ความแตกต่างระหว่างหลักการทำงานของระบบป้องกันแก๊สเบาและแก๊สหนักตัวแปรหลัก

ต้องติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันที่เหมาะสมสำหรับกรณีไฟฟ้าลัดวงจรของสายไฟ ฉนวน และชิ้นส่วนภายในของหม้อแปลง และต้องเป็นไปตามข้อกำหนดดังต่อไปนี้:

1) หม้อแปลงไฟฟ้าแบบเดินเครื่องเดี่ยวขนาด 10 MVA ขึ้นไป และหม้อแปลงไฟฟ้าแบบเดินเครื่องคู่ขนานขนาด 6.3 MVA ขึ้นไป ควรติดตั้งระบบป้องกันกระแสเกินตามแนวยาว ส่วนหม้อแปลงไฟฟ้าสำคัญขนาด 6.3 MVA หรือต่ำกว่าที่ทำงานแยกอิสระ ก็สามารถติดตั้งระบบป้องกันกระแสเกินตามแนวยาวได้เช่นกัน

2) หม้อแปลงไฟฟ้าที่มีกำลังต่ำกว่า 10 MVA สามารถติดตั้งระบบป้องกันกระแสขาดเร็วและระบบป้องกันกระแสเกินได้ สำหรับหม้อแปลงไฟฟ้าที่มีกำลัง 2 MVA ขึ้นไป หากค่าสัมประสิทธิ์ความไวต่อการขาดเร็วของกระแสไม่เป็นไปตามข้อกำหนด ควรติดตั้งระบบป้องกันกระแสแตกต่างตามแนวยาว

3) สำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าขนาด 0.4 MVA ขึ้นไป แรงดันไฟฟ้าหลักไม่เกิน 10 kV และขดลวดเป็นหม้อแปลงแบบต่อแบบเดลต้า-สตาร์ และสามารถใช้ระบบป้องกันกระแสเกินแบบสองเฟสสามรีเลย์ได้

4) อุปกรณ์ป้องกันต่างๆ ที่ระบุไว้ในบทความนี้ จะต้องทำงานเพื่อตัดวงจรเบรกเกอร์ที่แต่ละด้านของหม้อแปลงไฟฟ้า

ในระหว่างการทำงานของหม้อแปลงไฟฟ้า บางครั้งอาจเกิดความผิดพลาดภายใน ทำให้เราไม่สามารถตรวจพบและแก้ไขได้ทันท่วงที ซึ่งอาจก่อให้เกิดอุบัติเหตุได้ การติดตั้งรีเลย์แก๊สช่วยป้องกันอุบัติเหตุได้ในระดับหนึ่ง

■ บทนำเกี่ยวกับการป้องกันก๊าซ

ในระหว่างการทำงานของหม้อแปลงไฟฟ้า บางครั้งอาจเกิดความผิดพลาดภายใน ทำให้เราไม่สามารถตรวจพบและแก้ไขได้ทันท่วงที ซึ่งอาจก่อให้เกิดอุบัติเหตุได้ การติดตั้งรีเลย์แก๊สช่วยป้องกันอุบัติเหตุได้ในระดับหนึ่ง

ระบบป้องกันแก๊สแบ่งออกเป็นระบบป้องกันแก๊สเบาและระบบป้องกันแก๊สหนัก หลักการทำงานของระบบป้องกันแก๊สเบาและแก๊สหนักแตกต่างกัน แก๊สเบาเกิดจากการสะสมของแก๊สในถ้วยเปิดที่คว่ำลง ทำให้ถ้วยเปิดลอยขึ้นด้วยแรงลอยตัวของน้ำมันหม้อแปลงไฟฟ้า ส่งผลให้รีเลย์ทำงานและส่งสัญญาณเตือน ซึ่งบ่งชี้ว่าความผิดปกติในหม้อแปลงไฟฟ้านั้นเล็กน้อย และเกิดจากการสลายตัวทางความร้อนของน้ำมันหม้อแปลงไฟฟ้าทำให้เกิดแก๊ส ส่วนแก๊สหนักเกิดจากความผิดปกติร้ายแรงในหม้อแปลงไฟฟ้า เมื่อน้ำมันหม้อแปลงไฟฟ้าร้อนขึ้นและขยายตัวอย่างรวดเร็ว แก๊สจะไหลเข้าไปในแผ่นกั้นภายใน ทำให้แก๊สหนักไหลไปถึงมุมที่กำหนด และรีเลย์จะทำงานเพื่อสร้างสัญญาณตัดการทำงานตามปกติ เว้นแต่จะมีการกรองน้ำมัน การเติมน้ำมัน และการดำเนินการอื่นๆ โดยทั่วไปแล้ว การป้องกันที่ไม่ใช้ไฟฟ้าของหม้อแปลงไฟฟ้าแบบแช่น้ำมันขนาดใหญ่ ได้แก่ การลดแรงดัน การเปลี่ยนแปลงแรงดัน เป็นต้น

