Трансформатор је кључна компонента у електроенергетском систему и неопходно је имплементирати шеме заштите како би се осигурао његов сигуран и поуздан рад. Шеме заштите трансформатора су дизајниране да открију и реагују на абнормалне услове рада, као што су преоптерећење, кратки спојеви и кварови изолације, како би се спречило оштећење опреме и застој у систему напајања. У овом чланку ћемо дати преглед различитих шема заштите трансформатора који се користе у индустрији, укључујући њихове принципе, уређаје и апликације.
Диференцијална заштита је једна од најчешћих и широко коришћених шема за заштиту трансформатора. Ради на принципу упоређивања струје која улази и излази из намотаја трансформатора. Ако постоји квар у заштићеној зони, струја ће бити неуравнотежена, а диференцијални релеј ће радити да искључи трансформатор. Диференцијална заштита обезбеђује високу осетљивост на унутрашње кварове и имуна је на кварове и спољашње сметње. Обично се примењује на велике енергетске трансформаторе и ефикасан је у откривању почетних кварова и кварова изолације.
Бухолц релеј је специјализовани заштитни уређај инсталиран у цевоводу између резервоара трансформатора и конзерватора. Дизајниран је да открије почетне кварове као што су квар изолације, прегревање и присуство ваздуха или гаса унутар трансформаторског уља. Релеј ради на принципу протока гаса и уља због унутрашњег квара. Када дође до квара, гас се ствара у резервоару трансформатора, узрокујући да проток уља помера пловак у релеју, који заузврат активира трансформатор. Бухолцова заштита је посебно ефикасна за откривање кварова у трансформаторима уроњеним у уље и представља исплативо средство за спречавање катастрофалних кварова трансформатора.
Прекострујна заштита је основна шема која се користи за заштиту трансформатора од преоптерећења и кратких спојева. Ради тако што надгледа струју која тече кроз намотаје трансформатора и искључује прекидач ако струја премашује унапред дефинисани праг. Заштита од прекомерне струје може се реализовати коришћењем различитих уређаја, као што су прекострујни релеји, електронски релеји и системи дигиталне заштите. Неопходан је за заштиту трансформатора од термичких оштећења изазваних дуготрајним преоптерећењима и кратким спојем.
Праћење гаса и температуре је суштински аспект заштите трансформатора, јер обезбеђује рано упозорење на унутрашње кварове и деградацију изолације. Праћење гаса укључује детекцију и анализу гасова који настају у трансформаторском уљу услед стварања лука, прегревања и квара изолације. Уобичајени гасови квара укључују метан, етилен и водоник, који указују на специфичне типове квара. Праћење температуре, с друге стране, подразумева коришћење сензора за мерење температуре намотаја трансформатора и уља. Ненормалан пораст температуре може указивати на унутрашњу грешку или стање преоптерећења, а може се користити за покретање заштитних радњи као што је најава аларма или окидање.
Заштита од прекомерног флукса је дизајнирана да заштити трансформаторе од превеликог нивоа магнетног флукса који може довести до засићења језгра и прегревања. Прекомерни флукс се може јавити током поремећаја система, укључивања неоптерећених трансформатора или под условима ниског фактора снаге. Шема заштите обично укључује употребу наменског релеја за прекомерни проток који мери таласне облике напона и струје на терминалима трансформатора и искључује трансформатор ако нивои флукса прелазе дозвољене границе. Заштита од прекомерног протока је од виталног значаја за спречавање оштећења језгра и обезбеђивање дугорочне поузданости трансформатора.
Укратко, шеме заштите трансформатора играју кључну улогу у обезбеђивању безбедног и ефикасног рада енергетских трансформатора. Диференцијална заштита, Бухолц заштита, прекострујна заштита, надзор гаса и температуре, и заштита од пренапона су само неки примери разноврсног спектра доступних шема за заштиту трансформатора. Свака шема има своје јединствене принципе, уређаје и апликације, и они раде заједно да обезбеде свеобухватну заштиту од различитих услова квара. Имплементацијом одговарајућих заштитних шема, комунална предузећа и индустријски објекти могу минимизирати ризик од кварова трансформатора и побољшати отпорност својих енергетских система.
.