- Máy biến áp của lò mang dòng điện lớn vào mạch lò, do đó tổn thất cuộn dây, các điều kiện làm nóng và làm mát kết nối đều ảnh hưởng trực tiếp đến hoạt động nhiệt của nó. Nhiệt độ là một trong số ít đại lượng có thể đo lường được và phản ánh tất cả chúng cùng một lúc.
- Dây dẫn cuộn dây và các vị trí điểm nóng được chọn là những vị trí đo có nhiều thông tin nhất vì lão hóa lớp cách điện và ứng suất nhiệt tập trung ở nơi có nhiệt độ cục bộ cao nhất chứ không phải ở nơi dễ đo nhất.
- Các chỉ số vỏ bọc, bề mặt dầu hoặc môi trường xung quanh không thể hiện đầy đủ nhiệt độ cuộn dây bên trong. Độ dốc nhiệt độ giữa cuộn dây và bên ngoài có thể đáng kể.
- Cảm biến sợi quang huỳnh quang phù hợp với môi trường điện từ mạnh, điện áp cao và các điểm đo bên trong xác định, vì điểm cảm biến không có dây dẫn điện.
- Một đầu dò sợi quang huỳnh quang đo một điểm nhiệt độ xác định. Đó là cảm biến điểm, không phải cảm biến phân tán.
- Một số điểm cuộn dây hoặc điểm kết nối yêu cầu một số đầu dò và kênh đo phù hợp. Số lượng kênh tuân theo kế hoạch đo lường, không phải là một con số cố định.
- Tùy thuộc vào dự án, hệ thống nhiệt độ kết nối với thiết bị giám sát, RS485 / Modbus RTU và chuyển tiếp tới PLC hoặc SCADA.
Việc giám sát nhiệt độ máy biến áp lò bắt đầu từ một thực tế khó chịu: những nơi quan trọng nhất về nhiệt độ thường là những nơi khó tiếp cận nhất. Các cuộn dây nằm bên trong thùng hoặc vỏ bọc, được bao quanh bởi lớp cách nhiệt, ống làm mát và điện trường và từ trường cao. Việc đọc từ bên ngoài cho bạn biết điều gì đó, nhưng đó là cách đọc từ bên ngoài.
Điều gì khiến việc giám sát nhiệt độ máy biến áp lò trở nên khác biệt?
Nhiệm vụ của máy biến áp lò khác với dịch vụ phân phối thông thường, chủ yếu là ở dòng điện. Một máy biến áp dòng điện cao cấp cho mạch lò hoạt động với tải điện nặng và tùy thuộc vào quá trình của lò mà tải có thể được duy trì, theo chu kỳ hoặc thay đổi nhanh chóng. Tổn hao trong cuộn dây và trong các kết nối dòng điện cao tăng theo tải, và nhiệt sinh ra phải thoát ra ngoài theo bất kỳ đường làm mát nào mà thiết kế cung cấp.
Hệ thống sưởi cục bộ là mối quan tâm chính. Nhiệt độ cuộn dây không đồng đều: dây dẫn ở gần đầu cuộn dây, những vùng có dòng làm mát hạn chế và những vùng gần kết nối dây dẫn có thể chạy ấm hơn mức trung bình. Các điểm kết nối mang dòng điện rất cao sẽ tự tăng nhiệt nếu điện trở tiếp xúc không thấp. Không phải mọi máy biến áp lò đều tuân theo mô hình vận hành giống nhau, vì vậy mọi kế hoạch giám sát đều phải bắt đầu từ thiết kế và nhiệm vụ thực tế chứ không phải từ một mẫu chung.
Nhiệt độ môi trường xung quanh và nhiệt độ bề mặt vỏ rất hữu ích nhưng chúng không thể biểu thị mọi điểm cuộn dây bên trong. Giám sát nhiệt độ máy biến áp trực tiếp trở nên hữu ích khi nhiệt độ cuộn dây bên trong không thể được biểu thị một cách đáng tin cậy chỉ bằng các phép đo vỏ bọc hoặc môi trường xung quanh. Do đó, việc giám sát nhiệt độ máy biến áp lò có xu hướng tập trung vào một số lượng nhỏ các điểm bên trong được lựa chọn có chủ ý, được hỗ trợ bởi các phép đo bên ngoài nếu đủ.
