تکیه‌گاه‌های حفاظت ترانسفورماتور: راهنمای دنباله صفر و ولتاژ بیش از حد

۱. حفاظت از جریان بیش از حد دنباله صفر

جریان عملیاتی برای حفاظت از جریان بیش از حد دنباله صفر ترانسفورماتورهای زمین‌گیر معمولاً بر اساس جریان اسمی ترانسفورماتور و بیشترین جریان دنباله صفر مجاز در هنگام خطاها در سیستم تعیین می‌شود. محدوده تنظیم عمومی تقریباً ۰.۱ تا ۰.۳ برابر جریان اسمی است، با زمان عملکرد معمولاً بین ۰.۵ تا ۱ ثانیه برای رفع سریع خطاها.

۲. حفاظت از ولتاژ بیش از حد

حفاظت از ولتاژ بیش از حد مولفه مهمی در پیکربندی حفاظت ترانسفورماتورهای زمین‌گیر است. برای سیستم‌های با نوتروال غیرزمین‌گیر، وقتی خطا تک‌فازی رخ می‌دهد، ولتاژ فاز‌های سالم افزایش می‌یابد. مقدار تنظیم حفاظت از ولتاژ بیش از حد معمولاً به ۱.۲ تا ۱.۳ برابر ولتاژ فاز اسمی تنظیم می‌شود تا از آسیب دیدن عایق ترانسفورماتور در شرایط ولتاژ بیش از حد جلوگیری کند.

۳. حفاظت دیفرانسیل

حفظت دیفرانسیل برای ترانسفورماتورهای زمین‌گیر می‌تواند به طور موثری میان خطاهای داخلی و خارجی ترانسفورماتور تمایز قائل شود. محاسبه جریان عملیاتی حفاظت دیفرانسیل باید عواملی مانند نسبت دورهای ترانسفورماتور و جریان نامتوازن را در نظر بگیرد. معمولاً برای جلوگیری از جریان مغناطیسی در هنگام روشن شدن ترانسفورماتور، به ۲ تا ۳ برابر جریان اسمی تنظیم می‌شود.

۴. حفاظت از جریان بیش از حد

حفاظت از جریان بیش از حد به عنوان حفاظت پشتیبان برای ترانسفورماتورهای زمین‌گیر عمل می‌کند. جریان عملیاتی باید از جریان بار بیشینه ترانسفورماتور پرهیز کند، معمولاً به ۱.۲ تا ۱.۵ برابر جریان اسمی تنظیم می‌شود. زمان عملکرد بر اساس هماهنگی با دستگاه‌های حفاظتی بالادست و پایین‌دست تعیین می‌شود، معمولاً بین ۱ تا ۳ ثانیه.

۵. حفاظت از ولتاژ بیش از حد دنباله صفر

حفاظت از ولتاژ بیش از حد دنباله صفر عمدتاً به افزایش غیرعادی ولتاژ دنباله صفر در سیستم می‌پردازد. مقدار تنظیم آن بر اساس محدوده نوسان ولتاژ دنباله صفر طبیعی در حین عملکرد سیستم تعیین می‌شود، معمولاً ۱۵ تا ۳۰ ولت (طرف ثانویه)، با زمان عملکرد معمولاً بین ۰.۵ تا ۱ ثانیه.

۶. حفاظت از دما

حفاظت از دما برای تضمین عملکرد ایمن ترانسفورماتورهای زمین‌گیر ضروری است. معمولاً از دیتکتورهای مقاومتی دمایی (RTDs) یا حرارت‌سنج‌ها برای اندازه‌گیری دمای روغن و پیچه‌های ترانسفورماتور استفاده می‌شود. وقتی دمای روغن بیش از ۸۵ درجه سانتیگراد یا دمای پیچه‌ها بیش از ۱۰۰ درجه سانتیگراد می‌شود، سیگنال هشدار ارسال می‌شود. وقتی از مقادیر تنظیم بالاتر (دمای روغن ۹۵ درجه سانتیگراد، دمای پیچه‌ها ۱۱۰ درجه سانتیگراد) بیشتر می‌شود، حفاظت مدار را قطع می‌کند.

۷. حفاظت از جریان منفی دنباله

برای ترانسفورماتورهای زمین‌گیر، حفاظت از جریان منفی دنباله نیز یک پیکربندی مهم است. مقدار تنظیم جریان منفی دنباله بر اساس توانایی ترانسفورماتور در تحمل جریان منفی دنباله تعیین می‌شود، معمولاً ۰.۰۵ تا ۰.۱ برابر جریان اسمی، برای محافظت از ترانسفورماتور در برابر اثرات جریان منفی دنباله ناشی از خطاها نامتقارن.

۸. حفاظت از اشباع

حفاظت از اشباع در سیستم‌های حفاظت ترانسفورماتورهای زمین‌گیر ضروری است. ضریب اشباع معمولاً بر اساس مشخصات اشباع هسته ترانسفورماتور تعیین می‌شود، معمولاً به ۱.۱ تا ۱.۲ برابر اسمی تنظیم می‌شود. وقتی اشباع رخ می‌دهد، حفاظت به طور سریع عمل می‌کند تا تجهیزات را محافظت کند.

۹. حفاظت رله بوخولتس (گاز سبک)

حفاظت گاز سبک برای ترانسفورماتورهای زمین‌گیر زمانی فعال می‌شود که خطاهای کوچک داخلی رخ دهد و مقدار کمی گاز تولید شود که در رله بوخولتس تجمع می‌یابد و سطح روغن کاهش می‌یابد. وقتی سطح روغن به میزان خاصی (معمولاً ۲۵-۳۵ میلی‌متر) کاهش می‌یابد، حفاظت گاز سبک عمل می‌کند و سیگنال هشدار را ارسال می‌کند تا کارکنان نگهداری برای بررسی اقدام کنند.

۱۰. حفاظت رله بوخولتس (گاز سنگین)

حفاظت گاز سنگین خط دفاعی مهمی برای حفاظت ترانسفورماتورهای زمین‌گیر است. وقتی خطاهای داخلی جدی در ترانسفورماتور رخ می‌دهد و مقدار زیادی گاز و جریان روغن تولید می‌شود که بر رله بوخولتس تأثیر می‌گذارد، حفاظت گاز سنگین عمل می‌کند و مدار را قطع می‌کند. سرعت جریان عملیاتی آن معمولاً بین ۰.۶ تا ۱ متر بر ثانیه تنظیم می‌شود.