Bucha cheia de óleo, transformador e outros equipamentos com deficiência de óleo são um dos principais equipamentos no sistema de energia, que desempenha um papel importante no sistema de energia, e sua confiabilidade afeta diretamente a segurança da operação do transformador e da rede elétrica. Devido à particularidade da estrutura de captação de óleo do equipamento com deficiência de óleo, existem poucos métodos eficazes de detecção ao vivo ou monitoramento on-line para bucha cheia de óleo e outros equipamentos com deficiência de óleo no momento. Se um método simples e eficaz de monitoramento on-line puder ser adotado para encontrar os defeitos a tempo antes da falha da bucha cheia de óleo e tomar medidas eficazes, a ocorrência de acidentes graves será evitada.
O hidrogênio é o principal gás característico na descarga interna (descarga parcial, faísca e arco) de equipamentos elétricos cheios de óleo. A detecção de hidrogênio também é um método de monitoramento de falhas precoces de equipamentos elétricos cheios de óleo reconhecido pelo IEEE (IEEEC57.104-1991), que tem sido amplamente utilizado para monitorar falhas precoces de equipamentos elétricos cheios de óleo. Portanto, ao instalar um dispositivo de detecção on-line para hidrogênio em óleo na válvula de admissão de óleo de bucha cheia de óleo e outros equipamentos com deficiência de óleo, a concentração de hidrogênio em óleo de equipamentos com deficiência de óleo pode ser monitorada em tempo real e on-line, e quando a concentração e a taxa de mudança de hidrogênio dissolvido em óleo excedem um certo limite, um sinal de alarme pode ser enviado, e medidas eficazes podem ser tomadas a tempo para reduzir ou evitar a ocorrência de falhas em equipamentos cheios de óleo.
Além disso, óleo e papel se decomporão para produzir gás quando o equipamento com deficiência de óleo tiver descarga interna ou falha térmica. Quando o gás excede a solubilidade do óleo, o gás defeituoso se acumulará no gabinete de armazenamento de óleo na parte superior do invólucro, o que aumentará a pressão interna do invólucro. Portanto, o monitoramento em tempo real da pressão interna do invólucro é realizado pela instalação de um sensor de pressão na válvula de admissão de óleo do equipamento com deficiência de óleo. Quando a pressão interna do equipamento com deficiência de óleo, como o invólucro, exceder um certo limite, um sinal de alarme será enviado e medidas eficazes serão tomadas a tempo para evitar a ocorrência de falhas no equipamento.
O teor excessivo de microágua no óleo acelerará o envelhecimento dos materiais isolantes e reduzirá sua rigidez dielétrica. Em casos extremos, isso pode levar a arcos e curto-circuito entre os enrolamentos. Portanto, é muito importante monitorar continuamente o teor e a taxa de mudança de microágua no óleo de equipamentos com deficiência de óleo para avaliar continuamente as características de isolamento de equipamentos com deficiência de óleo, como o revestimento.
Considerando que a resistência estrutural do corpo da válvula de captação de óleo do invólucro é pequena, o espaço de instalação é estreito e há uma certa intensidade de vibração durante a operação do invólucro, há risco de vazamento de óleo e vazamento de óleo na conexão da porta da válvula de captação de óleo ao instalar o dispositivo de monitoramento on-line. Além disso, a instalação de sensores de hidrogênio separados, sensores de pressão e sensores de microágua por meio da conexão de três vias (T) ou quatro vias (+) não só leva à diminuição da precisão de detecção e da taxa de resposta de hidrogênio e microágua devido à existência de "Bypassed Area", além disso, o aumento do adaptador também aumenta os pontos de perigo ocultos de vazamento de óleo e vazamento de óleo.
Portanto, há uma necessidade urgente de um dispositivo on-line com pequeno volume e peso leve, que possa realizar o monitoramento integrado de quatro parâmetros, como hidrogênio no óleo, pressão do óleo, microágua no óleo e temperatura do óleo.
Com o suporte da State Grid Shaanxi Electric Power Company, a H2SENSE adota a tecnologia de sensor de filme fino com produtos de conhecimento completamente independentes. Por meio da tecnologia MEMS madura, a integração em nível de chip de medição multiparâmetro é realizada, e um dispositivo de monitoramento on-line multiparâmetro (integração de quatro parâmetros) adequado para hidrogênio, pressão de óleo, microágua em óleo e temperatura de óleo em equipamentos com deficiência de óleo é desenvolvido. O produto é pequeno em tamanho e leve em peso (300g, sem adaptador), e pode ser instalado diretamente na válvula de admissão de óleo de equipamentos com deficiência de óleo. Ele pode realizar o monitoramento on-line de hidrogênio, pressão de óleo e microágua em óleo, preencher o vazio doméstico e pode substituir produtos importados americanos.
O sensor de hidrogênio baseado na tecnologia de película fina de liga de paládio é usado para detectar hidrogênio dissolvido em óleo, que pode colocar diretamente o chip do sensor no óleo do transformador sem dispositivo de separação de óleo-gás e peças móveis, e simplifica a estrutura do sensor. Ele reduz muito o custo de manutenção e prolonga a vida útil do sensor de hidrogênio. O sensor de pressão de película fina maduro e confiável é usado para medição de pressão de óleo, que tem as características de alta precisão de detecção e ampla faixa, e é adequado para medir a pressão do meio de óleo mineral. A microágua no óleo é detectada pelo sensor de umidade capacitivo de película fina de poliimida.
Em 2021, o sensor quatro em um passou no teste de tipo do Centro de Inspeção e Teste de Qualidade de Equipamentos Elétricos da indústria de energia elétrica, e os resultados do teste são qualificados, e os itens testados atendem aos requisitos da DL/T 1432.1-2015 e outros padrões.
Principais parâmetros técnicos do sensor de hidrogênio quatro em um