Nhiệt phát triển ở đâu trong máy biến áp lò?
Nhiệt phát triển ở bất cứ nơi nào dòng điện gặp điện trở và bất cứ nơi nào khả năng làm mát yếu nhất. Các vị trí thường đáng đánh giá là:
- Dây dẫn cuộn dây, nơi tạo ra tổn thất đồng phụ thuộc vào tải
- Các vị trí điểm nóng cuộn dây được chọn do nhà thiết kế máy biến áp xác định
- Khu vực kết nối cuộn dây với dây dẫn
- Thiết bị đầu cuối và điểm kết nối dòng điện cao
- Các khu vực bị ảnh hưởng bởi dòng làm mát, chẳng hạn như các khu vực gần cửa vào hoặc cửa ra làm mát nếu có
- Các vị trí được xác định khác gắn cờ thiết kế máy biến áp có liên quan đến nhiệt
Các điểm nóng không nằm ở một vị trí chung. Vị trí của chúng phụ thuộc vào hình dạng cuộn dây, cách bố trí làm mát, phân phối dòng điện và lịch sử tải, do đó, vị trí đặt cảm biến phải tuân theo thiết kế máy biến áp và đánh giá kỹ thuật. Hướng dẫn về vị trí cảm biến nhiệt độ trong cuộn dây máy biến áp bao gồm logic chung và máy biến áp lò thêm các vị trí kết nối dòng điện cao của riêng nó lên trên nó.
Sự khác biệt giữa vị trí điểm nóng được xác định và vị trí điểm nóng không xác định rất quan trọng ở đây. Khi công việc thiết kế xác định một khu vực có khả năng nóng nhất, giám sát điểm nóng trực tiếp sẽ đặt đầu dò tại vị trí đó. Ở những nơi mà vị trí thực sự không chắc chắn thì một máy dò đơn lẻ cũng không thể tìm thấy nó. Việc chọn một số điểm là một quyết định thiết kế chứ không phải là việc mà cảm biến tự thực hiện.
Nguyên nhân phổ biến khiến máy biến áp lò quá nóng
Biến áp lò quá nóng hiếm khi chỉ có một nguyên nhân sạch. Tải liên tục hoặc tải bất thường làm tăng tổn thất cuộn dây. Sự thay đổi tải nhanh chóng, do quá trình lò tạo ra, làm thay đổi nhiệt độ nhanh hơn phản ứng của hệ thống làm mát. Sự xuống cấp của hệ thống làm mát, bao gồm đường dẫn làm mát bị chặn hoặc bị hạn chế, các vấn đề về quạt hoặc máy bơm trong đó các bộ phận đó tồn tại và sự nhiễm bẩn làm giảm khả năng tản nhiệt, khiến cùng một tải tạo ra nhiệt độ cao hơn trước. Kết nối điện kém làm tăng thêm điện trở tiếp xúc cục bộ. Tổn thất bổ sung liên quan đến sóng hài có thể góp phần vào việc quá trình cung cấp hoặc lò nung tạo ra sóng hài. Các vấn đề về lắp đặt và thông gió cũng nằm trong danh sách.
Dữ liệu nhiệt độ không tự xác định từng nguyên nhân trong số này. Xu hướng tăng ở điểm quanh co cho bạn biết điều gì đó đã thay đổi; hồ sơ tải, trạng thái hệ thống làm mát, các phép đo điện và kết quả kiểm tra cùng nhau giải thích điều gì. Xu hướng nhiệt độ cộng với tải cộng với kiểm tra cộng với dữ liệu điện là cơ sở đánh giá đáng tin cậy hơn so với chỉ riêng nhiệt độ. Thông tin cơ bản về các điểm nóng máy biến áp và cách giám sát chúng sẽ mang lại bức tranh tổng thể.
