Anong mga device ng proteksyon ang nakabuo sa mga modernong transformer?

Ano ang mga Protective Devices na Nakabuo 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 pag-escalate ng mga fault. Narito ang 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 mga internal transformer faults. Ito ay gumagana sa pamamaraan ng pagsusuri ng mga current sa parehong bahagi ng transformer. Kung may mismatch sa mga current, ito ay mabilis na trip para i-isolate ang fault, na nag-iwas sa mas malaking pinsala.

• Application: Angkop para sa mga large-capacity transformers o sa mga critical power systems.

2. Gas (Buchholz) Relay Protection

• Function: Ang gas protection ay detekta ang mga gas na nabuo sa loob ng oil tank ng transformer. Kapag may fault (halimbawa, insulation breakdown, winding short-circuit), ang oil ay nadekompose at bumubuo 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 pag-escalate ng fault.

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

3. Overcurrent Protection

• Function: Ang overcurrent protection ay detekta ang abnormal na pagtaas ng current dahil sa external o internal short circuits. Kapag ang current ay lumampas sa iset na threshold, ang protective device ay mag-trip pagkatapos ng tiyak na delay upang iwasan ang pinsala sa transformer dahil sa overcurrent.

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

4. Overload Protection

• Function: Ang overload protection ay monitore ang long-term overloading condition ng transformer. Kung ang transformer ay nag-ooperate sa ilalim ng overload para sa mahabang panahon, ang protective device ay mag-issue ng alarm, nag-uulat sa mga operator na gawin ang kailangang hakbang at iwasan ang pinsala dahil sa overheating.

• Application: Angkop para sa lahat ng uri ng transformers, lalo na sa mga nangangailangan ng full load operation sa mahabang panahon.

5. Temperature Protection

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

• Application: Ginagamit sa mga oil-immersed at dry-type transformers, lalo na sa mga large-capacity units.

6. Zero-Sequence Current Protection

• Function: Ang zero-sequence current protection ay detekta ang grounding faults sa transformer. Kapag may ground fault sa windings o core, ang zero-sequence current protection device ay detekta ang abnormal na pagtaas ng ground current at mag-trip pagkatapos ng tiyak na 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 ang excessive pressure buildup sa loob ng oil tank ng transformer. Kapag may fault (halimbawa, short circuit) na nagdudulot ng mabilis na paglaki ng oil at gas, ang pressure relief valve ay awtomatikong bukas upang i-release ang excess pressure, na nag-iwasan ang tank mula sa pag-rupture.

• Application: Ginagamit sa mga oil-immersed transformers, lalo na sa mga sitwasyon na maaaring magkaroon ng mabilis na pagtaas ng 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 may desiccants (halimbawa, silica gel) na nag-absorb ng moisture, na nag-iwasan ang transformer oil mula sa pagkakontaminado.

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

9. Oil Purifier (Hot Oil Expansion Tank)

• Function: Ang oil purifier ay patuloy na nagsasalinis ng transformer oil. Ito ay may adsorbents na nag-aalis ng tubig, free acids, at iba pang aging products mula sa oil habang ito ay dumaan sa purifier, na nagpapahaba ng life ng oil.

• Application: Ginagamit sa mga large 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 anuman ang abnormalities na natuklasan, ang sistema ay mag-issue ng alarms at gumawa 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 mga nasa smart grids.

11. Non-Electrical Protection

Function: Ang non-electrical protection devices ay detekta ang mga non-electrical faults sa loob ng transformer, tulad ng gas, oil temperature, at pressure. Ang mga karaniwang non-electrical protections ay kinabibilangan ng:

• 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 iset na limit.

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

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

12. Undervoltage Protection

• Function: Ang undervoltage protection ay detekta kung ang voltage sa loob ng transformer ay bababa sa iset na threshold. Kung ang voltage ay masyadong mababa, ang protective 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 detekta kung ang voltage sa loob ng transformer ay lumampas sa iset na threshold. Kung ang voltage ay masyadong mataas, ang protective 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 na natuklasan, na nag-iwasan ang fault mula sa pag-escalate.

• Application: Angkop para sa lahat ng uri ng transformers, lalo na sa mga 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 protective devices. Ito ay nagbibigay ng remote monitoring, fault diagnosis, at data analysis.

• Application: Ginagamit sa mga transformers sa loob ng 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 nagpapataas ng overall safety ng sistema.