W celu zabezpieczenia przewodów zasilających, przepustów i elementów wewnętrznych transformatora przed zwarciem należy zainstalować odpowiednie urządzenia zabezpieczające, które muszą spełniać następujące wymagania:
1) Transformator jednofazowy o mocy 10 MVA i większej oraz transformator równoległy o mocy 6,3 MVA i większej powinny być wyposażone w zabezpieczenie różnicowo-prądowe wzdłużne. Ważne transformatory o mocy 6,3 MVA i mniejszej, pracujące niezależnie, również mogą być wyposażone w zabezpieczenie różnicowo-prądowe wzdłużne.
2) Transformatory o mocy poniżej 10 MVA mogą być wyposażone w zabezpieczenie nadprądowe z funkcją szybkiego wyłączania oraz zabezpieczenie nadprądowe. W transformatorach o mocy 2 MVA i powyżej, gdy współczynnik czułości na szybkie wyłączanie nie spełnia wymagań, należy zainstalować zabezpieczenie różnicowoprądowe wzdłużne.
3) 0,4 MVA i więcej, napięcie pierwotne wynosi 10 kV lub mniej, cewka jest transformatorem z połączeniem trójkąt-gwiazda, można zastosować dwufazowe zabezpieczenie nadprądowe typu trójprzekaźnikowego.
4) Różne urządzenia zabezpieczające określone w niniejszym artykule mają na celu rozłączenie wyłączników po obu stronach transformatora.
Podczas eksploatacji transformatora, z powodu usterek wewnętrznych, czasami nie jesteśmy w stanie ich zidentyfikować i podjąć odpowiednich działań na czas, co może prowadzić do wypadków. Po zabezpieczeniu przekaźnika gazowego, podobnych zdarzeń można w pewnym stopniu uniknąć.
■ Wprowadzenie do ochrony gazowej
Podczas eksploatacji transformatora, z powodu usterek wewnętrznych, czasami nie jesteśmy w stanie ich zidentyfikować i podjąć odpowiednich działań na czas, co może prowadzić do wypadków. Po zabezpieczeniu przekaźnika gazowego, podobnych zdarzeń można w pewnym stopniu uniknąć.
Zabezpieczenie gazowe dzieli się na lekkie i ciężkie. Zasada działania lekkich i ciężkich gazów jest różna. Lekki gaz gromadzi się w otwartej misce skierowanej w dół, dzięki czemu otwarta misa unosi się pod wpływem siły wyporu oleju transformatorowego, włącza przekaźnik i generuje alarm, który wskazuje, że usterka w transformatorze jest niewielka, a olej transformatorowy ulega rozkładowi termicznemu, wytwarzając gaz. Ciężki gaz powstaje w wyniku poważnej usterki w transformatorze. Gdy olej transformatorowy jest podgrzewany i gwałtownie rozszerza się, gromadząc się w poduszce olejowej, wewnętrzna przegroda ciężkiego gazu jest przepłukiwana pod pewnym kątem, a przekaźnik zostaje włączony, aby wygenerować sygnał. Normalna pozycja wyłączenia wejściowego. Chyba że występuje filtrowanie oleju, uzupełnianie oleju i inne operacje. Zasadniczo, nieelektryczne zabezpieczenie dużych transformatorów zanurzonych w oleju obejmuje: dekompresję, mutację ciśnienia itp.
Zabezpieczenie gazowe jest jednym z głównych zabezpieczeń transformatorów, należącym do kategorii zabezpieczeń nieelektrycznych. Główną różnicą między zabezpieczeniem gazowym lekkim a ciężkim jest różnica w nastawie przekaźnika gazowego. Lekkie zabezpieczenie gazowe wysyła jedynie sygnał alarmowy, a nie wyzwala, natomiast ciężkie zabezpieczenie gazowe powoduje zadziałanie. Napięcie składowej zerowej jest równe sumie fazorów napięć trójfazowych. Metoda obliczania prądu składowej zerowej jest podobna.
■ Jaka jest zasada działania ciężkiej ochrony gazowej
Mówi się, że zabezpieczenie gazowe transformatora opiera się na zasadzie działania kontaktronu pływakowego. Zbiornik oleju jest podłączony do komory transformatora. W przypadku przeciążenia transformatora, nadmiar prądu generuje gaz, który powoduje opadnięcie pływaka do określonej pozycji. Pierwszy przekaźnik jest podłączony do światła. Alarm gazowy powoduje dalsze opadanie gazu wraz ze wzrostem ciśnienia pływaka, a drugi przekaźnik jest podłączony do wysokiego ciśnienia gazu, co powoduje zadziałanie wyłącznika.
■ Różnica pomiędzy zasadą działania lekkiej ochrony gazowej i ciężkiej ochrony gazowej
Zabezpieczenie gazowe to główne zabezpieczenie transformatora, które skutecznie chroni przed awarią wewnętrzną transformatora. Lekki przekaźnik gazowy składa się z otwartej czaszy, suchego styku kontaktronowego itp. i działa na sygnał. Ciężkie przekaźniki gazowe składają się z przegród, sprężyn, styków kontaktronowych itp., które działają na sygnał.
Podczas normalnej pracy przekaźnik gazowy jest wypełniony olejem, otwarta misa zanurzona jest w oleju, znajduje się w pozycji pływającej, a styki kontaktronowe są rozłączone. W przypadku wystąpienia wewnętrznego zwarcia transformatora, w miejscu zwarcia następuje lokalne przegrzanie, które powoduje rozprężanie się pobliskiego oleju transformatorowego, a rozpuszczone w nim powietrze jest wydalane, tworząc pęcherzyki i unosząc się. Przy niewielkim zwarciu, uwolniony gaz powoli unosi się i przedostaje do przekaźnika gazowego, powodując spadek poziomu oleju. Punktem podparcia generowanym przez otwartą misę jest obrót wału w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara, który powoduje połączenie styku kontaktronowego i wysłanie sygnału.
W przypadku poważnej awarii wewnętrznej transformatora, powstaje silny gaz, który powoduje nagły wzrost ciśnienia wewnętrznego transformatora, a duży przepływ oleju wpływa na kierunek przepływu oleju. Ponieważ przepływ oleju uderza w przegrodę, przegroda pokonuje opór sprężyny i powoduje wyschnięcie magnesu. Kierunek styku kontaktronowego ulega zmianie, co powoduje jego włączenie i zadziałanie.
Charakterystyka przekaźnika odnosi się do relacji między wielkością wejściową a wyjściową przekaźnika w całym procesie zmiany. Niezależnie od tego, czy jest to działanie, czy powrót, przekaźnik przechodzi od pozycji początkowej do końcowej i nie może pozostać w określonej pozycji pośredniej. Ta charakterystyka nazywana jest charakterystyką przekaźnika.