| Sự cố nhiệt tiềm ẩn | Hiệu ứng nhiệt độ điển hình | Vị trí đo có thể có | Dữ liệu nhiệt độ nào có thể chỉ ra |
|---|---|---|---|
| Tải liên tục hoặc bất thường | Nhiệt độ cuộn dây tăng dần khi có tải | Các điểm quấn đã chọn | Giải thích nhiệt độ cuộn dây tuân theo tải như mong đợi hay chỉ chạy cao hơn tải |
| Biến thể tải nhanh | Xoay chuyển nhanh; cuộn dây có thể bị trễ hoặc vượt quá so với số đọc bên ngoài | Điểm cuộn dây có số đo xác định | Nhiệt độ bên trong phản ứng nhanh như thế nào với sự thay đổi tải của lò |
| Suy thoái hệ thống làm mát | Nhiệt độ cao hơn ở cùng mức tải theo thời gian | Các điểm cuộn dây và các vùng liên quan đến làm mát | Sự chênh lệch giữa tải và nhiệt độ hướng tới hiệu suất làm mát |
| Đường dẫn làm mát bị chặn hoặc hạn chế | Sự gia tăng cục bộ gần khu vực bị ảnh hưởng, không nhất thiết phải đồng đều | Các điểm gần khu vực bị nghi ngờ bị hạn chế | Chênh lệch cục bộ giữa các điểm đo |
| Kết nối điện/điện trở tiếp xúc kém | Hệ thống sưởi cục bộ tại khớp nối, tăng theo dòng điện | Các khớp nối và cực có dòng điện cao | Kết nối chạy ấm hơn so với các kết nối tương đương với dòng điện tương tự |
| Tổn thất bổ sung liên quan đến hài | Tăng nhiệt không phải do tải tần số cơ bản | Điểm quấn | Nhiệt độ cao hơn mức tải đề xuất; cần có dữ liệu điện để xác nhận nguyên nhân |
| Nhiễm bẩn ảnh hưởng đến tản nhiệt | Độ trôi lên chậm trong thời gian dài hơn | Các bề mặt có thể tiếp cận được; điểm quấn dây | Thay đổi xu hướng dài hạn; kiểm tra xác nhận nguyên nhân |
Phương pháp đo nhiệt độ máy biến áp lò
Không có phương pháp duy nhất nào bao gồm mọi vị trí đo trên máy biến áp lò. Mỗi cái đều có chỗ hoạt động tốt và chỗ không.
RTD / Pt100
RTD là cảm biến tiếp xúc thông thường và ở nhiều vị trí bình thường, chúng là một lựa chọn phù hợp. Chúng sử dụng dây dẫn điện giữa bộ phận cảm biến và thiết bị, do đó, yêu cầu cách điện và bố trí lắp đặt rất quan trọng, đặc biệt là ở gần các bộ phận có điện áp cao hoặc từ trường mạnh. Ở những nơi có thể tiếp cận được vị trí và quản lý được môi trường điện, RTD thường đáp ứng yêu cầu mà không gặp khó khăn.
Cặp nhiệt điện
Cặp nhiệt điện được sử dụng rộng rãi và chuỗi đo lường đơn giản. Chúng cũng dựa vào dây dẫn kim loại, do đó cường độ của môi trường điện xung quanh có thể ảnh hưởng đến việc cặp nhiệt điện có phù hợp với điểm đo nhất định hay không. Đó là câu hỏi lựa chọn ứng dụng, không phải là phán quyết đối với loại cảm biến.
Hình ảnh hồng ngoại và nhiệt
Đo hồng ngoại rất hữu ích cho các bề mặt có thể tiếp cận và để kiểm tra định kỳ: ống lót, kết nối thanh cái, khớp bên ngoài, bề mặt vỏ. Giới hạn được xây dựng trong phương pháp. Nó đọc các bề mặt mà nó có thể nhìn thấy và không thể đọc trực tiếp vị trí cuộn dây được nhúng. Sự cân bằng được đề cập chi tiết hơn khi so sánh phép đo nhiệt độ điểm và nhiệt độ không tiếp xúc .
