Reinhausen MSENSE FO — оптоволоконное измерение температуры обмоток

Описание

Температура обмотки определяет, как быстро стареет бумажная изоляция силового трансформатора. По исследованию CIGRE, проблемы обмоток вызывают 45% отказов трансформаторов, а повышение температуры обмотки всего на 12°C сокращает срок службы трансформатора на 75%. Обычный термометр на крышке бака показывает температуру верхних слоёв масла, а наиболее нагретую точку обмотки затем вычисляют по тепловой модели изготовителя трансформатора. MSENSE FO от Maschinenfabrik Reinhausen убирает этот расчётный шаг и измеряет температуру непосредственно в активной части.

Датчики устанавливают непосредственно в обмотку, поэтому температуру получают прямым измерением, а не расчётом по температуре масла. Принцип измерения оптический. На конце оптоволоконного кабеля закреплён кристалл арсенида галлия (GaAs) с зеркалом. Свет от источника через миниатюрную оптику вводится в волокно, отражается от зеркала и возвращается на детектор. Свет с длиной волны 850 нм переводит электроны GaAs через запрещённую зону в зону проводимости, и полупроводник становится непрозрачным. Ширина запрещённой зоны зависит от температуры, в GaAs граница поглощения смещается на 0,4 нм/K, поэтому по спектру пропускания температуру определяют очень точно. В волокне нет металлических частей и электрического сигнала, поэтому датчик можно размещать между витками под высоким напряжением.

Система поддерживает распределённое многоточечное измерение, до 24 точек в активной части. Несколько точек одновременно дают реальную картину распределения температуры, и горячую точку находят измерением, а не по модели изготовителя трансформатора. Более точные данные улучшают модель старения изоляции, и прогноз ресурса становится увереннее. Систему можно наращивать постепенно. Волокна выгодно заложить в обмотку ещё при изготовлении трансформатора, а электронный блок обработки купить позже, когда появится потребность в мониторинге.

Контроль наиболее нагретой точки идёт в реальном времени. На этих данных строят управление перегрузкой, когда трансформатор нужно временно нагрузить сильнее номинала, например при аварийном режиме в сети или пиковом потреблении. Зная фактическую температуру горячей точки, оператор видит, сколько ещё можно держать повышенную нагрузку без ускоренного старения изоляции. Так же данные используют для управления охлаждением и планирования ресурса аппарата. Эти же измерения показывают, насколько тепловой расчёт трансформатора совпадает с тем, что на самом деле происходит в обмотке.

Измерение температуры в активной части относится к основным параметрам структурированной оценки состояния по CIGRÉ TB 761 (март 2019) наряду с вопросами замены оборудования, его безопасности, технического обслуживания и обработки масла. Вместе с другими методами диагностики оно показывает изменения в трансформаторе на ранней стадии. Система подключается к SCADA и к ETOS, где данные анализируются вместе с другими датчиками и превращаются в рекомендации. Поддержку оказывает сервисная сеть MR с доступностью 24/7.

Технические характеристики

Коды для таможенного оформления

Коды справочные: окончательный код определяется при декларировании по конкретной модели.

Вопросы и ответы