Transformatörün iletken telleri, burçları ve iç aksamındaki kısa devre arızalarına karşı uygun koruma cihazları takılmalı ve aşağıdaki şartları karşılamalıdır:
1) 10 MVA ve üzeri tek yönlü çalışan transformatörler ve 6,3 MVA ve üzeri paralel çalışan transformatörler boyuna diferansiyel koruma ile donatılmalıdır. Bağımsız olarak çalışan 6,3 MVA ve altındaki önemli transformatörler de boyuna diferansiyel koruma ile donatılabilir.
2) 10 MVA'nın altındaki transformatörler, akım ani kesme koruması ve aşırı akım koruması ile donatılabilir. 2 MVA ve üzeri transformatörlerde, akım ani kesme hassasiyet katsayısı gereksinimleri karşılamadığında, boyuna diferansiyel koruma takılmalıdır.
3) 0,4 MVA ve üzeri, birincil gerilim 10 kV ve altı, bobin delta-yıldız bağlantılı bir transformatör ise ve iki fazlı üç röleli aşırı akım koruması kullanılabilir.
4) Bu maddede belirtilen çeşitli koruma cihazları, transformatörün her iki tarafındaki devre kesicileri devre dışı bırakacak şekilde çalıştırılmalıdır.
Transformatörün çalışması sırasında, iç arızalar nedeniyle bazen bunları zamanında tespit edip önlem alamayız, bu da bazı kazalara yol açabilir. Gaz rölesi korumasından sonra, benzer olayların meydana gelmesi bir ölçüde önlenebilir.
■ Gaz Korumasına Giriş
Transformatörün çalışması sırasında, iç arızalar nedeniyle bazen bunları zamanında tespit edip önlem alamayız, bu da bazı kazalara yol açabilir. Gaz rölesi korumasından sonra, benzer olayların meydana gelmesi bir ölçüde önlenebilir.
Gaz koruması, hafif gaz koruması ve ağır gaz koruması olmak üzere ikiye ayrılır. Hafif ve ağır gazın çalışma prensibi farklıdır. Hafif gazda, gaz aşağıya bakan açık kapta birikir, bu nedenle transformatör yağının kaldırma kuvvetiyle açık kap yukarı doğru yükselir, röleyi açar ve alarm verir; bu, transformatördeki arızanın hafif olduğunu ve transformatör yağının termal ayrışması sonucu gaz oluştuğunu gösterir. Ağır gazda ise transformatörde ciddi bir arıza vardır; transformatör yağı ısındığında ve hızla genleşerek yağ yastığına doğru aktığında, ağır gazın iç bölmesi belirli bir açıya kadar boşalır ve röle sinyal üretmek için açılır. Normal giriş tetikleme pozisyonu. Yağ filtreleme, yağ takviyesi ve diğer işlemler olmadığı sürece. Genellikle, büyük yağlı transformatörlerin elektrik dışı koruması şunları içerir: basınç tahliyesi, basınç değişimi vb.
Gaz koruması, transformatörlerin başlıca koruma yöntemlerinden biridir ve elektriksel olmayan koruma yöntemlerine aittir. Hafif ve ağır gaz koruması arasındaki temel fark, gaz rölesinin ayar değerindeki farklılıktır. Hafif gaz koruması sadece alarm sinyali gönderir, devre kesici devreye girmez; ağır gaz koruması ise devre kesici devreye girer. Sıfır dizi gerilimi, üç fazlı gerilimlerin fazör toplamına eşittir. Sıfır dizi akımının hesaplama yöntemi de benzerdir.
■ Ağır gazdan korunmanın prensibi nedir?
Transformatörün gaz korumasının, şamandıralı reed rölesi prensibine dayandığı söylenmektedir. Yağ kabı transformatör odasına bağlanır. Transformatör aşırı yüklendiğinde, aşırı akım gaz üretir ve şamandıranın belirli bir konuma düşmesine neden olur. Birinci röle, gaz alarmını tetiklemek için ışıkla bağlanır; gaz, şamandıra yükseldiğinde düşmeye devam eder ve ikinci röle, aşırı gaz durumunda şalteri tetiklemek için bağlanır.
■ Hafif gaz koruması ve ağır gaz korumasının etki prensibi arasındaki fark
Gaz koruması, transformatörün ana koruma sistemidir ve transformatörün iç arızasını etkili bir şekilde yansıtabilir. Hafif gaz rölesi, açık bir kap, kuru bir reed kontak vb. bileşenlerden oluşur ve sinyale göre çalışır. Ağır gaz röleleri ise bölmeler, yaylar, reed kontaklar vb. bileşenlerden oluşur ve tetiklemeye göre çalışır.
Normal çalışma sırasında, gaz rölesi yağla doldurulur, açık kapak yağa batırılır, yüzer konumdadır ve reed kontakları bağlantısı kesilir. Transformatörün iç arızası meydana geldiğinde, arıza noktasında yerel aşırı ısınma olur, bu da yakındaki transformatör yağının genleşmesine ve yağdaki çözünmüş havanın dışarı atılmasına, kabarcıklar oluşturmasına ve yükselmesine neden olur. Arıza hafif olduğunda, boşalan gaz yavaşça yükselir ve gaz rölesine girer, bu da yağ seviyesinin düşmesine neden olur. Açık kapağın oluşturduğu destek noktası, şaftın saat yönünün tersine dönmesidir, bu da reed kontaklarının bağlanmasını ve sinyal göndermesini sağlar.
Transformatörün iç arızası ciddi olduğunda, güçlü bir gaz akışı oluşur; bu da transformatörün iç basıncının aniden artmasına ve büyük bir yağ akışının yağ yastığının yönünü etkilemesine neden olur. Yağ akışı bölme plakasına çarptığı için, bölme plakası yayın direncini aşar ve mıknatısı kurumaya iter. Reed kontaklarının yönü değişir, böylece reed kontakları devreye girer ve tetikleme işlemini gerçekleştirir.
Rölenin röle karakteristiği, tüm değişim sürecinde rölenin giriş ve çıkış miktarları arasındaki ilişkiyi ifade eder. İster hareket ister geri dönüş olsun, röle başlangıç konumundan son konumuna kadar hareket eder ve belirli bir ara konumda kalması mümkün değildir. Bu özelliğe rölenin röle karakteristiği denir.