Hvad for slags beskyttelsesenheder er indbygget i moderne transformatorer?

Hvilke beskyttelsesenheder er indbygget i moderne transformatorer?

Moderne transformatorer er udstyret med en række indbyggede beskyttelsesenheder, der er designet til at sikre sikkert drift, forlænge deres levetid og forhindre, at fejl eskalerer. Nedenfor er en oversigt over nogle almindelige interne beskyttelsesenheder og deres funktioner:

1. Differensbeskyttelse

• Funktion: Differensbeskyttelse er den primære beskyttelse mod interne transformatorfejl. Den fungerer ved at sammenligne strømmene på begge sider af transformatoren. Hvis der er en uoverensstemmelse i strømmene, isolerer den hurtigt fejlen for at forhindre yderligere skade.

• Anvendelse: Passende til store kapacitets-transformatorer eller dem, der er placeret i kritiske strømsystemer.

2. Gas (Buchholz) Relæbeskyttelse

• Funktion: Gassbeskyttelse detekterer gasser, der dannes indeni transformatorens olie-tank. Når en fejl opstår (f.eks. isoleringsnedbrydning, vindingskortslutning), dekomponerer ollen og producerer gas. Gassrelæet aktiverer en alarm (let gas) eller et trip-signal (tung gas) for at afbryde strømforsyningen og forhindre, at fejlen forværres.

• Anvendelse: Bredt anvendt i olie-dækkede transformatorer, især store og mellemstore enheder.

3. Overstrømmebeskyttelse

• Funktion: Overstrømmebeskyttelse detekterer anormale stigninger i strømmen, som skyldes eksterne eller interne kortslutninger. Når strømmen overstiger en sat grænse, vil beskyttelsen trippe efter en vis forsinkelse for at forhindre skader på transformatoren på grund af overstrømning.

• Anvendelse: Bruges som backup-beskyttelse for eksterne kortslutninger i transformatorer.

4. Overbelastningsbeskyttelse

• Funktion: Overbelastningsbeskyttelse overvåger transformatorens langvarige overbelastningsforhold. Hvis transformatoren opererer under overbelastning i en lang periode, vil beskyttelsen sende en alarm, der varsler operatørerne om at træffe foranstaltninger for at forhindre skader på grund af overophedning.

• Anvendelse: Passende til alle typer transformatorer, især dem, der opererer nær fuld belastning i lange perioder.

5. Temperaturbeskyttelse

• Funktion: Temperaturbeskyttelse overvåger konstant olie- og vindings-temperaturen i transformatoren. Hvis temperaturen overstiger en sat grænse, vil beskyttelsen udløse en alarm og muligvis aktivere kølesystemer for at reducere temperaturen. I alvorlige tilfælde vil den trippe for at afbryde strømforsyningen.

• Anvendelse: Bruges i olie-dækkede og tørtransformatorer, især store enheder.

6. Nullsekvens-strømbeskyttelse

• Funktion: Nullsekvens-strømbeskyttelse detekterer jordfejl i transformatoren. Når en jordfejl opstår i vindingerne eller kernen, detekterer nullsekvens-strømbeskyttelsen den anormale stigning i jordstrømmen og tripper efter en vis forsinkelse for at isolere fejlen.

• Anvendelse: Passende til transformatorer i jordede neutrale systemer.

7. Tryksikringsværd

• Funktion: Tryksikringsværden forhindrer, at der opbygges for meget tryk indeni transformatorens olie-tank. Hvis en fejl (f.eks. kortslutning) forårsager hurtig udvidelse af ollen og gas, åbner tryksikringsværden automatisk for at slippe overtiretryk, hvilket forhindrer, at tanken sprænges.

• Anvendelse: Bruges i olie-dækkede transformatorer, især i situationer, hvor hurtige trykstigninger er mulige.

8. Ånder (Tørstoffilter)

• Funktion: En ånder fjerner urenheder og fugt fra luften, der kommer ind i konserveringsbeholderen på grund af temperaturændringer i transformatoren. Den indeholder tørstoff (f.eks. silicagel), der absorberer fugt, hvilket forhindrer, at transformatorolien bliver forurenet.

