Canwinはプロの電力変圧器会社および電気変圧器メーカーです
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Canwinはプロの電力変圧器会社および電気変圧器メーカーです
変圧器は電力システムの重要なコンポーネントであり、その安全で信頼性の高い動作を保証するために保護スキームを実装することが不可欠です。変圧器の保護スキームは、機器の損傷や電力システムのダウンタイムを防ぐために、過負荷、短絡、絶縁不良などの異常な動作状態を検出して対応するように設計されています。この記事では、業界で使用されているさまざまな変圧器保護方式の原理、デバイス、用途などの概要を説明します。
差動保護は、変圧器の保護に最も一般的で広く使用されている方式の 1 つです。これは、変圧器の巻線に入る電流と出る電流を比較するという原理に基づいて動作します。保護ゾーン内に障害がある場合、電流のバランスが崩れ、差動リレーが動作して変圧器をトリップさせます。差動保護は内部故障に対する感度が高く、貫通故障や外部妨害の影響を受けません。これは通常、大型の電源変圧器に適用され、初期故障や絶縁不良の検出に効果的です。
ブッフホルツ リレーは、変圧器タンクと保守器の間の配管に設置される特殊な保護装置です。絶縁破壊、過熱、変圧器油内の空気やガスの存在などの初期故障を検出するように設計されています。リレーは内部故障によりガスとオイルが流れる原理で動作します。故障が発生すると、変圧器タンク内でガスが発生し、油の流れによってリレー内のフロートが移動し、変圧器がトリップします。ブッフホルツ保護は、油入変圧器の故障の検出に特に効果的であり、変圧器の壊滅的な故障を防ぐための費用対効果の高い手段です。
過電流保護は、変圧器を過負荷や短絡から保護するために使用される基本的な方式です。変圧器の巻線を流れる電流を監視し、電流が事前に定義されたしきい値を超えた場合に回路ブレーカーをトリップすることによって動作します。過電流保護は、過電流リレー、電子リレー、デジタル保護システムなどのさまざまなデバイスを使用して実装できます。これは、長時間にわたる過負荷や短絡故障によって引き起こされる熱損傷から変圧器を保護するために不可欠です。
ガスと温度の監視は、内部故障や絶縁劣化を早期に警告するため、変圧器保護の重要な側面です。ガス監視には、アーク放電、過熱、絶縁破壊により変圧器油内で発生するガスの検出と分析が含まれます。一般的な断層ガスにはメタン、エチレン、水素が含まれ、これらは特定の断層タイプを示します。一方、温度監視には、センサーを使用して変圧器の巻線とオイルの温度を測定します。異常な温度上昇は内部障害または過負荷状態を示している可能性があり、これを使用してアラームの通知やトリップなどの保護動作を開始することができます。
過磁束保護は、コアの飽和や過熱につながる可能性のある過剰な磁束レベルからトランスを保護するように設計されています。過磁束は、システムの外乱中、無負荷の変圧器への通電中、または低力率条件下で発生する可能性があります。通常、保護方式には専用の過磁束リレーが使用され、変圧器の端子で電圧と電流の波形を測定し、磁束レベルが許容限度を超えた場合に変圧器をトリップします。過磁束保護は、コアの損傷を防ぎ、変圧器の長期的な信頼性を確保するために不可欠です。
要約すると、変圧器の保護方式は、電力変圧器の安全かつ効率的な動作を確保する上で重要な役割を果たします。差動保護、ブッフホルツ保護、過電流保護、ガスと温度の監視、過フラックス保護は、変圧器保護に利用できる多様なスキームのほんの一例にすぎません。各方式には独自の原理、デバイス、アプリケーションがあり、それらが連携してさまざまな障害状態に対する包括的な保護を提供します。適切な保護スキームを実装することで、電力会社や産業施設は変圧器の故障のリスクを最小限に抑え、電力システムの回復力を向上させることができます。
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