การป้องกันด้วยแก๊สเป็นหนึ่งในระบบป้องกันหลักของหม้อแปลงไฟฟ้า ซึ่งจัดอยู่ในประเภทการป้องกันที่ไม่ใช้ไฟฟ้า ความแตกต่างหลักระหว่างการป้องกันด้วยแก๊สแบบเบาและแบบหนักอยู่ที่ค่าการตั้งค่าของรีเลย์แก๊ส การป้องกันด้วยแก๊สแบบเบาจะส่งสัญญาณเตือนเท่านั้น ไม่ทำให้วงจรตัด ส่วนการป้องกันด้วยแก๊สแบบหนักจะทำให้วงจรตัด แรงดันลำดับศูนย์เท่ากับผลรวมของเฟสเซอร์ของแรงดันสามเฟส วิธีการคำนวณกระแสลำดับศูนย์ก็คล้ายกัน

■ หลักการป้องกันก๊าซหนักคืออะไร

กล่าวกันว่าระบบป้องกันแก๊สรั่วของหม้อแปลงไฟฟ้าทำงานโดยใช้หลักการของรีเลย์แบบลูกลอย โดยถ้วยน้ำมันจะเชื่อมต่อกับห้องหม้อแปลง เมื่อหม้อแปลงทำงานเกินกำลัง กระแสไฟเกินจะสร้างแก๊สทำให้ลูกลอยตกลงไปที่ตำแหน่งหนึ่ง รีเลย์ตัวแรกจะเชื่อมต่อกับไฟ เมื่อเกิดสัญญาณเตือนแก๊สรั่ว แก๊สจะลดลงเรื่อยๆ ขณะที่ลูกลอยยกตัวขึ้น รีเลย์ตัวที่สองจะเชื่อมต่อกับแก๊สปริมาณมากเพื่อตัดวงจร

■ ความแตกต่างระหว่างหลักการทำงานของระบบป้องกันแก๊สเบาและระบบป้องกันแก๊สหนัก

ระบบป้องกันด้วยแก๊สเป็นระบบป้องกันหลักของหม้อแปลงไฟฟ้า ซึ่งสามารถสะท้อนความผิดปกติภายในของหม้อแปลงได้อย่างมีประสิทธิภาพ รีเลย์แก๊สแบบเบาประกอบด้วยถ้วยเปิด หน้าสัมผัสกกแบบแห้ง ฯลฯ และทำงานโดยอาศัยสัญญาณ ส่วนรีเลย์แก๊สแบบหนักประกอบด้วยแผ่นกั้น สปริง หน้าสัมผัสกก ฯลฯ และทำงานโดยการตัดวงจร

ในระหว่างการทำงานปกติ รีเลย์แก๊สจะเต็มไปด้วยน้ำมัน ถ้วยเปิดจะจุ่มอยู่ในน้ำมัน อยู่ในตำแหน่งลอยตัว และหน้าสัมผัสรีดจะตัดการเชื่อมต่อ เมื่อเกิดความผิดปกติภายในหม้อแปลงไฟฟ้า ความร้อนสูงเฉพาะจุดจะเกิดขึ้นที่จุดผิดปกติ ซึ่งทำให้น้ำมันหม้อแปลงที่อยู่ใกล้เคียงขยายตัว และอากาศที่ละลายอยู่ในน้ำมันจะถูกขับออกมา ก่อตัวเป็นฟองอากาศและลอยขึ้น เมื่อความผิดปกติไม่รุนแรง แก๊สที่ถูกปล่อยออกมาจะค่อยๆ ลอยขึ้นและเข้าสู่รีเลย์แก๊ส ทำให้ระดับน้ำมันลดลง จุดหมุนที่เกิดจากถ้วยเปิดคือการหมุนทวนเข็มนาฬิกาของเพลา ซึ่งทำให้หน้าสัมผัสรีดเชื่อมต่อกันและส่งสัญญาณ

เมื่อหม้อแปลงไฟฟ้าเกิดความเสียหายภายในอย่างรุนแรง จะเกิดก๊าซปริมาณมาก ทำให้ความดันภายในหม้อแปลงเพิ่มขึ้นอย่างฉับพลัน และน้ำมันปริมาณมากจะไหลไปกระทบกับแผ่นกั้นน้ำมัน เนื่องจากน้ำมันไหลไปกระทบกับแผ่นกั้น ทำให้แผ่นกั้นเอาชนะแรงต้านของสปริงและดันแม่เหล็กให้เคลื่อนที่ ส่งผลให้หน้าสัมผัสรีดเปิดและทำงานเพื่อตัดวงจร

ลักษณะเฉพาะของรีเลย์ หมายถึง ความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณอินพุตและปริมาณเอาต์พุตของรีเลย์ในกระบวนการเปลี่ยนแปลงทั้งหมด ไม่ว่าจะเป็นการทำงานหรือการกลับสถานะ รีเลย์จะเคลื่อนที่จากตำแหน่งเริ่มต้นไปยังตำแหน่งสุดท้าย โดยไม่สามารถค้างอยู่ในตำแหน่งกลางใดๆ ได้ ลักษณะเช่นนี้เรียกว่า ลักษณะเฉพาะของรีเลย์