Quins dispositius de protecció estan inclosos en els transformadors moderns?

Quins dispositius de protecció estan inclosos en els transformadors moderns?

Els transformadors moderns estan equipats amb una varietat de dispositius de protecció integrats dissenyats per assegurar una operació segura, estendre la seva vida útil i prevenir que els errors es compliquin. A continuació es presenta un resum de alguns dels dispositius de protecció interns més comuns i les seves funcions:

1. Protecció diferencial

• Funció: La protecció diferencial és la principal protecció contra errors internes del transformador. Funciona comparant les corrents als dos costats del transformador. Si hi ha una desigualtat en les corrents, es dispara ràpidament per aïllar l'error, prevenint danys addicionals.

• Aplicació: Adequat per a transformadors de gran capacitat o aquells en sistemes crítics d'energia.

2. Protecció de gas (relé Buchholz)

• Funció: La protecció de gas detecta els gasos generats dins del dipòsit d'oli del transformador. Quan ocorre un error (per exemple, ruptura de l'aïllament, curtcircuït de bobines), l'oli es descompon i produeix gas. El relé de gas dispara una alarma (gas lleuger) o un senyal de dispar (gas greu) per tallar el subministrament d'energia i prevenir que l'error es compliqui.

• Aplicació: Ampliament utilitzat en transformadors immersos en oli, especialment en unitats de gran i mitjana mida.

3. Protecció contra sobrecorrent

• Funció: La protecció contra sobrecorrent detecta augmentos anormals de corrent causats per cortocircuits externs o interns. Quan la corrent supera un llindar establert, el dispositiu de protecció es dispara després d'un cert retard per prevenir danys al transformador a causa de la sobrecorrent.

• Aplicació: Utilitzat com a protecció de suport per a cortocircuits externs en transformadors.

4. Protecció contra sobrecàrrega

• Funció: La protecció contra sobrecàrrega monitoritza la condició de sobrecàrrega a llarg termini del transformador. Si el transformador opera sota sobrecàrrega durant un període prolongat, el dispositiu de protecció emet una alarma, alertant els operadors perquè actuen i previnguin danys a causa de la sobrecalentament.

• Aplicació: Adequat per a tots tipus de transformadors, especialment aquells que operen a prop de la càrrega total durant períodes prolongats.

5. Protecció de temperatura

• Funció: La protecció de temperatura monitoritza contínuament la temperatura de l'oli i les bobines del transformador. Si la temperatura supera un límit establert, el dispositiu de protecció dispara una alarma i pot activar sistemes de refrigeració per reduir la temperatura. En casos severes, es dispara per tallar el subministrament d'energia.

• Aplicació: Utilitzat en transformadors immersos en oli i en sec, especialment en unitats de gran capacitat.

6. Protecció de corrent de seqüència zero

• Funció: La protecció de corrent de seqüència zero detecta errors de terra en el transformador. Quan ocorre un error de terra en les bobines o el nucli, el dispositiu de protecció de corrent de seqüència zero detecta l'augment anormal de la corrent de terra i es dispara després d'un cert retard per aïllar l'error.

• Aplicació: Adequat per a transformadors en sistemes neutres a terra.

7. Vàlvula de descàrrega de pressió

• Funció: La màquina de descàrrega de pressió evita l'acumulació excessiva de pressió dins del dipòsit d'oli del transformador. Si un error (per exemple, un curtcircuït) provoca una expansió ràpida de l'oli i el gas, la màquina de descàrrega de pressió s'obre automàticament per alliberar la pressió excessiva, prevenint que el dipòsit es rompi.

• Aplicació: Utilitzat en transformadors immersos en oli, especialment en situacions on són possibles increments ràpids de pressió.

8. Respirador (respirador deshidratador)

• Funció: Un respirador elimina impuretes i humitat de l'aire que entra al dipòsit conservador degut a canvis de temperatura en el transformador. Conté deshidratants (per exemple, gel de sílica) que absorben la humitat, prevenint que l'oli del transformador es contaminï.

