Quelle méthode de mesure de la température est la meilleure pour les condensateurs

Capteur de température à fibre optique, Système de surveillance intelligent, Fabricant de fibre optique distribuée en Chine

Capteurs de température à fibre optique not only have wide applications in the fields of switchgear temperature measurement, circuit breaker temperature measurement, and transformer temperature measurement, but also have characteristics such as insulation, anti-interférence, and high voltage resistance that cannot be achieved by other traditional temperature sensors in capacitor temperature monitoring.

Le dispositif de batterie de condensateurs parallèles haute tension est actuellement une source d’énergie réactive extrêmement importante dans le système d’alimentation, playing a crucial role in improving the power system structure and enhancing power quality. La fonction principale est de fournir une puissance réactive au système d’alimentation, Réduire les pertes de ligne, Améliorer la qualité de la tension, et augmenter l’utilisation de l’équipement. As a type of reactive power compensation equipment, Les condensateurs de puissance sont généralement utilisés dans les sous-stations par le biais d’une compensation centralisée à haute tension. The compensation capacitors are connected to the 10kV or 35kV bus of the substation to compensate for the reactive power on all lines and transformers on the bus side of the substation. In use, they are often combined with on load tap changers to further improve the power quality of the power system.

The effect of temperature rise fault on high-voltage capacitors

Les condensateurs rencontrent souvent divers défauts pendant le fonctionnement, qui constituent une menace importante pour le fonctionnement sûr et normal du réseau électrique. The common faults of capacitors in power operation include oil leakage, mauvaise isolation, et fusibles brûlés. Parmi eux, the most harmful and frequently occurring faults are capacitor faults caused by heating. The heating caused by capacitor faults can be divided into heating at the busbar connection point and heating at the fuse outside the capacitor, ce dernier étant plus susceptible de se produire. Ces dernières années, in the daily operation of 35kV high-voltage parallel capacitor banks, equipment may experience abnormal temperature rise due to aging or high load current due to long operating years and construction and installation processes. Si de telles situations anormales ne sont pas détectées et traitées en temps opportun, it is easy to develop and expand, entraînant des dommages aux condensateurs individuels et même des explosions et des blessures de groupe. The failure rate is high, directly threatening the safety of 500kV power equipment and the personal safety of operation and maintenance personnel, resulting in significant voltage fluctuations in the power grid, Augmentation des pertes de puissance active et réactive, reduced capacitor service life, and affecting the normal and stable operation of the power grid. Les condensateurs de puissance sont principalement utilisés pour la compensation de puissance réactive dans les systèmes d’alimentation afin d’améliorer le facteur de puissance. In order to ensure its more reliable operation, the industry currently mainly considers connecting internal components of capacitors in series with internal fuses. When a capacitor experiences complete failure of its components due to a weak dielectric, the internal fuse connected in series with the component will act, causing only a portion of the damaged components to be isolated. Le condensateur continuera à fonctionner avec seulement une légère diminution de puissance. À ce stade,, La perturbation dans la batterie de condensateurs peut être ignorée, and the total capacity of the capacitor bank will not be significantly affected by the action of a single fuse. L’introduction d’un fusible interne protège les composants du condensateur, but invisibly increases the number of fault points. Condensateurs de puissance intérieurs, the internal fuse is the main heat source, but the volume and diameter of the internal fuse are very small (environ 135 mm de longueur et 0,45 mm de diamètre), et il est généralement caché entre les composants du condensateur. Due to current measurement techniques, Il est difficile de mesurer avec précision et objectivité la température de surface du fusible interne dans des conditions réelles de fonctionnement.

