Трансформатор є ключовим компонентом в енергосистемі, і для забезпечення його безпечної та надійної роботи важливо впровадити схеми захисту. Схеми захисту трансформатора призначені для виявлення та реагування на ненормальні робочі умови, такі як перевантаження, коротке замикання та порушення ізоляції, щоб запобігти пошкодженню обладнання та простою системи живлення. У цій статті ми надамо огляд різних схем захисту трансформаторів, що використовуються в промисловості, включаючи їх принципи, пристрої та застосування.
Диференційний захист є однією з найпоширеніших і широко використовуваних схем захисту трансформатора. Він працює за принципом порівняння струму на вході і виході з обмоток трансформатора. Якщо в захищеній зоні є несправність, струм буде незбалансованим, і диференційне реле спрацює, щоб відключити трансформатор. Диференціальний захист забезпечує високу чутливість до внутрішніх пошкоджень і стійкий до наскрізних пошкоджень і зовнішніх завад. Зазвичай він використовується для великих силових трансформаторів і ефективний для виявлення початкових несправностей і пошкоджень ізоляції.
Реле Бухгольца - це спеціальний захисний пристрій, встановлений в трубопроводі між баком трансформатора і консерватором. Він призначений для виявлення початкових несправностей, таких як руйнування ізоляції, перегрів і наявність повітря або газу в трансформаторному маслі. Реле працює за принципом потоку газу та масла через внутрішню несправність. Коли виникає несправність, у баку трансформатора утворюється газ, який змушує потік масла переміщувати поплавок у реле, що, у свою чергу, спрацьовує трансформатор. Захист Бухгольца особливо ефективний для виявлення несправностей у масляних трансформаторах і є економічно ефективним засобом запобігання катастрофічним відмовам трансформатора.
Захист від надструму є основною схемою, яка використовується для захисту трансформаторів від перевантажень і коротких замикань. Він працює, відстежуючи струм, що протікає через обмотки трансформатора, і вимикає автоматичний вимикач, якщо струм перевищує попередньо встановлений поріг. Захист від надструму може бути реалізований за допомогою різних пристроїв, таких як реле надструму, електронні реле та цифрові системи захисту. Це важливо для захисту трансформаторів від термічного пошкодження, спричиненого тривалими перевантаженнями та короткими замиканнями.
Контроль газу та температури є важливим аспектом захисту трансформатора, оскільки він забезпечує раннє попередження про внутрішні несправності та погіршення ізоляції. Моніторинг газу передбачає виявлення та аналіз газів, що утворюються в трансформаторному маслі внаслідок дугового розряду, перегріву та руйнування ізоляції. Звичайні гази, що викликають розлом, включають метан, етилен і водень, які вказують на певні типи розломів. Контроль температури, з іншого боку, передбачає використання датчиків для вимірювання температури обмоток трансформатора та масла. Аномальне підвищення температури може свідчити про внутрішню несправність або стан перевантаження, і це може бути використано для ініціювання захисних дій, таких як сповіщення тривоги або відключення.
Захист від надмірного потоку призначений для захисту трансформаторів від надмірних рівнів магнітного потоку, які можуть призвести до насичення сердечника та перегріву. Перелив може виникнути під час збоїв у системі, під напругою ненавантажених трансформаторів або в умовах низького коефіцієнта потужності. Схема захисту зазвичай передбачає використання спеціального реле перевищення потоку, яке вимірює форми сигналів напруги та струму на клемах трансформатора та відключає трансформатор, якщо рівні потоку перевищують допустимі межі. Захист від переливу життєво важливий для запобігання пошкодженню сердечника та забезпечення довгострокової надійності трансформатора.
Таким чином, схеми захисту трансформаторів відіграють вирішальну роль у забезпеченні безпечної та ефективної роботи силових трансформаторів. Диференціальний захист, захист Бухгольца, захист від перевантаження по струму, контроль газу та температури, а також захист від надмірного потоку – лише деякі приклади різноманітного спектру схем, доступних для захисту трансформатора. Кожна схема має свої унікальні принципи, пристрої та програми, і вони працюють разом, щоб забезпечити всебічний захист від різноманітних несправностей. Впроваджуючи відповідні схеми захисту, комунальні та промислові підприємства можуть мінімізувати ризик виходу з ладу трансформаторів і підвищити стійкість своїх систем живлення.
.