Cảm biến nhiệt độ sợi quang huỳnh quang
Cảm biến nhiệt độ sợi quang huỳnh quang đo nhiệt độ tại một điểm vật lý xác định, đầu cảm biến. Kết nối giữa đầu dò và thiết bị là quang học nên không có dây dẫn cảm biến điện bằng kim loại tại điểm đo. Đó là lý do tại sao chúng được sử dụng để đo cuộn dây nhúng và ở các vị trí có điện áp cao, EMI mạnh. Nhiệt độ bắt nguồn từ hoạt động huỳnh quang của vật liệu cảm biến, là cơ sở của phép đo nhiệt độ theo thời gian suy giảm huỳnh quang . Các giới hạn đều rõ ràng như nhau: mỗi đầu dò bao phủ một điểm và vị trí cảm biến phải được quyết định trước.
So sánh phương pháp đo nhiệt độ
| Loại đo | Vị trí đo phù hợp | Dây dẫn điện tại điểm phát hiện | Đo cuộn dây nhúng | Giám sát trực tuyến liên tục | Hạn chế chính | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| RTD / Pt100 | Liên hệ, điểm | Các điểm có thể tiếp cận, nhiệt độ dầu hoặc không khí, vỏ bọc, vị trí chung | Có | Phụ thuộc vào thiết kế cách nhiệt và khả năng truy cập | Có | Yêu cầu về cách điện và nối dây gần điện áp cao và trường mạnh |
| Cặp nhiệt điện | Liên hệ, điểm | Các điểm có thể tiếp cận nơi thực hiện nối dây | Có | Phụ thuộc vào thiết kế cách nhiệt và khả năng truy cập | Có | Dây dẫn kim loại trong môi trường điện mạnh |
| Chụp ảnh hồng ngoại / nhiệt | Không tiếp xúc, bề mặt | Bề mặt bên ngoài, ống lót, kết nối bus có thể nhìn thấy | Không có (không tiếp xúc) | Không | Thường là kiểm tra định kỳ; có thể cài đặt cố định cho các mục tiêu hiển thị | Chỉ bề mặt; không thể đọc các điểm quanh co ẩn |
| Cảm biến sợi quang huỳnh quang | Tiếp điểm, điểm xác định (quang) | Các điểm cuộn dây bên trong được xác định, kết nối dòng điện cao, khu vực điện áp cao | Không | Có, khi lên dây cót | Có | Một đầu dò cho mỗi điểm; vị trí phải được lựa chọn trước; cần lập kế hoạch lắp đặt |
Việc lựa chọn phương pháp phụ thuộc vào vị trí đo, cách điện, khả năng tiếp cận vật lý, môi trường EMI, số điểm cần thiết, kiến trúc tích hợp, độ chính xác cần thiết và phản hồi cần thiết. Một máy biến áp thường kết thúc bằng nhiều phương pháp: cáp quang tại các điểm bên trong xác định, cảm biến thông thường về nhiệt độ dầu, không khí hoặc vỏ bọc và kiểm tra hồng ngoại đối với các kết nối bên ngoài có thể truy cập được.
Đo nhiệt độ cuộn dây máy biến áp lò trực tiếp
Ba yếu tố khác nhau được gọi là nhiệt độ cuộn dây và chúng không thể thay thế cho nhau. Nhiệt độ cuộn dây được tính toán hoặc suy ra được rút ra từ các phép đo khác như tải và nhiệt độ dầu hoặc nhiệt độ bề mặt, sử dụng mô hình. Nhiệt độ bề mặt là nhiệt độ mà cảm biến hoặc máy ảnh đọc được ở bên ngoài có thể tiếp cận được. Đo nhiệt độ trực tiếp tại một điểm cuộn dây xác định là một cảm biến vật lý tại vị trí đó sẽ đọc nhiệt độ của chính nó.
Đo trực tiếp không có nghĩa là tự động phát hiện mọi điểm nóng có thể có. Đầu dò huỳnh quang đo vị trí vật lý của đầu cảm biến và không đo gì khác. Một đầu dò sợi quang huỳnh quang đo một điểm nhiệt độ xác định. Nhiều điểm cuộn dây được xác định yêu cầu nhiều đầu dò và kênh đo tương ứng.