Temperature monitoring of dry-type capacitors

Actuellement, oil immersed capacitors and dry capacitors are commonly used in the high-voltage field. Ce dernier présente les avantages de la protection de l’environnement, économie de matériaux, Faible coût, Processus simple, Poids léger, petite surface, Produit auto-cicatrisant, Fonctionnement plus fiable, Bonne résistance au feu, less likely to produce high-pressure gas, et a considérablement réduit la possibilité de risques d’explosion.
A dry capacitor consists of a capacitor core, casing, sleeve, et autres accessoires. The capacitor core is composed of capacitor components and insulation components. Capacitor components are made by winding thin film insulation media and aluminum foil electrodes with a certain thickness and number of layers, or by depositing a layer of metal on the thin film to form a metallized film. Une fois les composants enroulés, they are loaded into the component shell, et plusieurs composants du condensateur sont connectés en série ou en parallèle pour former l’ensemble du noyau du condensateur.
Dry capacitors are usually used indoors or underground with poor ventilation conditions, Et la dissipation thermique interne des condensateurs ne peut compter que sur le gaz. Par rapport aux condensateurs immergés dans l’huile, Le coefficient de transfert de chaleur du gaz est plus faible, so the heat dissipation performance of dry capacitors is poor. These all have adverse effects on the operation of dry capacitors. The operation practice of the power system shows that the failure rate of capacitors is significantly higher from June to September each year than in other months. Dans certaines régions, the power industry stipulates that the hottest temperature of the core of a full film capacitor shall not exceed 80 °C. Lorsque la température dépasse 80 °C, Les performances d’isolation du film de polypropylène (Film PP) comme un diélectrique diminuera.
Actuellement, the temperature field of dry-type capacitors is generally measured using traditional temperature sensors to measure the temperature of the capacitor shell, and then calculate the internal temperature. This results in an error between the temperature value obtained and the distribution of the internal temperature field of the capacitor, which cannot accurately obtain the true temperature at the highest point.

Actuellement, the temperature measurement method for the internal protection of power capacitors includes a temperature rise test. Toutefois, this test only estimates the temperature rise of the internal fuse by measuring the current and resistance of the internal fuse, which has poor accuracy. In the actual process of flowing the internal fuse, the resistance of the internal fuse will change with its temperature. D’une part, it is difficult to ensure its constant flow, and on the other hand, La correspondance entre la résistance du fusible interne et la température n’est applicable que dans une certaine plage de température. Au-delà de cette plage, Il sera difficile d’obtenir des résultats précis. Donc, Cette méthode indirecte de mesure de l’élévation de température du fusible interne dans les condensateurs présente des limites et une faible précision. De plus,, the temperature rise of the internal fuse is measured through thermal resistance, but due to the fact that the thermal resistance is much larger in both volume and diameter than the internal fuse, it will have an impact on the actual temperature of the internal fuse during contact measurement, ce qui entraîne une moins grande précision de mesure. Compte tenu de ce qui précède,, it is necessary to design a simple and feasible measurement device to accurately grasp the temperature of the fuse inside the capacitor under actual operating conditions, fournir une base pour la conception et la sélection du fusible à l’intérieur du condensateur, and effectively improve the reliability of the fuse protection action, ensuring that the temperature of the fuse will not cause damage to the internal insulation of the capacitor.

Disadvantages of infrared thermal imager temperature measurement

Actuellement, the thermal maintenance of capacitors mainly relies on infrared imaging equipment for inspection. Toutefois, infrared thermal imaging cannot test the temperature in a closed environment, et les résultats des tests sont affectés par la saison, Heure, et la douceur de la surface de l’équipement d’essai. L’équipement de test infrarouge est coûteux et ne peut pas surveiller en permanence la température des équipements électriques à haute tension pendant une longue période. There is high voltage on the capacitor, and there is strong electromagnetic interference around it, which often leads to false alarms or missed alarms in traditional detectors. Donc, it is necessary to use highly reliable and high-performance temperature sensors to monitor the temperature of capacitors in real time and effectively, in order to avoid equipment burning and power outage accidents.

De plus,, current temperature measurement equipment cannot detect the specific temperature inside the capacitor. Les condensateurs existants sont utilisés dans des environnements avec des changements de température importants. Prolonged use of capacitors under abnormal temperatures can seriously affect their service life and increase their damage rate.

Condensateur Système de mesure de la température par fibre optique

FJINNO’s capacitor Système de mesure de température par fibre optique fluorescente not only solves the problem of traditional temperature sensors being unable to accurately measure the temperature of small internal fuses, but also solves the potential isolation between strong and weak currents, as well as the anti electromagnetic interference problem of data communication. It provides a good solution for comprehensively and accurately grasping the hot spot temperature of the core inside the capacitor.

L’hôte de surveillance de la température par fibre optique est équipé d’un logiciel d’alarme de mesure de température, et l’ordinateur de surveillance collecte les informations de température transmises par le démodulateur de signal de température à fibre optique via le port de communication. Real time display of temperature data at various temperature measurement points, temperature alarm software provides graded monitoring, Dessin de la courbe de température, Affichage de la distribution de la température, Requête de courbe historique, report generation and printing functions;