Milyen védelmi eszközök vannak beépítve a modern transzformátorokba?
Milyen védelmi eszközök vannak beépítve a modern transzformátorokba?
A modern transzformátorok számos beépített védelmi eszközzel rendelkeznek, amelyek biztonságos működést, élettartam meghosszabbítását és hibák elterjedésének megakadályozását szolgálják. A lenti áttekintés néhány gyakori belső védelmi eszközről és annak funkciójáról ad információt:
1. Differenciális védelem
• Funkció: A differenciális védelem az elsődleges védelem a transzformátor belső hibái ellen. Működése során összehasonlítja a transzformátor két oldalán lévő áramokat. Ha az áramok nem egyeznek, gyorsan kikapcsolja a hibát, így további károkat elkerül.
• Alkalmazás: Nagy kapacitású transzformátorokra vagy kritikus tápegységekre alkalmas.
2. Gáz (Buchholz) relévédelem
• Funkció: A gázvédelem felismeri a transzformátor olajtartályában keletkező gázokat. Ha hiba történik (pl. izoláció romlása, tekercs rövidzárt), az olaj bomlik le és gázt termel. A gázrelé riasztást indít (világos gáz) vagy kikapcsoló jelet (sötét gáz) küld, hogy leállítsa a tápegységet, és megakadályozza a hiba további súlyosbodását.
• Alkalmazás: Széles körben használt olajeltolt transzformátorokban, különösen nagy- és közepes méretű egységeknél.
3. Túlmenő áramvédelem
• Funkció: A túlmenő áramvédelem felismeri a külső vagy belső rövidzárok miatt bekövetkező anormális áramnövekedést. Ha az áram meghaladja a beállított küszöbértéket, a védelmi eszköz egy bizonyos késleltetés után kikapcsol, hogy megakadályozza a túlmenő áram okozta károkat.
• Alkalmazás: Használatos a transzformátorok külső rövidzárai esetén tartalék védelemként.
4. Túlterhelési védelem
• Funkció: A túlterhelési védelem figyeli a transzformátor hosszú távú túlterhelési állapotát. Ha a transzformátor hosszú ideig túlterhelt állapotban működik, a védelmi eszköz riasztást indít, hogy a műveletvezetők intézkedjenek, és megakadályozzák a túlhősítés miatti károkat.
• Alkalmazás: Alkalmazható minden típusú transzformátoron, különösen azokon, amelyek hosszú ideig teljes terhelés mellett működnek.
5. Hőmérsékleti védelem
• Funkció: A hőmérsékleti védelem folyamatosan figyeli a transzformátor olaj- és tekercshőmérsékletét. Ha a hőmérséklet meghaladja a beállított határértéket, a védelmi eszköz riasztást indít, és esetleg hűtőrendszereket aktivál, hogy csökkentse a hőmérsékletet. Súlyos esetben kikapcsolja a tápegységet.
• Alkalmazás: Olajeltolt és száraz transzformátorokban, különösen nagy kapacitású egységeknél használatos.
6. Nulla sorrendű áramvédelem
• Funkció: A nulla sorrendű áramvédelem felismeri a transzformátor földelési hibáit. Ha a tekercsekben vagy a magasságban földelési hiba történik, a nulla sorrendű áramvédelem felismeri a földelési áram anormális növekedését, és egy bizonyos késleltetés után kikapcsol, hogy elszigetelje a hibát.
• Alkalmazás: Alkalmazható a földelési semleges rendszerekben lévő transzformátorokon.
7. Nyomáscsökkentő szivattyú
• Funkció: A nyomáscsökkentő szivattyú megakadályozza a transzformátor olajtartályában bekövetkező túlnyomás jelentős növekedését. Ha hiba (pl. rövidzár) okoz olaj és gáz gyors kibővülését, a nyomáscsökkentő szivattyú automatikusan megnyílik, hogy kiengedje a túlmaradó nyomást, megakadályozva a tartály leroppanását.
• Alkalmazás: Olajeltolt transzformátorokban, különösen olyan helyzetekben, ahol gyors nyomásnövekedés lehetséges.