Đối với máy biến áp lò, điều này có nghĩa là chất lượng của phép đo phụ thuộc rất nhiều vào quyết định về vị trí đặt đầu đo. Một sự sắp xếp đóng gói chẳng hạn như một gói giám sát nhiệt độ sợi quang cuộn dây máy biến áp cung cấp các đầu dò, sợi quang và thiết bị theo bộ, nhưng các vị trí đều do thiết kế của máy biến áp. Những nguyên tắc đằng sau đo nhiệt độ cuộn dây máy biến áp áp dụng, với sự nhấn mạnh thêm vào các kết nối dòng điện cao và phụ tải của lò.
Cách hoạt động của phép đo nhiệt độ sợi quang huỳnh quang
Phép đo theo thời gian suy giảm huỳnh quang dựa vào vật liệu cảm biến ở đầu đầu dò có độ suy giảm huỳnh quang thay đổi theo nhiệt độ. Chuỗi đo chạy theo thứ tự sau:
- Ánh sáng kích thích được gửi xuống sợi quang tới vật liệu cảm biến.
- Vật liệu hấp thụ nó và phát ra huỳnh quang.
- Huỳnh quang quay trở lại dọc theo sợi quang tới bộ tách sóng quang.
- Máy dò ghi lại dạng sóng phân rã sau khi dừng kích thích.
- Thiết bị xác định thời gian suy giảm huỳnh quang từ quá trình suy giảm ánh sáng đó.
- Mối quan hệ hiệu chuẩn chuyển đổi tuổi thọ thành giá trị nhiệt độ.
Đại lượng liên quan đến nhiệt độ là thời gian suy giảm huỳnh quang, không phải lượng ánh sáng phản xạ. Sự phân biệt này là thực tế. Công suất quang phản xạ hoặc phản xạ có thể thay đổi theo độ cong của sợi, tình trạng đầu nối hoặc sự thay đổi nguồn, trong khi thời gian suy giảm huỳnh quang là đặc trưng thời gian của sự suy giảm ánh sáng và không phụ thuộc vào công suất quang tuyệt đối theo cách tương tự. Hiệu chuẩn liên kết thời gian suy giảm huỳnh quang của vật liệu cảm biến cụ thể với nhiệt độ và giải điều chế là quá trình xử lý tín hiệu biến tín hiệu suy giảm ánh sáng thu được thành giá trị thời gian suy giảm huỳnh quang.
Phản ứng kích thích, đáp ứng suy giảm ánh sáng và hiệu chuẩn là các đặc tính của vật liệu cảm biến và thiết bị, đó là lý do tại sao nguyên tắc tương tự xuất hiện trên các ứng dụng trong phép đo nhiệt độ sợi quang . Trong máy biến áp lò, hệ quả hữu ích là sợi mang tín hiệu là chất điện môi, do đó bản thân đường dẫn quang không đưa đường dẫn điện kim loại vào vùng cuộn dây.
Giám sát đa điểm cho cuộn dây máy biến áp lò
Máy biến áp lò lớn hoặc phức tạp có thể cần nhiều điểm đo vì một điểm không thể mô tả nhiều cuộn dây, pha và khu vực kết nối. Mối quan tâm có thể bao gồm nhiều vị trí cuộn dây, các pha riêng lẻ, các khu vực nhiệt liên quan đến đầu vào và đầu ra trong đó bố trí làm mát tạo ra các khớp nối có dòng điện cao và phù hợp và các vị trí kết nối được chọn.
Số kênh tuân theo các điểm đo thực tế. Không có con số cố định nào phù hợp với mọi máy biến áp lò; kế hoạch đo lường đặt ra nó và kế hoạch xuất phát từ thiết kế. Logic cấu hình để lập kế hoạch kênh cảm biến sợi quang cho cuộn dây máy biến áp được đề cập riêng và giám sát nhiệt độ đa điểm như một phương pháp hệ thống giải thích cách các điểm độc lập được thu thập cùng nhau. Về phía thiết bị, bộ truyền nhiệt độ sợi quang đa kênh đọc một số đầu dò và báo cáo mỗi đầu dò là một giá trị nhiệt độ độc lập.
