu chỉnh liên quan đến dòng tải, thường được mô tả dưới dạng hình ảnh nhiệt hoặc bù nhiệt. Việc hiệu chỉnh nhằm mục đích ước tính mức độ cuộn dây chạy phía trên dầu dưới tải hiện tại. Việc triển khai chính xác sẽ khác nhau tùy theo thiết kế của thiết bị, vì vậy nguyên tắc này nên được hiểu là một khái niệm chung hơn là một mô tả của mọi mô hình.
Hậu quả thực tế là sản lượng WTI phụ thuộc vào cả phép đo dầu và số hạng được mô hình hóa hoặc bù đắp. Để có cái nhìn đầy đủ hơn về cách tiếp cận gián tiếp và trực tiếp, hãy xem cách đo nhiệt độ cuộn dây máy biến áp .
3. Phạm vi hiển thị của chúng không phổ biến
Không có phạm vi đo nhiệt độ dầu chung hoặc phạm vi đo nhiệt độ cuộn dây duy nhất cho mỗi máy biến áp.
Phạm vi được in trên mặt số hoặc được định cấu hình trong đồng hồ đo phụ thuộc vào:
- mẫu nhạc cụ
- thiết kế máy biến áp
- nhiệt độ hoạt động dự kiến
- thông số kỹ thuật của nhà sản xuất
- triết lý báo động và bảo vệ
Hai máy biến áp có thể sử dụng đồng hồ đo có thang đo khác nhau và OTI và WTI trên cùng một máy biến áp cũng có thể có các thang đo khác nhau. Bản thân mặt số rộng hơn hoặc hẹp hơn không nói lên điều gì về khả năng chịu nhiệt của máy biến áp.
Hai điểm dễ nhầm lẫn:
- Phạm vi tỷ lệ không phải là phạm vi hoạt động bình thường. Thang đo cho bạn biết thiết bị có thể hiển thị những gì, chứ không phải nơi máy biến áp dự kiến sẽ chạy.
- Phạm vi tỷ lệ không phải là điểm đặt cảnh báo. Các tiếp điểm cảnh báo và ngắt được đặt thành các giá trị được xác định bởi sơ đồ bảo vệ và thông số kỹ thuật của máy biến áp, có thể nằm ở bất kỳ đâu trong thang đo được hiển thị.
Phần phạm vi bên dưới phân tách các ý tưởng này một cách chi tiết hơn.
4. WTI phản ứng với tải khác nhau
Khi dòng điện tải tăng, cuộn dây sẽ tạo ra nhiều nhiệt hơn trong dây dẫn. Điều kiện nhiệt của cuộn dây có thể tăng khác với nhiệt độ của dầu khối, vì dầu phải mang nhiệt đi qua mạch làm mát và phản ứng với độ trễ nhiệt của chính nó.
WTI có bù liên quan đến tải phản ánh ảnh hưởng của tải này trong chỉ báo của nó, trong khi OTI đi theo dầu và do đó phản ứng với cùng một sự thay đổi tải thông qua một đường dẫn khác. Vì lý do này, hai số đọc có thể di chuyển với tốc độ khác nhau khi tải thay đổi và chúng có thể khác nhau khi tải tăng hoặc giảm ngay cả khi chúng ăn khớp khá tốt trong điều kiện ổn định. Quy mô của hiệu ứng phụ thuộc vào thiết kế máy biến áp, bố trí làm mát và cấu hình thiết bị và không áp dụng hằng số thời gian phổ quát.
5. OTI và WTI phục vụ các chức năng giám sát khác nhau
OTI hướng tới điều kiện nhiệt của dầu. Nó hỗ trợ quan sát mạch làm mát và trạng thái nhiệt chung của dầu máy biến áp.
WTI hướng tới chỉ báo nhiệt cuộn dây. Nó cung cấp cho người vận hành và hệ thống bảo vệ tín hiệu nhận biết tải liên quan đến quá trình gia nhiệt cuộn dây.
Cả hai đều bổ sung cho nhau. Một cái không chỉ thay thế cho cái kia và một dự án có thể sử dụng logic điều khiển hoặc cảnh báo của từng cái cho các mục đích khác nhau, chẳng hạn như điều khiển làm mát từ một tín hiệu và cảnh báo liên quan đến cuộn dây từ một tín hiệu khác. Các chức năng đó được phân bổ như thế nào là vấn đề về đặc tính kỹ thuật của máy biến áp và thiết kế bảo vệ.
6. WTI thông thường khác với phép đo cuộn dây sợi quang trực tiếp
WTI truyền thống thường cung cấp chỉ báo cuộn dây gián tiếp hoặc theo mô hình. Đầu dò sợi quang, khi được tích hợp vào thiết kế máy biến áp, có thể đo trực tiếp nhiệt độ tại vị trí cuộn dây đã chọn.