• Aplicació: Utilitzat en transformadors immersos en oli, especialment aquells que requereixen una respiració freqüent.

9. Purificador d'oli (dipòsit d'expansió d'oli calent)

• Funció: Un purificador d'oli neteja contínuament l'oli del transformador. Conté adsorbents que eliminan l'aigua, els àcids lliures i altres productes de velescence de l'oli quan aquest flueix a través del purificador, estenent la vida de l'oli.

• Aplicació: Utilitzat en transformadors immersos en oli de gran i mitjana mida, especialment aquells que requereixen una operació estable a llarg termini.

10. Sistema de monitorització i control

• Funció: Els sistemes de monitorització i control trackeen contínuament els paràmetres d'operació del transformador, com ara la tensió, la corrent, la temperatura i el nivell d'oli. Si es detecten anomalies, el sistema pot emetre alarmes i prendre accions protectoras adequades basades en lògica predefinida per assegurar una operació segura.

• Aplicació: Adequat per a tots tipus de transformadors, especialment aquells en xarxes intel·ligents.

11. Protecció no elèctrica

Funció: Els dispositius de protecció no elèctrica detecten errors no elèctrics dins del transformador, com ara gas, temperatura de l'oli i pressió. Les proteccions no elèctriques comunes inclouen:

• Protecció de gas greu: Dispara quan es genera una gran quantitat de gas dins del transformador.

• Protecció de gas lleuger: Emiteix una alarma quan es detecta una petita quantitat de gas.

• Protecció de alta temperatura de l'oli: Dispara o emeteix una alarma quan la temperatura de l'oli supera un límit establert.

• Protecció de descàrrega de pressió: Dispara o emeteix una alarma quan la pressió dins del dipòsit d'oli supera un límit segur.

• Aplicació: Utilitzat en transformadors immersos en oli, especialment en unitats de gran i mitjana mida.

12. Protecció de baixa tensió

• Funció: La protecció de baixa tensió detecta quan la tensió a través del transformador cau per davall d'un llindar establert. Si la tensió és massa baixa, el dispositiu de protecció es dispara per aïllar el transformador, prevenint danys a causa de la baixa tensió.

• Aplicació: Adequat per a tots tipus de transformadors, especialment aquells connectats a equips sensibles.

13. Protecció de sobretensió

• Funció: La protecció de sobretensió detecta quan la tensió a través del transformador supera un llindar establert. Si la tensió és massa alta, el dispositiu de protecció es dispara per aïllar el transformador, prevenint danys a causa de la sobretensió.

• Aplicació: Adequat per a tots tipus de transformadors, especialment aquells exposats a impacts de llamp o sobretensions transitories.

14. Control de circuit interruptor

• Funció: Els dispositius de control de circuit interruptor funcionen en conjunt amb els dispositius de protecció per desconectar ràpidament el transformador de la font d'energia quan es detecta un error, prevenint que l'error es compliqui.

• Aplicació: Adequat per a tots tipus de transformadors, especialment en situacions que requereixen una aïllament ràpid.

15. Funció de comunicació

• Funció: Els dispositius de protecció moderns dels transformadors sovint tenen capacitats de comunicació, permetent l'intercanvi de dades amb sistemes de control de nivell superior o altres dispositius de protecció. Això permet la monitorització remota, el diagnòstic d'errors i l'anàlisi de dades.

• Aplicació: Utilitzat en transformadors dins de xarxes intel·ligents per a la gestió centralitzada i manteniment.

Resum

Els transformadors moderns estan equipats amb una ampla gamma de dispositius de protecció que cobreixen tant proteccions elèctriques com no elèctriques. Aquests dispositius treballen junts per assegurar una operació segura i fiable del transformador en diverses condicions. La selecció de dispositius de protecció adequats i configuracions pot ser optimitzada basant-se en l'ambient d'aplicació específic i els requisits del transformador, millorant la seguretat general del sistema.