Комплект для контроля температуры сухих трансформаторов

Сухие трансформаторы с литой изоляцией, как и другие типы распределительных трансформаторов, применяются в сетях среднего напряжения и предназначены для понижения или повышения напряжения до требуемых значений.

Особенностью трансформаторов данного типа являются обмотки высокого напряжения, герметично залитые эпоксидной смолой или другим компаундом, что обеспечивает наилучшие изоляционные характеристики среди сухих трансформаторов. Отсутствие масла делает их наиболее безопасными с точки зрения пожарной защиты и экологических требований.

Благодаря этому такие трансформаторы широко применяются на объектах с повышенными требованиями к безопасности эксплуатации: в жилых и коммерческих зданиях, больницах, аэропортах, станциях метро, центрах обработки данных, на буровых платформах и промышленных предприятиях, а также на других объектах инфраструктуры.

Специфика эксплуатации сухих трансформаторов с литой изоляцией

Однако эксплуатация сухих трансформаторов имеет свою специфику. В отличие от масляных трансформаторов, где тепло эффективно отводится через масло и корпус, в сухих трансформаторах с литой изоляцией теплоотвод значительно менее эффективен. Конструкция практически исключает возможность естественного охлаждения внутри обмоток. Это приводит к ряду особенностей эксплуатации:

1. Быстрый нагрев сухого трансформатора из-за отсутствия внутренней системы охлаждения.
2. Отсутствие естественной конвекции воздуха из-за литой изоляции – воздух не циркулирует, поэтому нагрев сильнее.
3. Изоляция сухих трансформаторов не восстанавливается.

Единственный способ диагностики – постоянный контроль температуры, что гарантирует стабильную работу оборудования, позволяя сэкономить от 2 до 5 номинальных стоимостей трансформатора.

Российское производство сухих трансформаторов

Преимущества постоянного контроля температуры обмоток

Регулярный мониторинг температуры в реальном времени позволяет:

• выявлять старение изоляции или постепенное ухудшение условий охлаждения (выход из строя вентиляторов);
• планировать ремонт и обслуживание до возникновения аварии.

Система охлаждения сухого трансформатора

Для поддержания оптимального температурного режима сухие трансформаторы зачастую оснащаются системой принудительного воздушного охлаждения.

Типовая система охлаждения включает в себя:

• датчики температуры;
• блок контроля температур трансформатора, который сравнивает температуру, измеренную с датчиков с аварийными/пороговыми значениями;
• вентиляторы, которые включаются и отключатся по сигналу блока контроля температур.

Комплект для контроля температуры трансформаторов от ОВЕН

Для организации контроля температуры сухих трансформаторов с литой изоляцией компания ОВЕН предлагает использовать следующий комплект оборудования:

• четырехканальный блок контроля температуры с Ethernet и архивацией 4ТРМ1-ТР;
• датчик для измерения температуры обмоток и магнитопровода в сухих трансформаторах ДТС9х4;
• клеммную коробку для коммутации кабелей до четырех датчиков температуры КК-04.х.

Комплект для контроля температуры трансформаторов: 4ТРМ1-ТР, ДТС9х4 и КК-04.х

Такая подборка обеспечивает:

• автоматическое включение/выключение вентиляторов при достижении пороговых значений температуры;
• оповещение о превышении температуры с помощью реле и трехцветной индикации;
• передачу данных об измерениях по сети RS-485 и Ethernet;
• ведение архива значений температуры и максимальной температуры обмоток и магнитопровода трансформатора.

Постоянный мониторинг температуры позволяет своевременно выявлять ухудшение условий охлаждения, отказ вентиляторов, локальные перегревы и ускоренное старение изоляции. Ниже рассмотрим подробнее каждое устройство и его преимущества эксплуатации.

Датчики температуры ДТС9х4

Для измерения температуры обмоток трансформатора применяются датчики ДТС9х4.

