油浸式變壓器是電力系統(tǒng)中重要的設(shè)備，其性能直接影響到電網(wǎng)的穩(wěn)定性和安全性，尤其在地鐵系統(tǒng)中。變壓器承擔(dān)著為列車運(yùn)行提供穩(wěn)定電力的關(guān)鍵任務(wù)。地鐵的高頻率運(yùn)行和大功率需求，使得對變壓器的運(yùn)行可靠性提出了更高的要求。在線檢測技術(shù)的應(yīng)用，為實(shí)時監(jiān)測和評估變壓器的狀態(tài)提供式了有效手段，確保地鐵的安全、高效運(yùn)行，避免因設(shè)備故障引發(fā)的服務(wù)中斷。
智能狀態(tài)化的油浸式變壓器需要有哪些在線監(jiān)測：
1、溫度監(jiān)測
通過安裝溫度傳感器，實(shí)時監(jiān)測變壓器油和繞組的溫度，判斷是否超出安全范圍。
2、油中氣體分析（DGA）
利用氣體色譜分析技術(shù)，檢測變壓器油中溶解氣體的濃度，判斷設(shè)備內(nèi)部是否發(fā)生故障。
3、油質(zhì)分析
定期檢測變壓器油的絕緣強(qiáng)度、酸值、雜質(zhì)含量等指標(biāo)，評估油的劣化程度。
4、電流和電壓監(jiān)測
實(shí)時監(jiān)測變壓器的輸入和輸出電流、電壓，識別異常波動，及時發(fā)現(xiàn)潛在問題。
5、局部放電檢測
采用局部放電在線監(jiān)測設(shè)備，識別變壓器內(nèi)部的局部放電現(xiàn)象，以防止絕緣失效。
……
由于變壓器體積較大，尤其是大容量變壓器，隨著負(fù)荷的增加，流經(jīng)繞組的電流增大，導(dǎo)致磁感應(yīng)現(xiàn)象增強(qiáng)，進(jìn)而引發(fā)溫度的上升。這種溫度變化直接反映了繞組的工作狀態(tài)。變壓器內(nèi)部充滿了用于散熱和絕緣的變壓器油，我們可以將變壓器繞組比作一個“加熱器”，加熱大量的變壓器油需要一定的時間，這個過程的快慢與變壓器的結(jié)構(gòu)及變壓器油的容量密切相關(guān)。
以往，我們難以直接監(jiān)測到變壓器繞組的溫度，因?yàn)槔@組被油和外殼包裹，傳統(tǒng)的測溫手段難以穿透這些材料。例如，熱成像儀無法穿透外殼，而鉑電阻傳感器卻無法直接安裝在線圈上，這會降低絕緣性能并帶來電擊風(fēng)險(xiǎn)。因此，繞組溫度的直接監(jiān)測長期以來是一個技術(shù)難題。直到砷化鎵光纖傳感器技術(shù)的應(yīng)用，才使得繞組溫度的直接監(jiān)測變成了可能。
蘇州某地鐵項(xiàng)目安裝實(shí)例現(xiàn)場：
在地鐵項(xiàng)目中，變壓器的高效可靠運(yùn)行尤為重要。通過實(shí)時溫度在線監(jiān)測，能夠及時發(fā)現(xiàn)并處理潛在故障，降低設(shè)備故障率，延長變壓器的使用壽命，同時減少因設(shè)備問題導(dǎo)致的計(jì)劃外停機(jī)時間，顯著提升地鐵運(yùn)營效率。
該項(xiàng)目單臺變壓器系統(tǒng)配置：
設(shè)備名稱 |
型號 |
數(shù)量 |
砷化鎵光纖溫度解調(diào)儀 |
GM-08 |
1 |
砷化鎵光纖溫度傳感器 |
GS-03 |
9 |
光纖貫通器轉(zhuǎn)接盤 |
OP-01 |
1 |
法蘭盤 |
RF-01 |
1 |
轉(zhuǎn)接光纜 |
EC-01 |
9 |
防護(hù)罩 |
CB-02 |
1 |
防護(hù)箱 |
PB-02 |
1 |
系統(tǒng)軟件 |
TmeasOTG |
1 |
應(yīng)用軟件 |
TmeasGW/TmeasLOG |
1 |
布置位置圖
GM08 砷化鎵光纖溫度解調(diào)儀基于 ARM+QT 的硬軟件平臺構(gòu)架；斜 45 度波浪式 ST 光接口插接方式，方便水平和垂直雙方向光纖接入；標(biāo)配 4~20mA 模擬輸出；8 個信號繼電器和 1 個系統(tǒng)繼電器；內(nèi)置自適應(yīng)、自校準(zhǔn)功能。
光學(xué)貫通器轉(zhuǎn)接盤是一個光學(xué)結(jié)構(gòu)件，用以貫通密閉腔體內(nèi)外的光路，能在完成密閉腔體抗壓密封的同時確保腔體內(nèi)外的雙向無損光通信。
CB-02 防護(hù)罩是專門為光纖貫通器轉(zhuǎn)接盤設(shè)計(jì)的上防護(hù)組件，與轉(zhuǎn)接盤配合后確保轉(zhuǎn)接盤外光接口不受環(huán)境污染及意外撞擊。
主體由足?1.5mm 厚不銹鋼板彎折焊接而成，防護(hù)蓋與罩體采用鏈條式軸連接，兩者間增設(shè)聚氨酯發(fā)泡密封條來提高整體的防護(hù)等級。防護(hù)蓋與罩體間采用一個連體螺栓和活動耳連接，無需擰下螺栓即可打開防護(hù)蓋，不必?fù)?dān)心螺栓脫落丟失。
PB02 防護(hù)箱采用足?1.5mm 不銹鋼板彎折焊接制成，頂部有帶有溫控風(fēng)扇。箱體表面帶有一個防水按鈕，用戶無需開門即可激活箱內(nèi)設(shè)備完成巡檢。箱體帶有開門亮燈功能，用戶在任何時段通過專用鑰匙打開箱門即可對箱內(nèi)設(shè)備或組件進(jìn)行維護(hù)。
溫度在線檢測技術(shù)通過早期預(yù)警和精準(zhǔn)故障診斷，減少了頻繁的人工巡檢和不必要的維修成本，從而降低維護(hù)開支。確保變壓器的正常運(yùn)行，對于地鐵電力系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定性至關(guān)重要，能夠有效避免因變壓器故障引發(fā)的安全事故。而TmeasGW是專門為變壓器繞組溫度監(jiān)測而設(shè)計(jì)的后臺管理和監(jiān)控系統(tǒng)，與GM08砷化鎵光纖溫度解調(diào)儀使用?？赏ㄟ^RS485或局域網(wǎng)連接，獲取解調(diào)儀的基本信息，實(shí)時運(yùn)行狀態(tài)并可遠(yuǎn)程管理和設(shè)置解調(diào)儀，是一款集溫度采集顯示、歷史數(shù)據(jù)查詢分析、設(shè)備管理設(shè)置、服務(wù)器客戶端管理于一體的砷化鎵溫度后臺監(jiān)控系統(tǒng)。通過在線監(jiān)測數(shù)據(jù)的收集與分析，運(yùn)營人員可以更好地掌握變壓器的工作狀態(tài)，支持地鐵電力系統(tǒng)的精細(xì)化管理和優(yōu)化運(yùn)行。
