Ano ang mga device sa pangprotekta na gipasabot sa mga modernong transformers?

Ano ang mga Protective Devices na Nakapaloob sa Modernong Transformers?

Ang mga modernong transformers ay may iba't ibang built-in protective devices na disenyo upang matiyak ang ligtas na operasyon, palawakin ang kanilang lifespan, at iwasan ang paglala ng mga fault. Sa ibaba ay isang overview ng ilang karaniwang internal protective devices at ang kanilang mga function:

1. Differential Protection

• Function: Ang differential protection ay ang pangunahing proteksyon laban sa internal transformer faults. Ito ay gumagana sa pamamaraan ng paghahambing ng mga current sa parehong bahagi ng transformer. Kung may mismatch sa mga current, ito ay mabilis na trip upang i-isolate ang fault, na nag-iwas sa mas malaking pinsala.

• Application: Angkop para sa malalaking kapasidad na transformers o sa mga critical power systems.

2. Gas (Buchholz) Relay Protection

• Function: Ang gas protection ay nakakadetect ng mga gas na nabubuo sa loob ng oil tank ng transformer. Kapag may fault (hal. insulation breakdown, winding short-circuit), ang oil ay nagsisira at nagbibigay ng gas. Ang gas relay ay nag-trigger ng alarm (light gas) o trip signal (heavy gas) upang i-cut off ang power supply at iwasan ang paglala ng fault.

• Application: Malaganap na ginagamit sa mga oil-immersed transformers, lalo na sa malalaking at medium-sized units.

3. Overcurrent Protection

• Function: Ang overcurrent protection ay nakakadetect ng abnormal na pagtaas ng current dahil sa external o internal short circuits. Kapag ang current ay lumampas sa set threshold, ang protection device ay mag-trip after a certain delay upang iwasan ang pinsala sa transformer dahil sa overcurrent.

• Application: Ginagamit bilang backup protection para sa external short circuits sa transformers.

4. Overload Protection

• Function: Ang overload protection ay monitore ang long-term overloading condition ng transformer. Kung ang transformer ay tumatakbong overloaded sa mahabang panahon, ang protection device ay mag-issue ng alarm, nag-uulat sa mga operator upang gawin ang aksyon at iwasan ang pinsala dahil sa overheating.

• Application: Angkop para sa lahat ng uri ng transformers, lalo na sa mga nag-ooperate near full load sa mahabang panahon.

5. Temperature Protection

• Function: Ang temperature protection ay patuloy na monitore ang oil temperature at winding temperature ng transformer. Kung ang temperature ay lumampas sa set limit, ang protection device ay mag-trigger ng alarm at maaaring aktibahin ang cooling systems upang bawasan ang temperature. Sa severe cases, ito ay mag-trip upang i-cut off ang power supply.

• Application: Ginagamit sa oil-immersed at dry-type transformers, lalo na sa malalaking kapasidad na units.

6. Zero-Sequence Current Protection

• Function: Ang zero-sequence current protection ay nakakadetect ng grounding faults sa transformer. Kapag may ground fault sa windings o core, ang zero-sequence current protection device ay nakakadetect ng abnormal na pagtaas ng ground current at mag-trip after a certain delay upang i-isolate ang fault.

• Application: Angkop para sa mga transformers sa grounded neutral systems.

7. Pressure Relief Valve

• Function: Ang pressure relief valve ay nag-iwasan ng excessive pressure buildup sa loob ng oil tank ng transformer. Kung may fault (hal. short circuit) na nagdudulot ng mabilis na expansion ng oil at gas, ang pressure relief valve ay awtomatikong bubuksan upang irelease ang excess pressure, na nag-iwasan ang tank mula sa pag-rupture.

• Application: Ginagamit sa oil-immersed transformers, lalo na sa sitwasyon kung saan maaaring mabilis na tumaas ang pressure.

8. Breather (Desiccant Breather)

• Function: Ang breather ay nag-aalis ng impurities at moisture mula sa hangin na pumapasok sa conservator tank dahil sa pagbabago ng temperatura sa transformer. Ito ay naglalaman ng desiccants (hal. silica gel) na nag-absorb ng moisture, na nag-iwasan ang transformer oil mula sa contamination.