INNO sử dụng cảm biến nhiệt độ sợi quang điểm dựa trên huỳnh quang. Trong phương pháp này, một đầu dò là một điểm cảm biến vật lý được xác định và nhiều đầu dò là nhiều điểm cảm biến độc lập. Một đầu dò duy nhất chỉ đo vị trí nơi nó được lắp đặt, do đó, việc bao phủ một số vị trí cần có một số đầu dò và kênh độc lập.
Do đó, phép đo sợi quang bổ sung một loại dữ liệu khác: giá trị vật lý tại một điểm đã chọn thay vì giá trị được suy ra. Theo mặc định, nó không thay thế mọi chức năng OTI hoặc WTI và không tự động tìm điểm nóng nhất. Chủ đề đó sẽ được phát triển trong phần so sánh sâu hơn và cách xử lý song song đầy đủ có trong bài viết hiện có về chỉ báo nhiệt độ cuộn dây so với cảm biến nhiệt độ sợi quang .
"Phạm vi" có nghĩa là gì trên Đồng hồ đo nhiệt độ máy biến áp?
Từ "range" được dùng cho ba ý tưởng riêng biệt. Việc nhầm lẫn chúng là nguyên nhân gây nhầm lẫn phổ biến nhất khi mọi người so sánh đồng hồ đo nhiệt độ dầu với đồng hồ đo nhiệt độ cuộn dây.
Phạm vi thang đo
Đây là khoảng nhiệt độ mà thiết bị có thể hiển thị, từ vạch thấp nhất đến vạch cao nhất trên mặt số hoặc giá trị thấp nhất đến giá trị cao nhất trên màn hình. Nó là một thuộc tính của mô hình nhạc cụ. Nó cho bạn biết khả năng đo của máy đo chứ không phải cách thức hoạt động của máy biến áp.
Phạm vi hoạt động dự kiến
Đây là vùng nhiệt độ mà thiết bị dự kiến sẽ đạt được trong điều kiện làm việc thực tế, tùy theo tải trọng, khả năng làm mát và môi trường xung quanh. Nó xuất phát từ thiết kế và đặc điểm kỹ thuật của máy biến áp. Nó sẽ không phù hợp với phạm vi tỷ lệ và nó có thể khác nhau giữa dầu và cuộn dây.
Cài đặt cảnh báo và hành trình
Đây là các điểm cài đặt được lập trình trong các tiếp điểm của máy đo hoặc hệ thống giám sát để bảo vệ và điều khiển. Chúng được xác định bởi nhà sản xuất, đặc điểm kỹ thuật của dự án và triết lý bảo vệ. Chúng không được cố định bởi thang đo quay số và chúng phải luôn được xác minh dựa trên tài liệu về máy biến áp thay vì giả định từ một giá trị điển hình.
Ba thứ này không giống nhau. Máy đo có thang đo rộng không có nghĩa là nhiệt độ hoạt động cao và giá trị cảnh báo không phải là điểm cuối của thang đo. Không nên áp dụng các số chung được sao chép từ một dự án cho một dự án khác vì các nhà sản xuất, thiết kế và cấu hình dự án khác nhau đặt các giá trị này khác nhau.
Tại sao OTI và WTI có thể hiển thị nhiệt độ khác nhau?
Một số yếu tố có thể làm cho hai kết quả đọc khác nhau mà không tự động đọc sai:
- Đang tải. Tải cao hơn làm tăng tổn thất cuộn dây, điều này ảnh hưởng đến chỉ báo cuộn dây và dầu ở các mức độ khác nhau.
- Tình trạng nhiệt dầu. Nhiệt độ dầu phụ thuộc vào trạng thái làm mát, sự tuần hoàn và vị trí của điểm cảm biến trong dầu.
- Tổn hao cuộn dây. Nhiệt sinh ra trong dây dẫn chỉ đến được vị trí cảm biến sau khi nó đi qua lớp cách nhiệt và dầu.
- Độ trễ nhiệt. Dầu phản ứng chậm hơn so với cuộn dây trước những thay đổi về tải, do đó cả hai có thể khác nhau trong quá trình chuyển tiếp.
- Thiết kế nhạc cụ. Các đồng hồ đo khác nhau sử dụng cách sắp xếp cảm biến và bù khác nhau.
- Vị trí cảm biến. Vị trí của phần tử cảm biến sẽ thay đổi nội dung nó đọc.
- Phương pháp bù nhiệt. Cách WTI áp dụng hiệu chỉnh liên quan đến tải xác định chỉ báo của nó liên quan đến nhiệt độ dầu như thế nào.
Sự khác biệt giữa các số đọc là thông tin về trạng thái nhiệt của máy biến áp và cần được đọc dựa trên các yếu tố trên trước khi đưa ra bất kỳ kết luận nào về độ chính xác của thiết bị.