Датчики выполнены на основе чувствительного элемента Pt100 с трехпроводной схемой подключения и имеют степень защиты IP65. Диапазон измеряемых температур составляет от –50 до +200 °C. Особенностью серии является высокая электрическая прочность, необходимая для применения внутри силового оборудования. Длина кабельного вывода может составлять от 0,2 до 20 метров, что позволяет адаптировать датчик под различные конструкции трансформаторов. Датчики включены в реестр российской промышленной продукции Министерства промышленности и торговли Российской Федерации, входят в реестр средств измерений и поставляются с первичной поверкой завода-изготовителя.

В линейке представлены два исполнения: ДТС984 и ДТС914.

Датчики температуры ОВЕН ДТС9х4

ДТС984 предназначен для трансформаторов до 6 кВ. Датчик выполнен из диэлектрически прочного материала и оснащен экранированным кабелем в силиконовой оболочке, что обеспечивает повышенную устойчивость к электромагнитным и иным помехам.

ДТС914 применяется в трансформаторах до 30 кВ. В этом исполнении используется силиконовый кабель без экрана, что снижает риск пробоя изоляции при более высоких напряжениях.

Преимущества клеммной коробки КК-04

Клеммная коробка ОВЕН КК-04

Для удобного подключения датчиков температуры в трансформаторе применяется клеммная коробка КК-04. Она выполняет несколько важных функций:

• централизует подключения: все выводы датчиков сводятся в одну точку, проще подключать к шкафу управления;
• повышает безопасность и надежность: соединения находятся в закрытом корпусе, меньше риск случайного касания, короткого замыкания и ослабления контактов;
• упрощает монтаж и обслуживание: удобно выполнять пуско-наладку, проверять цепи, заменять датчик или кабель;
• снижает риск ошибок при подключении: клеммы можно маркировать, использовать типовые клеммники, экраны/PE, что повышает повторяемость и качество сборки;
• помогает с EMC/экранированием: удобнее правильно подключать экраны сигнальных кабелей и организовать заземление, что снижает помехи в измерительных цепях.

Коробка имеет степень защиты IP54 и позволяет подключать до четырех датчиков температуры.

В ассортименте доступны две модификации КК-04.х:

• КК-04.1 — корпус без клемм;
• КК-04.2 — установленный клеммник на 12 клемм + клемма «земля».

Блок контроля температуры 4ТРМ1-ТР

Новый измеритель-регулятор ОВЕН 4ТРМ1-ТР

Ядром охладительной системы является новый микропроцессорный измеритель-регулятор 4ТРМ1-ТР, реализующий типовой алгоритм контроля температуры сухого трансформатора.

Прибор выполняет несколько задач:

• измерение температуры по нескольким датчикам;
• управление вентиляторами охлаждения;
• формирование предупредительных и аварийных сигналов.

Новый блок контроля температуры 4ТРМ1-ТР обладает рядом преимуществ:

• Измеритель-регулятор соответствует стандартам отрасли.
• В 4ТРМ1-ТР применен типовой алгоритм контроля температур сухого трансформатора: включение/отключение вентиляторов и сигнализации по превышению температуры на любом из подключенных датчиков.
• Температура отображается на трехцветном индикаторе, цвет которого меняется в зависимости от текущего режима работы трансформатора.
• Реализована функция контроля аномально быстрого роста температуры, которая позволяет оперативно выявлять аварийные режимы и отключать трансформатор при резком перегреве.
• Устройство поддерживает интерфейсы RS-485 и Ethernet, что позволяет передавать данные в системы диспетчеризации и SCADA.
• Архивирование температурных данных во внутренней памяти. При необходимости архив можно выгрузить через Ethernet или на USB-накопитель.
• Настройка через ПК с помощью Owen Configurator. Подключение выполняется через USB Type-C, при этом подача питания на прибор для настройки не требуется.

Для сухих трансформаторов с литой изоляцией температура обмоток является ключевым параметром, напрямую влияющим на ресурс оборудования и надежность его работы. Постоянный контроль температуры позволяет своевременно выявлять отклонения в работе системы охлаждения и предотвращать перегрев. Комплект оборудования ОВЕН 4ТРМ1-ТР + ДТС9х4 + КК-04.х позволяет реализовать систему контроля на базе типовых приборов, обеспечивая мониторинг температуры и передачу данных в системы верхнего уровня. Это решение позволяет повысить надежность эксплуатации трансформаторов и снизить риск дорогостоящих аварий.