Kiến trúc giám sát sợi quang biến áp lò điển hình
Đường dẫn tín hiệu bắt đầu từ đầu dò sợi quang huỳnh quang tại điểm kết nối hoặc cuộn dây xác định. Một sợi quang, có kết nối mở rộng khi định tuyến yêu cầu, mang tín hiệu quang ra khỏi máy biến áp đến bộ truyền nhiệt độ hoặc bộ giải điều chế. Bộ phận đó chuyển đổi tín hiệu huỳnh quang thành giá trị nhiệt độ và cung cấp cho thiết bị giám sát. Khi thiết bị hỗ trợ, RS485 / Modbus RTU sẽ truyền dữ liệu nhiệt độ tới hệ thống PLC hoặc SCADA.
INNO cung cấp mặt đo nhiệt độ huỳnh quang của chuỗi này. Nó không phải là nhà cung cấp hệ thống điều khiển lò nung hoặc SCADA cho nhà máy. Tín hiệu nhiệt độ tích hợp vào điều khiển hoặc giám sát cấp cao hơn theo giao diện của dự án và logic cảnh báo được xác định theo yêu cầu của dự án. Sự sắp xếp cho hệ thống giám sát nhiệt độ sợi quang bao gồm các tùy chọn thiết bị và Tích hợp PLC và SCADA mô tả cách dữ liệu đến phía nhà máy.
Thông số sợi quang huỳnh quang INNO điển hình
Cấu hình sợi quang huỳnh quang INNO điển hình. Các giá trị điển hình tùy thuộc vào cấu hình đầu dò và hệ thống giám sát.
| Thông số | Cấu hình điển hình | Ghi chú kỹ thuật |
|---|---|---|
| Nguyên tắc đo lường | Thời gian suy giảm huỳnh quang | Phát hiện điểm ở đầu đầu dò, không phát hiện phân tán |
| Phạm vi nhiệt độ | −40 °C đến +260 °C | Phụ thuộc vào cấu hình |
| Độ chính xác | ±0,5 °C đến ±1 °C tùy thuộc vào cấu hình | Độ chính xác phụ thuộc vào cấu hình đầu dò và thiết bị |
| Độ phân giải | 0.1 °C | Độ phân giải là bước hiển thị, tách biệt với độ chính xác |
| Phản hồi | <1 giây đối với cấu hình tiêu chuẩn | Phản hồi thực tế phụ thuộc vào cấu trúc và cài đặt đầu dò |
| Đường kính đầu dò | 2–3 mm, có thể định cấu hình | Sự phù hợp tùy thuộc vào vị trí lắp đặt |
| Chiều dài sợi | Có thể định cấu hình theo yêu cầu của ứng dụng | Đặt theo khoảng cách định tuyến từ đầu dò đến thiết bị |
| Cách điện | >100 kV đối với các cấu hình hiện hành | Chỉ áp dụng cho các cấu hình hiện hành |
| Đầu nối | ST | Kết nối quang với thiết bị hoặc phần mở rộng |
| Kênh | Cấu hình một kênh và đa kênh | Một kênh cho mỗi điểm đo xác định |
| Giao tiếp | RS485 / Modbus RTU cho các thiết bị giám sát hiện hành | Giao diện tùy thuộc vào công cụ được chọn |
Cấu hình thực tế phụ thuộc vào cấu trúc đầu dò, vị trí đo, phương pháp lắp đặt và thiết bị giám sát.
Chọn cấu hình giám sát nhiệt độ máy biến áp lò
Xác định vị trí đo trước tiên
Việc lựa chọn bắt đầu từ thiết kế máy biến áp, không phải danh mục cảm biến. Các vị trí điểm nóng cuộn dây, số lượng điểm, mỗi vị trí được nhúng hay có thể tiếp cận được và những kết nối nào cần đo đều đến từ thiết kế máy biến áp và đánh giá kỹ thuật. Các vị trí có thể truy cập được sau khi lắp ráp có thể sử dụng các phương pháp khác; các vị trí bên trong cuộn dây là nơi cảm biến quang học chiếm được vị trí của nó.