• Application: Ginagamit sa oil-immersed transformers, lalo na sa mga nangangailangan ng madalas na breathing.

9. Oil Purifier (Hot Oil Expansion Tank)

• Function: Ang oil purifier ay patuloy na nagsisihid ng transformer oil. Ito ay naglalaman ng adsorbents na nag-aalis ng tubig, free acids, at iba pang aging products mula sa oil habang ito ay umuusad sa purifier, na nagpapahaba ng buhay ng oil.

• Application: Ginagamit sa malalaking at medium-sized oil-immersed transformers, lalo na sa mga nangangailangan ng long-term stable operation.

10. Monitoring and Control System

• Function: Ang monitoring and control systems ay patuloy na nagsusunod sa operating parameters ng transformer, tulad ng voltage, current, temperature, at oil level. Kung may anumang abnormality ang nadetect, ang sistema ay mag-issue ng alarms at mag-aksyon ng appropriate protective actions batay sa predefined logic upang matiyak ang ligtas na operasyon.

• Application: Angkop para sa lahat ng uri ng transformers, lalo na sa smart grids.

11. Non-Electrical Protection

Function: Ang non-electrical protection devices ay nakakadetect ng non-electrical faults sa loob ng transformer, tulad ng gas, oil temperature, at pressure. Common non-electrical protections include:

• Heavy Gas Protection: Nag-trip kapag may malaking halaga ng gas na nabuo sa loob ng transformer.

• Light Gas Protection: Nag-issue ng alarm kapag may maliit na halaga ng gas na natuklasan.

• High Oil Temperature Protection: Nag-trip o nag-alarm kapag ang oil temperature ay lumampas sa set limit.

• Pressure Release Protection: Nag-trip o nag-alarm kapag ang pressure sa loob ng oil tank ay lumampas sa safe limit.

• Application: Ginagamit sa oil-immersed transformers, lalo na sa malalaking at medium-sized units.

12. Undervoltage Protection

• Function: Ang undervoltage protection ay nakakadetect kapag ang voltage sa transformer ay bumaba sa set threshold. Kung ang voltage ay masyadong mababa, ang protection device ay mag-trip upang i-isolate ang transformer, na nag-iwasan ang pinsala dahil sa undervoltage.

• Application: Angkop para sa lahat ng uri ng transformers, lalo na sa mga konektado sa sensitive equipment.

13. Overvoltage Protection

• Function: Ang overvoltage protection ay nakakadetect kapag ang voltage sa transformer ay lumampas sa set threshold. Kung ang voltage ay masyadong mataas, ang protection device ay mag-trip upang i-isolate ang transformer, na nag-iwasan ang pinsala dahil sa overvoltage.

• Application: Angkop para sa lahat ng uri ng transformers, lalo na sa mga exposed sa lightning strikes o transient overvoltages.

14. Circuit Breaker Control

• Function: Ang circuit breaker control devices ay gumagana kasama ng mga protective devices upang mabilis na i-disconnect ang transformer mula sa power source kapag may fault ang nadetect, na nag-iwasan ang paglala ng fault.

• Application: Angkop para sa lahat ng uri ng transformers, lalo na sa sitwasyon na nangangailangan ng mabilis na isolation.

15. Communication Function

• Function: Ang mga modernong transformer protection devices kadalasang may communication capabilities, na nagbibigay-daan sa data exchange sa higher-level control systems o iba pang protection devices. Ito ay nagbibigay ng remote monitoring, fault diagnosis, at data analysis.

• Application: Ginagamit sa mga transformers sa smart grids para sa centralized management at maintenance.

Summary

Ang mga modernong transformers ay may iba't ibang protective devices na sumasaklaw sa electrical at non-electrical protections. Ang mga device na ito ay gumagana sama-sama upang matiyak ang ligtas at reliable na operasyon ng transformer sa iba't ibang kondisyon. Ang pagpili ng angkop na protective devices at configurations ay maaaring optimized batay sa specific application environment at requirements ng transformer, na nagpapahusay ng overall safety ng sistema.