Surveillance de la température des points chauds de la fibre optique

Des mesures précises de la température des points chauds peuvent aider à identifier et à isoler la dégradation du papier liée aux facteurs de vieillissement des transformateurs. L'augmentation de la demande d'électricité des consommateurs, également connue sous le nom de fortes charges de pointe, augmente la température dans les transformateurs de puissance (points chauds) et accroît la dégradation du papier isolant.

Surveillance des points chauds des transformateurs de puissance à l'aide d'un capteur de température à fibre optique

Ces effets thermiques sont un élément clé du vieillissement d'un transformateur de puissance. [La norme IEEE C57.91.1995 / CEI 60076-7:2018] utilise des formules d'Arrhenius pour la détérioration des matériaux isolants organiques en fonction du temps et de la température.

_{Figure 1. Facteur d'accélération du vieillissement IEEE, Fundamental Principles of Transformer Thermal Loading and Protection ; Joe Perez, ERL Phase Power Technologies, Winnipeg, MB, R3Y 1G4}

Décrire les causes de la formation de points chauds dans les transformateurs

Lorsque vous décrivez la surveillance directe de la température des enroulements, vous devez tenir compte des pertes par courant continu et des pertes par effet de Foucault de type axial et radial, qui se dissipent dans les enroulements du transformateur car la température n'est pas uniforme autour des enroulements. Les pertes de Foucault radiales sont beaucoup plus élevées en haut et en bas des enroulements.

Dans les transformateurs de puissance remplis d'huile, l'huile circulante est plus chaude en haut de l'enroulement. L'addition de ces différents phénomènes de dissipation de la chaleur finit par provoquer des "points chauds". Les capteurs de température à fibre optique fournissent des lectures précises et rapides (en quelques MINUTES) de ces fluctuations de température dans la surveillance directe de la température des enroulements, en particulier pendant les effets de charge de pointe.

Limitations de la température des transformateurs

Une température de fonctionnement plus élevée du transformateur a un effet direct sur son facteur de vieillissement en provoquant une dégradation plus rapide du papier.

La surchauffe du papier isolant génère des gaz qui se dissolvent dans l'huile du transformateur. Ces gaz dissous sont connus pour provoquer des décharges partielles. Pour plus d'informations sur les gaz dissous et les décharges partielles, consultez ce webinaire à la demande intitulé, Enquête sur les différences entre les gaz dissous et les décharges partielles.

Les températures les plus élevées du papier isolant et de l'huile se situent au point chaud du bobinage. L'utilisation de capteurs de température à fibre optique aidera les températures de fonctionnement des transformateurs de puissance à rester stables en fournissant une mesure de la température qui augmente plus rapidement.

Comment vérifier la température de l'huile d'un transformateur de puissance avec des capteurs de température à fibre optique ?

L'installation de capteurs de température à fibre optique directement dans le bobinage est la seule façon de vérifier la température de l'huile d'un transformateur de puissance. La température directe de l'enroulement permet une surveillance plus rapide de la température de l'enroulement. Les capteurs de température à fibre optique aident à trouver les causes de la formation de points chauds dans les transformateurs de puissance et à améliorer la conception des transformateurs.

Système complet de surveillance de la température des enroulements directs

Outre le capteur de température à fibre optique, le système complet de surveillance de la température des enroulements directs comprendra plusieurs autres composants, notamment la plaque murale haute (TWP), les traversées optiques, le boîtier JBox, les extensions et le moniteur.

La plaque murale du réservoir (TWP) fournit un point de montage approprié sur la paroi du transformateur afin d'éviter les fuites d'huile. Les traversées optiques installées sur la plaque murale du réservoir (TWP) permettent au signal lumineux du moniteur de voyager jusqu'à la pointe du capteur et de revenir au moniteur.

Les extensions ramènent le signal au moniteur, qui le lit et le convertit en une mesure de température. Il peut également mettre en œuvre toute fonctionnalité spécifique à l'utilisateur final, comme l'enregistrement des données, l'interconnexion SCADA, etc.

Qualitrol Neoptix Fiber Optic Solutions

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