Đo nhiệt độ cuộn dây sợi quang trực tiếp và WTI
| Phương thức | Nó đại diện cho điều gì | Đo điểm vật lý trực tiếp | Vai trò điển hình |
|---|---|---|---|
| OTI | Nhiệt độ dầu tại vị trí phát hiện | Không, nó đo dầu chứ không phải điểm cuộn dây | Chỉ báo tình trạng nhiệt dầu, đầu vào cảnh báo và điều khiển |
| WTI thông thường | Chỉ báo nhiệt cuộn dây, thường được ước tính từ nhiệt độ dầu và bù tải | Không có trong nhiều thiết kế thông thường | Đầu vào chỉ báo nhiệt cuộn dây, cảnh báo và điều khiển |
| Đầu dò cuộn dây sợi quang | Nhiệt độ trực tiếp tại điểm cuộn dây được lắp đặt đã chọn | Có, tại thời điểm đó | Đo cuộn dây trực tiếp tại các vị trí đã chọn |
Đo điểm trực tiếp không có nghĩa là định vị điểm nóng tự động. Vị trí đầu dò phải được lựa chọn trong quá trình thiết kế máy biến áp hoặc quy hoạch nhiệt.
Đối với các dự án cần giám sát điểm nóng trực tiếp , giá trị của phương pháp tiếp cận cáp quang phụ thuộc vào vị trí đặt đầu dò. Cảm biến nhiệt độ sợi quang cuộn dây biến áp ngâm trong dầu đo nhiệt độ tại điểm được lắp đặt, do đó chất lượng của thông tin phụ thuộc vào kế hoạch đằng sau vị trí. Mặt thực tế của việc chọn những điểm đó được đề cập trong bài viết về trong đó cảm biến nhiệt độ được đặt trong cuộn dây máy biến áp .
Khi quan tâm đến một số vị trí cuộn dây, hệ thống được cấu hình với một số đầu dò và kênh độc lập. Hệ thống giám sát nhiệt độ sợi quang biến áp ngâm trong dầu được bố trí xung quanh số điểm, định tuyến sợi và các kênh giám sát mà dự án yêu cầu.
Các kỹ sư nên diễn giải kết quả đọc OTI và WTI cùng nhau như thế nào?
Một số thói quen làm việc giúp việc giải thích có căn cứ:
- So sánh từng chỉ số với thông số kỹ thuật của thiết bị riêng. OTI và WTI có thang đo, cách sắp xếp và cài đặt cảm biến khác nhau, do đó, mỗi số đọc thuộc về tham chiếu riêng của nó.
- Nhìn vào xu hướng thay vì một giá trị riêng biệt. Xu hướng tăng hoặc giảm theo thời gian nói lên nhiều điều hơn là một ảnh chụp nhanh, đặc biệt là khi tải thay đổi.
- Liên hệ số đọc với tải máy biến áp. WTI nói riêng mang thuật ngữ liên quan đến tải, do đó tải tại thời điểm đọc là một phần của ngữ cảnh.
- Xác minh cài đặt cảnh báo theo yêu cầu của máy biến áp và nhà sản xuất. Điểm đặt phải lấy từ tài liệu dành cho đơn vị đó, không phải từ giá trị điển hình được sử dụng ở nơi khác.
- Điều tra sự phân kỳ không mong muốn. Nếu khoảng cách giữa OTI và WTI thay đổi theo cách mà tải, trạng thái làm mát và độ trễ nhiệt không giải thích được, hãy kiểm tra hệ thống làm mát, lắp đặt cảm biến và cấu hình thiết bị.
- Không suy ra chính xác nhiệt độ điểm nóng cuộn dây chỉ từ OTI. OTI phản ánh dầu và điểm nóng cuộn dây phụ thuộc vào thiết kế cuộn dây và nơi nhiệt được tạo ra. Bài viết về nguyên nhân gây ra điểm nóng trong máy biến áp giải thích tại sao điểm nóng không giống với bất kỳ chỉ số nào trên đồng hồ đo đơn.
Ví dụ: Nhiệt độ dầu tăng chậm hơn so với chỉ báo cuộn dây
Xét một máy biến áp trong đó tải tăng. Chỉ báo WTI tăng do mức bù liên quan đến tải của nó phản ứng với dòng điện cao hơn. Nhiệt độ khối và nhiệt độ lớp dầu trên tuân theo sự thay đổi tải khác nhau, vì dầu nóng lên thông qua mạch làm mát và có độ trễ nhiệt riêng, do đó OTI di chuyển với tốc độ khác.
Nếu máy biến áp cũng có đầu dò cáp quang trực tiếp tại vị trí cuộn dây đã chọn, thì đầu dò đó sẽ cung cấp phép đo riêng biệt thứ ba: nhiệt độ vật lý tại điểm được lắp đặt đó. Đây không phải là nhiệt độ dầu cũng như chỉ báo cuộn dây theo mô hình.
Ba số đọc mô tả ba thông số khác nhau: nhiệt độ dầu, chỉ báo nhiệt cuộn dây và nhiệt độ tại một điểm cuộn dây xác định. Họ dự kiến sẽ không nhất trí với nhau, và sự khác biệt mang thông tin về cách nhiệt truyền từ cuộn dây vào dầu.