Der Unterschied zwischen dem Wirkungsprinzip des Hauptvariablen Leicht- und Schwergasschutzes

Für Kurzschlussfehler der Transformatorzuleitungen, Durchführungen und Innenteile sind entsprechende Schutzeinrichtungen zu installieren, die folgende Anforderungen erfüllen müssen:

1) Einzeltransformatoren ab 10 MVA und Paralleltransformatoren ab 6,3 MVA sollten mit einem Längsdifferenzialschutz ausgestattet sein. Wichtige, unabhängig betriebene Transformatoren bis 6,3 MVA können ebenfalls mit einem Längsdifferenzialschutz ausgerüstet werden.

2) Transformatoren unter 10 MVA können mit einem Stromschnellabschalt- und Überstromschutz ausgestattet werden. Bei Transformatoren ab 2 MVA sollte, wenn der Ansprechkoeffizient des Stromschnellabschalt-Schutzes die Anforderungen nicht erfüllt, ein Längsdifferenzialschutz installiert werden.

3) Bei einer Leistung von 0,4 MVA und darüber, einer Primärspannung von 10 kV und darunter, handelt es sich bei der Spule um einen Transformator mit Dreieck-Stern-Schaltung, und es kann ein zweiphasiger Drei-Relais-Überstromschutz verwendet werden.

4) Die in diesem Artikel genannten Schutzeinrichtungen müssen so funktionieren, dass die Leistungsschalter auf beiden Seiten des Transformators abgeschaltet werden.

Während des Transformatorbetriebs können interne Fehler auftreten, die manchmal nicht rechtzeitig erkannt und behoben werden können, was leicht zu Unfällen führen kann. Durch den Einsatz eines Gasschutzrelais lassen sich solche Vorfälle bis zu einem gewissen Grad vermeiden.

■ Einführung in den Gasschutz

Während des Transformatorbetriebs können interne Fehler auftreten, die manchmal nicht rechtzeitig erkannt und behoben werden können, was leicht zu Unfällen führen kann. Durch den Einsatz eines Gasschutzrelais lassen sich solche Vorfälle bis zu einem gewissen Grad vermeiden.

Der Gasschutz wird in Leichtgas- und Schwergasschutz unterteilt. Die Wirkungsweise ist bei Leichtgas- und Schwergasschutz unterschiedlich. Leichtgas entsteht durch Gasansammlung in der nach unten gerichteten offenen Kappe. Durch den Auftrieb des Transformatoröls steigt die Kappe nach oben, das Relais schaltet ein und löst einen Alarm aus. Dies signalisiert einen leichten Fehler im Transformator, der durch die thermische Zersetzung des Transformatoröls verursacht wird. Schwergas entsteht durch einen schwerwiegenden Fehler im Transformator. Das erhitzte Transformatoröl dehnt sich schnell aus und strömt in die Ölkammer. Die innere Trennwand wird durch das Schwergas bis zu einem bestimmten Winkel verdrängt, das Relais schaltet ein und erzeugt ein Signal. Der normale Eingangsauslösezustand ist aktiv, sofern keine Ölfilterung, Ölnachfüllung oder andere Wartungsarbeiten durchgeführt werden. Der nichtelektrische Schutz großer ölgekühlter Transformatoren umfasst im Allgemeinen Druckentlastung, Druckänderung usw.

Der Gasschutz ist eine der wichtigsten Schutzfunktionen von Transformatoren und gehört zum nichtelektrischen Schutz. Der Hauptunterschied zwischen dem Schutz vor leichten und schweren Gasen liegt im Einstellwert des Gasrelais. Bei leichten Gasen wird lediglich ein Alarmsignal ausgegeben, ohne dass das Relais auslöst; bei schweren Gasen hingegen löst es aus. Die Nullspannung entspricht der Zeigersumme der drei Phasenspannungen. Die Berechnung des Nullstroms erfolgt analog.

■ Was ist das Prinzip des Schutzes vor schweren Gasen?

Es heißt, der Gasschutz des Transformators basiere auf dem Prinzip des Schwimmerrelais. Der Ölbehälter ist mit dem Transformatorgehäuse verbunden. Bei Überlastung des Transformators erzeugt der Überstrom Gas, wodurch der Schwimmer auf eine bestimmte Position absinkt. Das erste Relais ist mit dem Gasalarm verbunden. Sinkt der Gaspegel weiter ab, steigt der Schwimmerpegel wieder an, und das zweite Relais löst den Gasschutzschalter aus.

■ Der Unterschied zwischen dem Wirkungsprinzip des Schutzes vor leichten Gasen und dem Schutz vor schweren Gasen

Der Gasschutz ist der wichtigste Schutz des Transformators und kann interne Fehler effektiv erkennen. Leichtgasrelais bestehen aus einem offenen Kontakt, einem potentialfreien Reed-Kontakt usw. und reagieren auf ein Signal. Schwergasrelais bestehen aus Blenden, Federn, Reed-Kontakten usw. und reagieren auf eine Auslösung.

Im Normalbetrieb ist das Gasrelais mit Öl gefüllt, der offene Kontaktring ist im Öl eingetaucht und befindet sich in schwimmender Position; die Reed-Kontakte sind geschlossen. Bei einem internen Fehler des Transformators kommt es an der Fehlerstelle zu lokaler Überhitzung. Dadurch dehnt sich das umliegende Transformatoröl aus, die darin gelöste Luft wird verdrängt, bildet Blasen und steigt auf. Bei einem leichten Fehler steigt das freigesetzte Gas langsam auf, gelangt in das Gasrelais und senkt den Ölstand. Die durch den offenen Kontaktring erzeugte Drehbewegung der Welle gegen den Uhrzeigersinn schließt die Reed-Kontakte und sendet ein Signal.

Bei einem schwerwiegenden internen Defekt des Transformators entsteht ein starker Gasausstoß, der den Innendruck des Transformators sprunghaft ansteigen lässt. Ein hoher Ölstrom beeinflusst die Richtung des Ölkissens. Da der Ölstrom auf die Prallplatte trifft, überwindet diese den Federwiderstand und drückt den Magneten trocken. Dadurch ändert sich die Richtung des Reed-Kontakts, sodass dieser geschlossen wird und den Transformator auslöst.

Die Relaiskennlinie beschreibt das Verhältnis zwischen Eingangs- und Ausgangsgröße während des gesamten Schaltvorgangs. Unabhängig davon, ob es sich um Schalten oder Umschalten handelt, bewegt sich das Relais von der Ausgangs- zur Endposition und kann nicht in einer Zwischenposition verharren. Dieses Verhalten wird als Relaiskennlinie bezeichnet.