• Anvendelse: Bruges i olie-dækkede transformatorer, især dem, der kræver hyppig åndning.

9. Oljerens (Varm olje-udvidelsesbeholder)

• Funktion: En oljerens renser konstant transformatorolien. Den indeholder absorbenter, der fjerner vand, frie syrer og andre aldringsprodukter fra ollen, når den passerer gennem rensningen, hvilket forlænger ollens levetid.

• Anvendelse: Bruges i store og mellemstore olie-dækkede transformatorer, især dem, der kræver langvarig stabil drift.

10. Overvågnings- og styresystem

• Funktion: Overvågnings- og styresystemer overvåger konstant transformatorens driftsparametre, såsom spænding, strøm, temperatur og oljeniveau. Hvis der opdages afvigender, kan systemet sende alarmer og træffe passende beskyttelsesforanstaltninger baseret på fordefineret logik for at sikre sikkert drift.

• Anvendelse: Passende til alle typer transformatorer, især dem, der er placeret i smarte netværk.

11. Ikke-elektrisk beskyttelse

Funktion: Ikke-elektriske beskyttelsesenheder detekterer ikke-elektriske fejl indeni transformatoren, såsom gas, oljetemperatur og tryk. Almindelige ikke-elektriske beskyttelser inkluderer:

• Tung gasbeskyttelse: Tripper, når der dannes en stor mængde gas indeni transformatoren.

• Let gasbeskyttelse: Udløser en alarm, når der opdages en lille mængde gas.

• Høj oljetemperaturbeskyttelse: Tripper eller udløser en alarm, når oljetemperaturen overstiger en sat grænse.

• Trykfrigivelsesbeskyttelse: Tripper eller udløser en alarm, når trykket indeni olie-tanken overstiger en sikker grænse.

• Anvendelse: Bruges i olie-dækkede transformatorer, især store og mellemstore enheder.

12. Undervoltagebeskyttelse

• Funktion: Undervoltagebeskyttelse detekterer, når spændingen over transformatoren falder under en sat grænse. Hvis spændingen er for lav, vil beskyttelsen trippe for at isolere transformatoren, for at forhindre skader på grund af undervoltage.

• Anvendelse: Passende til alle typer transformatorer, især dem, der er forbundet til følsom udstyr.

13. Overvoltagebeskyttelse

• Funktion: Overvoltagebeskyttelse detekterer, når spændingen over transformatoren overstiger en sat grænse. Hvis spændingen er for høj, vil beskyttelsen trippe for at isolere transformatoren, for at forhindre skader på grund af overvoltage.

• Anvendelse: Passende til alle typer transformatorer, især dem, der er udsat for lynslag eller kortvarige overvoltage.

14. Kredsløbsbryderkontrol

• Funktion: Kredsløbsbryderkontroleheder arbejder sammen med beskyttelsesenheder for at hurtigt afkoble transformatoren fra strømforsyningen, når en fejl opdages, for at forhindre, at fejlen eskalerer.

• Anvendelse: Passende til alle typer transformatorer, især i situationer, der kræver hurtig isolation.

15. Kommunikationsfunktion

• Funktion: Moderne transformatorbeskyttelsesenheder har ofte kommunikationsmuligheder, der tillader dataudveksling med overordnede styresystemer eller andre beskyttelsesenheder. Dette gør det muligt at foretage fjernovervågning, fejldiagnose og dataanalyse.

• Anvendelse: Bruges i transformatorer inden for smarte netværk for centraliseret administration og vedligeholdelse.

Oversigt

Moderne transformatorer er udstyret med en bred vifte af beskyttelsesenheder, der dækker både elektriske og ikke-elektriske beskyttelser. Disse enheder samarbejder for at sikre sikkert og pålidelig drift af transformatoren under forskellige forhold. Vælgelsen af passende beskyttelsesenheder og konfigurationer kan optimeres baseret på den specifikke anvendelsesmiljø og -krav for transformatoren, hvilket forbedrer systemets overordnede sikkerhed.