Optic-Oil — универсальный датчик контроля оптических параметров трансформаторного масла

Назначение и возможности универсального датчика контроля оптических параметров трансформаторного масла Optic-Oil:

Обычно экспертная диагностика состояния силовых трансформаторов на основе контроля параметров масла строится на анализе концентраций растворенных характерных газов. Знание этих параметров газов позволяет диагностировать и частично локализовать в трансформаторе дефекты типа «разрядные процессы» и «температурные аномалии».

Вторым часто используемым в системах мониторинга диагностическим параметром масла является его влагосодержание. Существующая сравнительно небольшая растворимость воды в трансформаторном масле играет важную роль в переносе влаги между ее четырьмя возможными состояниями: свободной водой в баке, влагой, растворенной в масле, дисперсной влагой в масле и, наконец, влагой, сосредоточенной в твердой изоляции обмоток трансформатора.

Парадоксом является то, что эти два диагностических параметра, работающие «на основе контроля параметров масла», никак не контролируют состояние самого масла. Они уделяют максимальное внимание анализу наличия в масле газов, влаги, механических примесей и так далее, но не позволяют оценить физические, химические и изоляционные параметры самого масла.

Одними из основных причин отсутствия контроля параметров масла в системах мониторинга являются сложность проведения таких анализов и высокая стоимость необходимого для этого оборудования. Сочетание этих причин делает невозможным проведение диагностических работ «на месте» в режиме мониторинга, или хотя бы сразу же после взятия пробы масла из бака трансформатора.

Одним из возможных вариантов создания компактного и сравнительно дешевого диагностического оборудования для оперативного контроля параметров трансформаторного масла является использование метода контроля и анализа оптических свойств масла.

Для практической реализации этого перспективного диагностического метода компанией разработан универсальный датчик контроля оптических параметров масла Optic-Oil.

Датчик предназначен для использования как в составе переносных приборов различного назначения, так и для стационарных систем мониторинга маслонаполненного высоковольтного оборудования.

При помощи этого универсального датчика, простого и удобного в практическом применении, можно оперативно контролировать целый ряд важных эксплуатационных параметров масла:

• по сочетанию комплекса оптических параметров при помощи датчика Optic-Oil можно определять марку трансформаторного масла;
• можно оперативно контролировать цвет и мутность (по ГОСТ 20284-74);
• выявлять наличие ароматических соединений в масле, оценивать их молекулярный состав;
• контролировать наличие и количество в масле взвешенных частиц, оценивать их размеры;
• определять кислотное число контролируемого трансформаторного масла;
• контролировать величину тангенса угла диэлектрических потерь масла;
• выявлять наличие и оценивать концентрацию в масле влаги, которая находится в дисперсном состоянии.

Конструктивно датчик Optic-Oil размещается в цилиндрическом защитном корпусе из нержавеющей стали, имеющим внешнюю перфорацию.

Внешние габариты корпуса датчика выбраны таким образом, чтобы он легко входил в стандартную стеклянную емкость, предназначенную для отбора проб масла из бака трансформатора.

Принцип действия универсального датчика контроля оптических параметров трансформаторного масла Optic-Oil:

Проба масла внутри датчика просвечивается источником света L. В двух зонах внутри датчика и на выходе светового потока из пробы масла из датчика располагаются одинаковые широкополосные оптические приемники S1, S2 и S3. Рабочий диапазон этих интегральных приемников светового потока захватывает весь диапазон видимого спектра.

Место установки оптических приемников внутри датчика Optic-Oil выбрано таким образом, чтобы каждый из них мог раздельно контролировать оптические процессы в характерных зонах пробы масла:

• на входе светового потока в пробу масла, в зоне возможного возникновения процессов люминесценции;
• в центральной зоне датчика, где возможна засветка пробы масла проходящим световым потоком;
• на выходе из пробы масла с целью регистрации остаточного светового потока, прошедшего через пробу.

Управление работой источника света и считывание информации с оптических приемников осуществляется при помощи внешнего микропроцессорного модуля, к которому подключается датчик Optic-Oil.

Оптический датчик марки Optic-Oil имеет универсальную конструкцию и может быть использован для оперативного контроля параметров трансформаторного масла в составе нескольких диагностических устройств и приборов производства компании ДИМРУС.

Конструктивные исполнения приборов контроля оптических параметров масла с датчиком Optic-Oil:

1. Переносной прибор Optic-Oil/D

Конструктивно прибор Optic-Oil/D выполнен в виде единого моноблока, в верхней части которого располагается блок встроенной электроники. На корпусе блока электроники снизу закреплен датчик оптических параметров Optic-Oil.

Прибор Optic-Oil/D, по заказу, может быть поставлен в двух модификациях: в виде законченного устройства с активным графическим экраном и без экрана. Во втором случае управление работой прибора производится со смартфона, связь с которым осуществляется по стандартному беспроводному интерфейсу Bluetooth.

Для измерения оптических параметров датчик вставляется в пробу масла. Перед проведением измерений датчик предварительно калибруется на воздухе.

В программное обеспечение прибора Optic-Oil/D входит встроенная экспертная система, которая на основании анализа информации от трех приемников оптических сигналов автоматически выдает заключение о параметрах контролируемой пробы масла и наличии отклонений от нормируемых параметров.

2. Датчик Optic-Oil/M для мобильного прибора контроля растворенных газов

Датчик контроля оптических параметров масла Optic-Oil/M является дополнительным и входит в состав поставки мобильного анализатора растворенных в масле газов марки TDGM-7M.

После выделения в приборе TDGM-7M из пробы масла растворенных газов, эту же пробу можно использовать для контроля оптических свойств.

Для этого датчик Optic-Oil/M при помощи кабеля подключается к разъему на лицевой панели газоанализатора. При работе в режиме измерения концентрации растворенных газов к этому разъему подключается цифровой датчик температуры и влагосодержания в пробе масла.

Для проведения измерений датчик Optic-Oil вставляется в баночку с пробой масла, с которой снимается крышка.

Результаты измерений оптических свойств масла интерпретируются в экспертной системе газоанализатора.

3. Стационарный датчик контроля оптических параметров марки Optic-Oil/T для использования в составе приборов контроля растворенных газов

Стационарный контроль оптических параметров масла удобно проводить, если встроить датчик в масляную магистраль имеющихся приборов контроля растворенных газов. Конструкция корпуса датчика Optic-Oil/T определяется типом газоанализатора, его конструктивными особенностями и возможностью включения датчика в магистраль прокачки масла.

4. Лабораторная или мобильная установка для контроля оптических параметров масла Optic-Oil/L на основе ноутбука или персонального компьютера

Для этой цели используется модификация оптического датчика Optic-Oil/USB, электронная часть которого обеспечивает управление работой датчика и передачу полученной информации с использованием стандартного внешнего интерфейса связи типа USB. Такой датчик можно оперативно подключить к порту USB любого персонального компьютера, переносного или стационарного.

Совместно с датчиком Optic-Oil/USB поставляется специализированное программное обеспечение для компьютера, предназначенное для регистрации оптических параметров масла, а также визуализации, анализа и экспертной оценки полученных результатов.