Xác định cấu trúc đầu dò và định tuyến sợi quang
Đường kính đầu dò, chiều dài sợi và khả năng bảo vệ cơ học phụ thuộc vào vị trí của đầu dò và cách sợi rời khỏi máy biến áp. Cần suy nghĩ về việc định tuyến: cách sợi quang đi qua cấu trúc cuộn dây, cách sợi quang được bảo vệ khỏi hư hỏng cơ học, cách xử lý các ràng buộc về uốn cong và lắp đặt cũng như cách tất cả những điều này phù hợp với trình tự lắp ráp máy biến áp. Giới hạn uốn cong và chi tiết bảo vệ phải được xác nhận dựa trên cấu hình đầu dò và sợi cụ thể.
Khớp số kênh với các điểm đo thực tế
Một điểm nghĩa là một đầu dò. Nhiều điểm có nghĩa là nhiều kênh. Một kế hoạch liệt kê tám vị trí đo cần có tám đầu dò và dung lượng kênh cho tám, bất kể kích thước gói tiêu chuẩn có thể là bao nhiêu. Bắt đầu từ danh sách điểm rồi chọn công cụ tránh mua công suất không phù hợp với kế hoạch.
Xác định các yêu cầu giám sát và liên lạc
Bên giám sát bao gồm việc thu thập nhiệt độ cục bộ, giám sát đa kênh và liệu dữ liệu có chuyển đến RS485 / Modbus RTU, PLC hay SCADA hay không. Logic cảnh báo được xác định theo yêu cầu của dự án, do đó, các cài đặt đến từ nhà thiết kế máy biến áp và người vận hành chứ không phải từ nhà cung cấp cảm biến.
Xác nhận yêu cầu lắp đặt trước khi lắp ráp máy biến áp
Cảm biến sợi quang dạng cuộn dây nhúng dễ lập kế hoạch hơn trong quá trình thiết kế hoặc sản xuất máy biến áp so với sau khi khả năng truy cập bị hạn chế. Khi các cuộn dây đã được lắp ráp và bọc kín, việc tiếp cận các điểm bên trong có thể không thực hiện được và tính khả thi của việc trang bị thêm phụ thuộc vào máy biến áp cụ thể. Các bộ phận như bộ phận lắp đặt cáp quang máy biến áp hỗ trợ định tuyến, đi qua và bảo vệ sợi quang và chúng được chỉ định tốt nhất cùng với nhà sản xuất máy biến áp.
Cấu hình ví dụ giám sát nhiệt độ máy biến áp lò
Bảng bên dưới là cấu hình kỹ thuật mẫu, không phải dự án của khách hàng. Nó cho thấy các loại cảm biến khác nhau có thể chia sẻ một kế hoạch giám sát như thế nào.
| Vùng đo | Loại cảm biến có thể có | Mục tiêu đo lường | Kết nối hệ thống điển hình |
|---|---|---|---|
| Điểm cuộn dây được chọn | Đầu dò sợi quang huỳnh quang | Nhiệt độ trực tiếp tại vị trí cuộn dây được xác định theo thiết kế | Thiết bị giám sát sợi quang; RS485 / Modbus RTU nếu có |
| Nhiều điểm quấn | Một số đầu dò sợi quang huỳnh quang | Nhiệt độ độc lập giữa các pha hoặc vị trí | Dụng cụ đa kênh; PLC/SCADA theo yêu cầu |
| Kết nối dòng điện cao | Đầu dò sợi quang hoặc RTD, tùy thuộc vào độ cách điện và mức tiếp xúc với trường | Nhiệt độ tại khớp nối hoặc đầu cực mang dòng điện lớn | Kết nối quang học hoặc thông thường với thiết bị giám sát |
| Bề mặt bên ngoài có thể truy cập được | Kiểm tra hồng ngoại hoặc đo không tiếp xúc cố định | Nhiệt độ bề mặt của các kết nối hoặc vỏ bọc nhìn thấy được | Hồ sơ kiểm tra hoặc phép đo cục bộ đối với hệ thống nhà máy |
| Nhiệt độ dầu hoặc không khí | RTD / Pt100 | Môi trường làm mát và điều kiện môi trường xung quanh | Bộ phát thông thường tới PLC/SCADA |
