تعتبر البطانات المملوءة بالزيت والمحولات وغيرها من المعدات التي تعاني من نقص الزيت من المعدات الرئيسية في نظام الطاقة، والتي تلعب دورًا مهمًا في نظام الطاقة، وتؤثر موثوقيتها بشكل مباشر على سلامة تشغيل المحولات وشبكة الطاقة. نظرًا لخصوصية بنية أخذ الزيت للمعدات التي تعاني من نقص الزيت، فهناك عدد قليل من طرق الكشف المباشر أو المراقبة عبر الإنترنت الفعالة للبطانات المملوءة بالزيت وغيرها من المعدات التي تعاني من نقص الزيت في الوقت الحالي. إذا تم تبني طريقة مراقبة بسيطة وفعالة عبر الإنترنت للعثور على العيوب في الوقت المناسب قبل فشل البطانات المملوءة بالزيت واتخاذ تدابير فعالة، فسيتم تجنب وقوع الحوادث الكبرى.
الهيدروجين هو الغاز المميز الرئيسي في التفريغ الداخلي (التفريغ الجزئي والشرارة والقوس) للمعدات الكهربائية المملوءة بالزيت. يعد اكتشاف الهيدروجين أيضًا طريقة مراقبة مبكرة للأعطال في المعدات الكهربائية المملوءة بالزيت المعترف بها من قبل معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات (معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات 57.104-1991)، والتي تم استخدامها على نطاق واسع لمراقبة الأعطال المبكرة للمعدات الكهربائية المملوءة بالزيت. لذلك، من خلال تركيب جهاز كشف عبر الإنترنت للهيدروجين في الزيت عند صمام سحب الزيت للبطانات المملوءة بالزيت وغيرها من المعدات التي تعاني من نقص الزيت، يمكن مراقبة تركيز الهيدروجين في زيت المعدات التي تعاني من نقص الزيت في الوقت الفعلي وعلى الإنترنت، وعندما يتجاوز تركيز ومعدل تغير الهيدروجين المذاب في الزيت حدًا معينًا، يمكن إرسال إشارة إنذار، ويمكن اتخاذ تدابير فعالة في الوقت المناسب لتقليل أو تجنب حدوث أعطال المعدات المملوءة بالزيت.
بالإضافة إلى ذلك، سوف يتحلل الزيت والورق لإنتاج الغاز عندما يكون للمعدات التي تعاني من نقص الزيت تفريغ داخلي أو فشل حراري. عندما يتجاوز الغاز قابلية ذوبان الزيت، سيتجمع غاز الخلل في خزانة تخزين الزيت في الجزء العلوي من الغلاف، مما سيزيد من الضغط الداخلي للغلاف. لذلك، يتم تحقيق المراقبة في الوقت الفعلي للضغط الداخلي للغلاف من خلال تركيب مستشعر ضغط عند صمام سحب الزيت للمعدات التي تعاني من نقص الزيت. عندما يتجاوز الضغط الداخلي للمعدات التي تعاني من نقص الزيت مثل الغلاف حدًا معينًا، سيتم إرسال إشارة إنذار، وسيتم اتخاذ تدابير فعالة في الوقت المناسب لتجنب حدوث أعطال في المعدات.
إن المحتوى الزائد من الماء الدقيق في الزيت من شأنه أن يسرع من شيخوخة المواد العازلة ويقلل من قوتها العازلة. وفي الحالات القصوى، قد يؤدي هذا إلى حدوث قوس كهربائي وقصر في الدائرة بين اللفات. لذلك، من المهم للغاية مراقبة محتوى الماء الدقيق ومعدل تغيره في زيت المعدات التي تعاني من نقص الزيت بشكل مستمر لتقييم خصائص العزل للمعدات التي تعاني من نقص الزيت مثل الغلاف بشكل مستمر.
نظرًا لأن القوة الهيكلية لجسم صمام أخذ الزيت في الغلاف صغيرة، ومساحة التركيب ضيقة، وهناك شدة معينة من الاهتزاز أثناء تشغيل الغلاف، فهناك خطر تسرب الزيت وتسرب الزيت عند توصيل منفذ صمام أخذ الزيت عند تركيب جهاز المراقبة عبر الإنترنت. بالإضافة إلى ذلك، فإن تركيب أجهزة استشعار الهيدروجين وأجهزة استشعار الضغط وأجهزة استشعار المياه الدقيقة المنفصلة من خلال الاتصال ثلاثي الاتجاهات (T) أو رباعي الاتجاهات (+) لا يؤدي فقط إلى انخفاض دقة الكشف ومعدل استجابة الهيدروجين والمياه الدقيقة بسبب وجود "تم التجاوز أرياداااااه، علاوة على ذلك، فإن زيادة المحول تزيد أيضًا من نقاط الخطر الخفية لتسرب الزيت وتسرب الزيت.
لذلك، هناك حاجة ملحة لجهاز على الإنترنت ذو حجم صغير ووزن خفيف، والذي يمكنه تحقيق المراقبة المتكاملة لأربعة معلمات مثل الهيدروجين في الزيت، وضغط الزيت، والماء الدقيق في الزيت ودرجة حرارة الزيت.
بدعم من شركة شنشى كهربائي قوة شركة التابعة لشبكة الكهرباء الوطنية، تتبنى H2SENSE تقنية مستشعر الأغشية الرقيقة مع منتجات معرفة مستقلة تمامًا. من خلال تقنية MEMS الناضجة، يتم تحقيق التكامل على مستوى الشريحة للقياس متعدد المعلمات، ويتم تطوير جهاز مراقبة متعدد المعلمات عبر الإنترنت (تكامل بأربعة معلمات) مناسب للهيدروجين وضغط الزيت والماء الدقيق في الزيت ودرجة حرارة الزيت في المعدات التي تعاني من نقص الزيت. المنتج صغير الحجم وخفيف الوزن (300 جرام، بدون محول)، ويمكن تثبيته مباشرة في صمام سحب الزيت للمعدات التي تعاني من نقص الزيت. يمكنه تحقيق مراقبة عبر الإنترنت للهيدروجين وضغط الزيت والماء الدقيق في الزيت، وملء الفراغ المحلي، ويمكنه استبدال المنتجات المستوردة الأمريكية.
يستخدم مستشعر الهيدروجين القائم على تقنية الأغشية الرقيقة المصنوعة من سبائك البلاديوم للكشف عن الهيدروجين المذاب في الزيت، والذي يمكنه وضع شريحة المستشعر مباشرة في زيت المحولات دون الحاجة إلى جهاز فصل الزيت عن الغاز والأجزاء المتحركة، مما يبسط بنية المستشعر. يقلل بشكل كبير من تكاليف الصيانة ويطيل عمر خدمة مستشعر الهيدروجين. يستخدم مستشعر الضغط الأغشية الرقيقة الناضج والموثوق به لقياس ضغط الزيت، والذي يتميز بدقة الكشف العالية والنطاق الواسع، وهو مناسب لقياس ضغط وسط الزيت المعدني. يتم الكشف عن الماء الدقيق في الزيت بواسطة مستشعر الرطوبة السعوي الأغشية الرقيقة المصنوع من البولي إيميد.
في عام 2021، اجتاز المستشعر الأربعة في واحد اختبار النوع لمركز فحص واختبار جودة المعدات الكهربائية لصناعة الطاقة الكهربائية، وكانت نتائج الاختبار مؤهلة، وتلبي العناصر المختبرة متطلبات دي إل/T 1432.1-2015 والمعايير الأخرى.
المعايير الفنية الرئيسية لمستشعر الهيدروجين أربعة في واحد
