Kuelewa Vipimajoto vya Shinikizo, Upinzani, na Fiber Optic

Uendeshaji wa kuaminika wa Transfoma Inayozamishwa kwa Mafuta inategemea sana uthabiti wa mafuta yake ya kuhami joto ya ndani na halijoto zinazopinda. Joto kupita kiasi ni sababu kuu ya kuzeeka kwa kasi kwa insulation, uharibifu wa utendaji, na hatimaye, kushindwa. Kwa hivyo, ufuatiliaji wa halijoto ni mojawapo ya vipengele vya msingi na muhimu zaidi vya uendeshaji na matengenezo ya transfoma. Kuanzia piga za kitamaduni za mitambo hadi mifumo ya kisasa ya fiber optic yenye akili, historia ya maendeleo ya kipimajoto ni mageuko ya teknolojia ya ufuatiliaji wa transfoma kutoka kwa uchunguzi tulivu hadi tahadhari ya mapema inayofanya kazi.

 

Makala haya yataelezea kimfumo aina za kawaida za vipimajoto vinavyotumika kwenye transfoma zilizozamishwa mafuta na kutoa uchambuzi wa kina wa kanuni zao za kazi na hali za matumizi.

 

Sura ya 1: "Mti wa Familia" wa Vipimajoto - Mtazamo wa Kina wa Aina Tatu Kuu

Kulingana na kanuni za upimaji na eneo la usakinishaji, vipimajoto vya transfoma zilizozamishwa mafuta vimegawanywa kimsingi katika kategoria tatu zifuatazo. Kwa pamoja, huunda mtandao wa ufuatiliaji wa pande tatu kutoka halijoto ya juu ya mafuta hadi sehemu zenye joto kali zinazopinda.

 

1. Kipimajoto cha Aina ya Shinikizo (Kipimajoto cha Kusoma kwa Mbali)

Kanuni ya Utendaji: Hiki ni kifaa cha kawaida cha mitambo kinachotegemea upanuzi/mkazo wa joto na upitishaji wa shinikizo la kioevu/gesi. Mfumo huu una sehemu tatu:

 

Balbu ya Joto (Kihisi): Imeingizwa ndani ya mafuta juu ya tanki la transfoma, imejaa vyombo vinavyohisi joto (km, kimiminika, gesi, au kimiminika chenye kiwango cha chini cha kuchemka).

 

Mrija wa Kapilari: Mrija mrefu na mwembamba wa chuma unaounganisha balbu na kichwa cha kipimo, uliojaa njia ya kupitisha shinikizo.

 

Kichwa cha Kipimo (Kiashiria): Kimewekwa kwenye ukuta wa tanki la transfoma au kabati la kudhibiti, pengine mita chache kutoka kwa balbu. Kiini chake ni mrija wa Bourdon - mrija wa chuma uliopinda na unaonyumbulika. Balbu inapopashwa joto, mabadiliko ya shinikizo la ndani hupitishwa kupitia kapilari hadi kwenye mrija wa Bourdon, na kusababisha kuharibika. Ubadilikaji huu husogeza kiashiria kupitia utaratibu wa kuunganisha, kuonyesha halijoto.

 

Sifa Muhimu:

 

Ni ya kiufundi tu, haihitaji nguvu ya nje, kinga bora dhidi ya kuingiliwa kwa umeme, na kutegemewa sana.

 

Kichwa cha kipimo kinaweza kuwekwa kwa mbali kwa ajili ya usomaji rahisi wa ndani.

 

Kwa kawaida huwa na miguso 1-2 inayoweza kurekebishwa kwa ajili ya kengele ya halijoto ya juu na kazi za kuteleza.

 

Usahihi na kasi ya mwitikio ni polepole zaidi ikilinganishwa na aina za kielektroniki, na mirija ya kapilari inaweza kuathiriwa na uharibifu wa mitambo.

 

Matumizi ya Kawaida: Kifaa cha msingi cha ufuatiliaji na kengele kwa halijoto ya juu ya mafuta, kipengele cha karibu kiwango cha kawaida kwenye transfoma zote zinazozamishwa mafuta.

 

2. Kigunduzi cha Halijoto ya Upinzani (RTD, k.m., PT100)

Kanuni ya Utendaji: Kulingana na sifa ambayo upinzani wa kondakta hubadilika kulingana na halijoto. Kipengele cha kuhisi kinachojulikana zaidi ni kipimajoto cha upinzani wa platinamu, huku PT100 ikiashiria upinzani wa ohms 100 kwa 0°C. Upinzani wake hubadilika kwa usahihi na kwa mstari kulingana na halijoto.

 

Vipengele vya Mfumo:

 

Kipimajoto cha Platinamu RTD: Kimewekwa kwenye kisima cha kipimajoto kilicho juu ya transfoma, kikiwa kimezama kwenye mafuta.

 

Daraja la Kupima na Kisambazaji: Mara nyingi huunganishwa katika kitengo cha udhibiti chenye akili. Saketi sahihi hupima upinzani wa PT100 na kuibadilisha kuwa ishara ya kawaida ya mkondo wa 4-20mA au ishara ya dijitali.