Khi cảm biến nhiệt độ sợi quang trở nên có ý nghĩa
Cảm biến sợi quang huỳnh quang phù hợp khi dự án liên quan đến:
- Đo trực tiếp tại các điểm quấn dây
- Yêu cầu cách ly điện tại điểm cảm biến
- Môi trường điện áp cao, trong đó cảm biến sợi quang gần thiết bị điện áp cao là lý do phổ biến để chọn đầu dò quang hoặc rộng hơn là giám sát nhiệt độ thiết bị điện áp cao cần
- Trường điện từ mạnh, chủ đề được đề cập trong phần đo nhiệt độ trong trường điện từ mạnh
- Các điểm đo bên trong được xác định
- Nhiều kênh đo quang
- Các ứng dụng không mong muốn nối dây cảm biến kim loại
Cảm biến sợi quang không cần thiết trong một số trường hợp. Đo nhiệt độ môi trường xung quanh thông thường không cần nó. Phép đo bề mặt đơn giản có thể tiếp cận ở điện áp thấp hiếm khi chứng minh được điều đó. Phép đo loại HVAC chi phí thấp được phục vụ tốt hơn bởi các cảm biến thông thường. Bất cứ nơi nào các cảm biến thông thường đã đáp ứng các yêu cầu về điện, khả năng truy cập và độ chính xác thì chúng vẫn là một lựa chọn hoàn toàn hợp lý. Đầu dò sợi quang đáng được quy hoạch bổ sung tại những điểm mà cảm biến thông thường không phù hợp.
Thông tin giám sát máy biến áp lò cho RFQ
Đánh giá kỹ thuật về yêu cầu giám sát máy biến áp lò thường cần những yếu tố sau:
- Loại máy biến áp và ứng dụng
- Điều kiện vận hành định mức có sẵn trong thiết kế máy biến áp
- Số điểm đo dự kiến
- Vị trí đo cuộn dây hoặc kết nối
- Phạm vi nhiệt độ yêu cầu
- Cấu trúc đầu dò bắt buộc
- Độ dài sợi yêu cầu
- Số kênh bắt buộc
- Giao diện truyền thông
- Yêu cầu tích hợp PLC/SCADA
- Giai đoạn cài đặt và các ràng buộc định tuyến
Một phần danh sách vẫn đủ để bắt đầu; những hạng mục còn thiếu có thể được giải quyết khi kế hoạch đo lường phát triển. Thiết kế chứa đầy dầu cũng có thể nhìn vào hệ thống giám sát nhiệt độ sợi quang máy biến áp ngâm dầu cấu hình và lựa chọn đầu dò bắt đầu từ đầu dò nhiệt độ sợi quang huỳnh quang tùy chọn.
Xác định hệ thống giám sát nhiệt độ máy biến áp lò bên phải
Hoạt động nhiệt của máy biến áp lò phụ thuộc vào thiết kế và chế độ vận hành, vì vậy kế hoạch giám sát phải bắt đầu từ đó. Các điểm nóng quanh co không phải lúc nào cũng được thể hiện bằng các phép đo xung quanh hoặc bề mặt và phép đo trực tiếp tại các điểm đã chọn sẽ lấp đầy khoảng trống đó. Cảm biến sợi quang huỳnh quang cung cấp phép đo nhiệt độ trực tiếp tại các điểm được xác định đó, với số lượng và vị trí của cảm biến theo kỹ thuật máy biến áp. Sau đó, công cụ giám sát và giao diện truyền thông sẽ tuân theo các yêu cầu của nhà máy.
INNO kết hợp cảm biến nhiệt độ sợi quang huỳnh quang với các thiết bị giám sát đa kênh tương thích để đo nhiệt độ cuộn dây máy biến áp và điện áp cao.
Các dự án liên quan đến thiết kế máy biến áp mới, vị trí cảm biến cuộn dây hoặc giám sát đa kênh có thể được thảo luận thông qua nhóm kỹ thuật INNO với các điểm đo dự kiến, số lượng kênh và các yêu cầu về giao diện hệ thống.