O método de monitoramento on-line do sistema de teste integrado do transformador é obtido através da coleta em tempo real de parâmetros multidimensionais e análise inteligente, para alcançar a percepção completa do estado do dispositivo e alerta antecipado de falhas. Seus principais métodos de monitoramento e pontos técnicos são os seguintes:
Parâmetros básicos de monitoramento e tecnologia de sensores
Monitoramento de parâmetros elétricos
Monitoramento de tensão / corrente: captura de parâmetros de entrada e saída em tempo real através de sensores de corrente e sensores de tensão, combinando o analisador de potência para calcular a potência ativa / inativa e determinar o estado de carga do transformador.
Monitoramento de frequência: Detecta flutuações na frequência da rede elétrica para prevenir a perda de equipamentos devido a frequências anormais.
Teste de variabilidade: Verifique a consistência da variabilidade real do transformador com o valor projetado para garantir que a capacidade de conversão de tensão seja correta.
Monitoramento do sistema de óleo
Análise de gás dissolvido em óleo (DGA): Análise em tempo real de concentrações de gás como H₂, CH4, C₂H₂ para identificar tipos de falhas como sobreaquecimento e descarga. Por exemplo, o excesso de acetileno (C₂H₂) pode indicar uma descarga de arco.
Monitoramento da temperatura do óleo: rastreie a temperatura do óleo em tempo real através de sensores de temperatura de fibra óptica fluorescente para criar um modelo de capacidade de carga dinâmica com dados de temperatura do óleo da camada superior para evitar perdas de controle térmico.
Análise da qualidade do óleo: deteta a umidade, o ácido, as partículas metálicas e outros parâmetros no óleo para avaliar o grau de deterioração do óleo. Por exemplo, um teor de água superior a 100 ppm pode acelerar o envelhecimento do isolamento.
Monitoramento do estado mecânico
Análise de vibração: Sensores de vibração MEMS são usados para capturar o núcleo de ferro e enrolar o sinal de vibração mecânica (10-1000Hz) para identificar defeitos como relaxamento, deformação e outras características de impressão sonora.
Monitoramento de ruído: captura de ultra-som de 20-200kHz através do sistema de monitoramento on-line de impressão sonora, combinado com algoritmos de IA para distinguir os tipos de descarga (como descarga de corona, descarga em suspensão), com forte capacidade de resistência à interferência.
Monitoramento do desempenho do isolamento
Monitoramento de descarga local:
Método de corrente de alta frequência (HFCT): instalar um sensor de alta frequência no cabo de aterragem para capturar sinais de descarga de 300kHz-30MHz e localizar defeitos internos.
Método de ultra-som: o uso de sensores de ultra-som de adsorção magnética adsorbido na parede externa do tanque de combustível, recebendo ultra-som gerado pela descarga (frequência principal 30-180kHz), aplicável ao transformador de imersão em óleo.
Ultra alta frequência (UHF): detecção de ondas eletromagnéticas de 300MHz-3GHz, alta sensibilidade, adequada para transformadores GIS.
Monitoramento do fator de perda de mídia (tanδ): monitoramento on-line do valor de tanδ e das mudanças de capacitividade no revestimento para detectar defeitos de umidade ou estratificação.
Monitoramento de corrente a terra do núcleo de ferro: Monitoramento em tempo real de amplitude de corrente a terra e características harmônicas através de sensores de corrente perforados de alta precisão para diagnosticar a deterioração do isolamento do núcleo de ferro ou os riscos ocultos de saturação magnética.
Análise inteligente e tecnologia de alerta precoce
Análise de fusão multiparâmetro
Integrar cromatografia de óleo, localização, temperatura e outros 20 + parâmetros, carregar para a estação principal através do protocolo IEC61850, aplicar florestas aleatórias, algoritmos LSTM para criar modelos de previsão. Por exemplo, um transformador de 500 kV foi analisado por cromatografia de óleo e fusão de dados localizados para alertar com 72 horas de antecedência sobre falhas de curto-circuito.
Computação de borda e tomada de decisões de localização
Módulo de análise de borda integrado no terminal de monitoramento para localizar a classificação de falhas e reduzir os atrasos na transferência de dados. Por exemplo, o sistema integrado de monitoramento on-line FG-BYQ é testado em laboratório por rigorosos testes experimentais e o local de lançamento funciona de forma estável e confiável.
Gêmeos Digitais e Tecnologia de Simulação
Simulação de estado combinada com modelagem 3D para simular o estado operacional do transformador em diferentes condições de trabalho e otimizar a estratégia de manutenção.
Aplicações típicas e vantagens
Sistema de energia
Monitore o estado operacional do transformador de ultra-alta tensão em tempo real para melhorar a confiabilidade do fornecimento de energia. Por exemplo, uma subestação de 500kV da rede elétrica nacional alcançou uma taxa de precisão de alerta precoce de falhas de mais de 95% através de um sistema integrado de monitoramento on-line.
Empresas mineiras
Monitore transformadores elétricos industriais para melhorar a segurança e eficiência operacional dos equipamentos. Por exemplo, uma empresa siderúrgica detectou defeitos de soltura de enrolamento com antecedência através do monitoramento de vibração e ruído para evitar perdas de parada não planejadas.
Área da Nova Energia
Desenvolver soluções específicas de monitoramento de gás para transformadores de estações de campo de energia novas, como a tecnologia de monitoramento de células de combustível de hidrogênio, para atender às necessidades ambientais complexas.
Tendências de desenvolvimento tecnológico
Aumento da resistência aos sensores
Desenvolver novas tecnologias de sensores (como medição de temperatura de fibra óptica fluorescente, sensores de vibração MEMS) para melhorar a precisão do reconhecimento de sinais.
Desenvolvimento de modelos de análise de acoplamento de campos múltiplos
Combine parâmetros multidimensionais como elétricos, mecânicos e térmicos para criar modelos mais precisos de previsão de falhas.
Solução econômica de monitoramento de equipamentos antigos
Para transformadores antigos, desenvolver módulos de monitoramento de baixo custo e fácil instalação para promover a popularidade da revisão de estado.