Cum protejează un senzor de curent împământarea transformatorului și izolația descărcătoarei

Substațiile moderne necesită instrumente de monitorizare precise care să asigure siguranța echipamentelor și fiabilitatea pe termen lung. O senzorul de curent , în special un senzor de curent de scurgere de curent continuu, joacă un rol central în protejarea sistemelor de împământare a transformatorului și a izolației paratrăsnetului. Urmărind continuu curenții mici de scurgere, utilitățile obțin avertismente timpurii valoroase despre degradarea izolației sau defecțiunile de împământare care altfel ar putea duce la întreruperi sau defecțiuni costisitoare. Pentru managerii de active și echipele de întreținere, acești senzori nu mai sunt opționali, ci componente esențiale ale substațiilor digitale. Hubei Tianrui Electronics Co., Ltd. s-a specializat în dezvoltarea senzorilor de curent de înaltă performanță care îndeplinesc cerințele stricte de monitorizare a sistemului de alimentare din întreaga lume.

 

Ce este un senzor de curent de scurgere DC și prin ce diferă de alți senzori de curent?

Spre deosebire de senzorii de curent standard utilizați în principal în aplicațiile de curent alternativ, un senzor de curent de scurgere de curent continuu este proiectat pentru a detecta niveluri extrem de mici de scurgere de curent continuu. Aceste scurgeri indică adesea probleme de izolație sau nereguli de împământare în echipamentele de înaltă tensiune. Înțelegerea acestei distincții este critică, deoarece problemele de izolație se manifestă adesea ca o deplasare constantă a DC, mai degrabă decât perturbări alternative.

Principiul de funcționare de bază (scurgere DC vs AC)

Un senzor de curent AC detectează în mod obișnuit formele de undă sinusoidale și este potrivit pentru măsurătorile frecvenței rețelei. În schimb, detectarea scurgerilor de curent continuu necesită o sensibilitate mai mare și un principiu de măsurare diferit. Deoarece semnalele de curent continuu nu alternează polaritatea, senzorul trebuie să obțină o stabilitate excelentă, o deplasare minimă și imunitate împotriva schimbărilor de mediu. Detectarea unei scurgeri de doar câțiva microamperi poate fi diferența dintre prevenirea unei defecțiuni a izolației și confruntarea cu o întrerupere neplanificată.

Tehnologii tipice de senzori utilizate pentru scurgeri de curent continuu

Mai multe tehnologii permit măsurarea scurgerilor de curent continuu:

Rezistori de șunt: simple și rentabile, dar limitate de probleme de încălzire și precizie.

Senzori cu efect Hall: Utilizați pe scară largă, oferind izolare și o gamă dinamică bună pentru detectarea curentului AC/DC.

Transformatoare de curent cu flux zero (DC-CT): soluții avansate care oferă o precizie excepțională, o deriva foarte scăzută și o imunitate puternică la interferența magnetică externă.

Pentru stațiile de înaltă fiabilitate, modelele de senzori de curent de scurgere cu flux zero sunt alese din ce în ce mai mult datorită stabilității lor pe perioade lungi de monitorizare.

Specificații cheie de urmărit

La selectarea unui dc senzor de curent de scurgere , inginerii ar trebui să se concentreze pe:

Rezoluție: Abilitatea de a detecta curenți de scurgere de nivel scăzut în intervalul de microamperi.

Izolare: Separare sigură între circuitele de înaltă tensiune și sistemele de monitorizare de joasă tensiune.

Deriva de temperatură: variație minimă de măsurare în medii dure exterioare.

Timp de răspuns: viteză adecvată pentru a capta evenimentele tranzitorii și vârfurile de scurgere.

 

De ce să monitorizați împământarea miezului transformatorului și izolarea descărcătoarelor cu senzori de scurgere DC?