 

Sifa Muhimu:

 

Usahihi wa juu wa vipimo, ishara zinaweza kusambazwa kwa umbali mrefu, kinga nzuri ya kelele.

 

Towe ni ishara ya kawaida ya umeme, inayounganishwa kwa urahisi na majukwaa ya otomatiki kama vile SCADA (Udhibiti wa Usimamizi na Upataji wa Data) na DCS (Mifumo ya Udhibiti Iliyosambazwa) kwa ajili ya ufuatiliaji wa mbali wa kati.

 

Mara nyingi huwekwa pamoja na kipimajoto cha aina ya shinikizo, kinachotumika kama njia isiyo ya lazima au ya usahihi wa juu zaidi kwa ajili ya ufuatiliaji wa mbali na kumbukumbu ya halijoto ya mafuta.

 

Matumizi ya Kawaida: Hutumika kwa ajili ya usambazaji wa mbali na ufuatiliaji wa kidijitali wa halijoto ya juu ya mafuta, msingi wa vituo vidogo vya kisasa vya kiotomatiki, visivyo na uangalizi.

 

3. Mfumo wa Vipimo vya Joto la Kuzungusha Fiber Optic (Kipimo cha Juu Zaidi cha Moja kwa Moja cha "Mahali Panapowaka Moto")

Kanuni ya Utendaji: Kwa sasa hii ndiyo teknolojia ya moja kwa moja na ya hali ya juu zaidi ya ufuatiliaji wa halijoto unaopinda. Inategemea fizikia ya Fiber Bragg Gratings.

 

Kihisi cha Kuchora kwa Nyuzinyuzi (FBG): Tofauti ya mara kwa mara katika faharisi ya kuakisi (wavu) huandikwa katika sehemu ya nyuzi maalum za macho kwa kutumia leza. Sifa yake muhimu: Mwanga wa urefu maalum wa wimbi (wavu wa Bragg) huakisiwa, na urefu huu wa wimbi unaoakisiwa hubadilika sambamba na mabadiliko ya halijoto (au mkazo) katika eneo la wavu.

 

Mchakato wa Upimaji: Kebo ya fiber optic inayonyumbulika iliyopachikwa na vitambuzi vingi vya FBG hupachikwa moja kwa moja kati ya tabaka za insulation za vilima vya volteji ya juu katika sehemu zenye joto zaidi zilizotabiriwa wakati wa utengenezaji wa transfoma. Mfumo hutoa mwanga wa broadband, na kwa kuchanganua urefu maalum wa wimbi unaoakisiwa kutoka kwa kila wavu, unaweza kupata kwa usahihi na kwa wakati halisi halijoto kamili katika sehemu tofauti ndani ya vilima.

 

Sifa Muhimu:

 

Upimaji wa moja kwa moja wa halijoto ya sehemu yenye joto inayozunguka, si makadirio yasiyo ya moja kwa moja. Data ni halisi na ya kuaminika zaidi.

 

Salama kindani: Nyuzinyuzi za macho zimetengenezwa kwa silika, huhami joto, hustahimili volteji nyingi, na hukingwa na kuingiliwa kwa sumakuumeme, zikifanya kazi kwa utulivu katika nyanja zenye nguvu za EM.

 

Kipimo kilichosambazwa: Nyuzinyuzi moja inaweza kuhifadhi sehemu nyingi za kuhisi, na kuwezesha ramani kamili ya joto ya mviringo.

 

Kiwezeshaji muhimu kwa transfoma "Ukadiriaji Unaobadilika" na tathmini ya maisha.

 

Matumizi ya Kawaida: Transfoma kubwa, muhimu (km, EHV, transfoma za kibadilishaji), vituo vidogo vya mahiri vinavyohitaji usimamizi wa uwezo wa mzigo.

 

Sura ya 2: Ufafanuzi wa Dhana Muhimu - Joto la Juu la Mafuta dhidi ya Joto la Kuzungusha

Hii ni dhana muhimu na mahali pa kuanzia pa kuchagua aina za kipimajoto.

 

Joto la Juu la Mafuta: Hupima halijoto ya mafuta juu ya tanki. Huonyesha mzigo wa jumla wa joto wa transfoma lakini ina mcheleweshaji wa joto. Wakati mzigo unabadilika, halijoto ya kuzungusha hubadilika haraka zaidi, ikifuatiwa na halijoto ya mafuta. Vipimajoto vya aina ya shinikizo na RTD hupima hili.

 

Halijoto ya Sehemu ya Moto Inayozunguka: Inarejelea sehemu yenye joto zaidi katika transfoma nzima, ambayo kwa kawaida iko katika sehemu ya juu ya vilima vya volteji ya chini. Ni kigezo muhimu zaidi kinachoamua kiwango cha kuzeeka kwa insulation na uwezo wa mzigo. Mbinu za kitamaduni haziwezi kuipima moja kwa moja, badala yake zikitegemea Kiashiria cha Halijoto ya Kuzunguka (WTI) kinachoiga/kukadiria kwa kutumia "joto la juu la mafuta + marekebisho ya mkondo." Kipimo cha optiki ya nyuzinyuzi ndiyo teknolojia pekee inayoweza kuipima moja kwa moja na kwa usahihi.