Los bujes llenos de aceite, los transformadores y otros equipos deficientes en aceite son uno de los equipos principales del sistema eléctrico, que desempeñan un papel importante en el sistema eléctrico, y su confiabilidad afecta directamente la seguridad de operación del transformador y la red eléctrica. Debido a la particularidad de la estructura de toma de aceite de los equipos deficientes en aceite, existen pocos métodos efectivos de detección en vivo o monitoreo en línea para bujes llenos de aceite y otros equipos deficientes en aceite en la actualidad. Si se puede adoptar un método de monitoreo en línea simple y efectivo para encontrar los defectos a tiempo antes de que fallen los bujes llenos de aceite y tomar medidas efectivas, se evitará la ocurrencia de accidentes importantes.
El hidrógeno es el principal gas característico de la descarga interna (descarga parcial, chispa y arco) de los equipos eléctricos llenos de aceite. La detección de hidrógeno también es un método de monitoreo temprano de fallas de los equipos eléctricos llenos de aceite reconocido por IEEE (IEEEC57.104-1991), que se ha utilizado ampliamente para monitorear fallas tempranas de los equipos eléctricos llenos de aceite. Por lo tanto, al instalar un dispositivo de detección en línea para hidrógeno en aceite en la válvula de entrada de aceite de bujes llenos de aceite y otros equipos deficientes en aceite, la concentración de hidrógeno en aceite de los equipos deficientes en aceite se puede monitorear en tiempo real y en línea, y cuando la concentración y la tasa de cambio de hidrógeno disuelto en aceite exceden un cierto límite, se puede enviar una señal de alarma y se pueden tomar medidas efectivas a tiempo para reducir o evitar la ocurrencia de fallas en los equipos llenos de aceite.
Además, el aceite y el papel se descompondrán para producir gas cuando el equipo deficiente en aceite tenga una descarga interna o una falla térmica. Cuando el gas excede la solubilidad del aceite, el gas defectuoso se acumulará en el gabinete de almacenamiento de aceite en la parte superior de la carcasa, lo que aumentará la presión interna de la carcasa. Por lo tanto, el monitoreo en tiempo real de la presión interna de la carcasa se realiza instalando un sensor de presión en la válvula de entrada de aceite del equipo deficiente en aceite. Cuando la presión interna del equipo deficiente en aceite, como la carcasa, excede un cierto límite, se enviará una señal de alarma y se tomarán medidas efectivas a tiempo para evitar la ocurrencia de fallas en el equipo.
Un contenido excesivo de microagua en el aceite acelerará el envejecimiento de los materiales aislantes y reducirá su rigidez dieléctrica. En casos extremos, esto puede provocar la formación de arcos eléctricos y cortocircuitos entre los devanados. Por lo tanto, es muy importante controlar continuamente el contenido y la tasa de cambio de microagua en el aceite de los equipos deficientes en aceite para evaluar continuamente las características de aislamiento de los equipos deficientes en aceite, como las carcasas.
Teniendo en cuenta que la resistencia estructural del cuerpo de la válvula de toma de aceite de la carcasa es pequeña, el espacio de instalación es estrecho y existe una cierta intensidad de vibración durante el funcionamiento de la carcasa, existe el riesgo de fugas de aceite y fugas de aceite en la conexión del puerto de la válvula de toma de aceite al instalar el dispositivo de monitoreo en línea. Además, la instalación de sensores de hidrógeno separados, sensores de presión y sensores de microagua a través de la conexión de tres vías (T) o cuatro vías (+) no solo conduce a la disminución de la precisión de detección y la tasa de respuesta de hidrógeno y microagua debido a la existencia de "Bypassed Area", además, el aumento del adaptador también aumenta los puntos de peligro ocultos de fugas de aceite y fugas de aceite.
Por lo tanto, existe una necesidad urgente de un dispositivo en línea con pequeño volumen y peso ligero, que pueda realizar el monitoreo integrado de cuatro parámetros como hidrógeno en aceite, presión de aceite, microagua en aceite y temperatura del aceite.
Con el apoyo de State Grid Shaanxi Electric Power Company, H2SENSE adopta la tecnología de sensores de película delgada con productos de conocimiento completamente independientes. A través de la tecnología MEMS madura, se logra la integración a nivel de chip de la medición de múltiples parámetros y se desarrolla un dispositivo de monitoreo en línea de múltiples parámetros (integración de cuatro parámetros) adecuado para hidrógeno, presión de aceite, microagua en aceite y temperatura de aceite en equipos deficientes en aceite. El producto es pequeño en tamaño y ligero (300 g, sin adaptador), y se puede instalar directamente en la válvula de entrada de aceite de equipos deficientes en aceite. Puede realizar el monitoreo en línea de hidrógeno, presión de aceite y microagua en aceite, llenar el vacío nacional y puede reemplazar los productos importados de Estados Unidos.
El sensor de hidrógeno basado en la tecnología de película delgada de aleación de paladio se utiliza para detectar hidrógeno disuelto en aceite, lo que puede colocar directamente el chip del sensor en el aceite del transformador sin dispositivo de separación de aceite y gas ni piezas móviles, y simplifica la estructura del sensor. Reduce en gran medida el costo de mantenimiento y prolonga la vida útil del sensor de hidrógeno. El sensor de presión de película delgada maduro y confiable se utiliza para la medición de la presión del aceite, que tiene las características de alta precisión de detección y amplio rango, y es adecuado para medir la presión del medio de aceite mineral. El microagua en el aceite se detecta mediante un sensor de humedad capacitivo de película delgada de poliimida.
En 2021, el sensor cuatro en uno pasó la prueba de tipo del Centro de Inspección y Pruebas de Calidad de Equipos Eléctricos de la industria de energía eléctrica, y los resultados de la prueba están calificados y los elementos probados cumplen con los requisitos de DL/T 1432.1-2015 y otros estándares.
Principales parámetros técnicos del sensor de hidrógeno cuatro en uno