Activele de înaltă tensiune, cum ar fi transformatoarele și descărcătorul de supratensiune se află în centrul rețelei electrice. Fiabilitatea lor depinde în mare măsură de izolarea sănătoasă și de împământare sigură. Monitorizarea curenților de scurgere oferă o modalitate online, neintruzivă de a urmări starea acestor active.

Moduri de eroare detectate de tendințele de scurgere

Analiza curentului de scurgere relevă o gamă largă de precursori de defecțiune:

Îmbătrânirea izolației cauzată de stres termic și încărcare electrică.

Pătrunderea umidității care scade rezistența izolației în timp.

Activitate de descărcare parțială care erodează treptat izolația și duce la erupții.

Prin monitorizarea creșterilor subtile ale scurgerilor, inginerii de întreținere pot acționa înainte ca aceste moduri de defecțiune să devină defecțiuni catastrofale.

Exemplu de caz: prevenirea defecțiunilor catastrofale

Luați în considerare a transformator de putere cu nucleu de împământare conectat printr-un senzor de curent de scurgere de curent continuu. Pe parcursul mai multor luni, senzorul detectează o creștere lentă, dar constantă a scurgerilor. În loc să aștepte o defecțiune vizibilă, echipa de întreținere investighează și constată degradarea izolației în stadiu incipient. Se aplică măsuri corective, evitând o întrerupere costisitoare și păstrând stabilitatea sistemului. Acest scenariu este din ce în ce mai frecvent, arătând modul în care monitorizarea continuă a scurgerilor sprijină direct obiectivele de fiabilitate.

 

Cum să proiectați o configurație online de monitorizare a scurgerilor de curent continuu

Stabilirea unui sistem eficient de monitorizare online necesită atenție atât pentru plasarea senzorilor, cât și pentru integrarea datelor. O abordare sistematică asigură măsurători precise și informații utile.

Amplasarea senzorului

Punctele cheie de instalare includ:

Terminalul de împământare al transformatorului pentru a capta direct scurgerea miez-împământare.

Pământul descărcător conduce pentru a detecta scurgerile de izolație ale dispozitivelor de protecție la supratensiune.

Căi de bucșă unde scurgerile de suprafață pot indica contaminare sau degradare.

Poziționarea corectă asigură semnale semnificative de scurgere fără interferențe.

Condiționarea semnalului și gestionarea zgomotului

Substațiile exterioare expun senzorii la zgomot electromagnetic, armonici și supratensiuni tranzitorii. Condiționarea semnalului, inclusiv filtrarea și ecranarea, este necesară pentru a extrage date utile despre scurgeri. Utilizarea intrărilor diferențiale și a cablajului ecranat minimizează cuplarea zgomotului.

Înregistrarea datelor și integrarea SCADA

Senzorii de scurgeri furnizează date valoroase numai dacă sunt analizate în timp. O configurație robustă de monitorizare ar trebui să includă:

Înregistratoare de date capabile să înregistreze de înaltă rezoluție.

Praguri configurabile pentru a declanșa alarme atunci când scurgerea depășește limitele de siguranță.

Integrare cu SCADA și sisteme de management al activelor pentru a corela datele de scurgere cu alți indicatori de sănătate a echipamentului.

 

Concluzie

O Senzorul de curent de scurgere cc  este mai mult decât un dispozitiv de măsurare - este o apărare de primă linie pentru sistemele de împământare a transformatorului și sănătatea izolației descărcătorului. Prin integrarea unui senzor de curent fiabil în monitorizarea substației, utilitățile obțin avertismente timpurii care previn întreruperile, prelungesc durata de viață a echipamentului și îmbunătățesc stabilitatea generală a rețelei. Hubei Tianrui Electronics Co., Ltd. oferă soluții avansate adaptate pentru aceste aplicații, combinând excelența tehnică cu expertiza dovedită în industrie. Pentru a afla mai multe despre gama noastră de produse sau pentru a solicita o consultație, vă rugăm să ne contactați astăzi.