8. Légcserélő (Szárító légcserélő)
• Funkció: A légcserélő eltávolítja a transzformátor hőmérséklet-változásai miatt a konzervtó tartályba bejutó levegőből a szennyeződéket és párat. Tartalmaz szárítóanyagot (pl. szilikágélt), ami a párat adszorbiálja, megakadályozva a transzformátor olajának szennyeződését.
• Alkalmazás: Olajeltolt transzformátorokban, különösen olyanokban, amelyek gyakran szükségesnek találják a légcserét.
9. Olajtisztító (Meleg olaj kiterjesztő tartály)
• Funkció: Az olajtisztító folyamatosan tiszta tartalmat tart a transzformátor olajában. Adsorbens anyagokkal rendelkezik, amelyek a vízt, a szabad savakat és más öregedési termékeket eltávolítják az olajból, miközben azt a tisztítón keresztül cirkulálják, hosszabbítva az olaj élettartamát.
• Alkalmazás: Nagy- és közepes méretű olajeltolt transzformátorokban, különösen olyanokban, amelyek hosszú távú stabil működést igényelnek.
10. Figyelési és irányítási rendszer
• Funkció: A figyelési és irányítási rendszerek folyamatosan követik a transzformátor működési paramétereit, mint például a feszültséget, az áramot, a hőmérsékletet és az olajszintet. Ha bármilyen anomáliát észlelnek, a rendszer riasztást indít, és előre meghatározott logika alapján megfelelő védelmi intézkedéseket hajt végre, hogy biztosítsa a biztonságos működést.
• Alkalmazás: Alkalmazható minden típusú transzformátoron, különösen intelligens hálózatokban.
11. Nem-elektromos védelem
Funkció: A nem-elektromos védelmi eszközök felismerik a transzformátoron belül fellépő nem-elektromos hibákat, mint például a gáz, az olajhőmérséklet és a nyomás. Gyakori nem-elektromos védelmi eszközök:
Sötét gázvédelem: Kikapcsol, ha a transzformátoron belül jelentős mennyiségű gáz keletkezik.
Világos gázvédelem: Riasztást indít, ha kis mennyiségű gáz észlelhető.
Magas olajhőmérsékleti védelem: Kikapcsol vagy riasztást indít, ha az olajhőmérséklet meghaladja a beállított határértéket.
Nyomásmentesítő védelem: Kikapcsol vagy riasztást indít, ha a nyomás a tartályban meghaladja a biztonságos határértéket.
Alkalmazás: Olajeltolt transzformátorokban, különösen nagy- és közepes méretű egységeknél használatos.
12. Alacsony feszültségű védelem
• Funkció: Az alacsony feszültségű védelem felismeri, ha a transzformátoron keresztül haladó feszültség alá esik a beállított küszöbértéken. Ha a feszültség túl alacsony, a védelmi eszköz kikapcsol, hogy elszigetelje a transzformátort, megakadályozva az alacsony feszültség miatti károkat.
• Alkalmazás: Alkalmazható minden típusú transzformátoron, különösen olyanokon, amelyek érzékeny berendezésekhez vannak csatlakoztatva.
13. Magas feszültségű védelem
• Funkció: A magas feszültségű védelem felismeri, ha a transzformátoron keresztül haladó feszültség meghaladja a beállított küszöbértéket. Ha a feszültség túl magas, a védelmi eszköz kikapcsol, hogy elszigetelje a transzformátort, megakadályozva a magas feszültség miatti károkat.
• Alkalmazás: Alkalmazható minden típusú transzformátoron, különösen olyanokon, amelyek villámütőkkel vagy tranzitoris magas feszültségekkel találkoznak.
14. Átkapcsolóirányító
• Funkció: Az átkapcsolóirányító eszközök együttműködnek a védelmi eszközökkel, hogy gyorsan leválasszák a transzformátort a tápegységtől, ha hiba észlelhető, megakadályozva a hiba további súlyosbodását.
• Alkalmazás: Alkalmazható minden típusú transzformátoron, különösen olyan helyzetekben, ahol gyors elszigetelés szükséges.
15. Kommunikációs funkció
• Funkció: A modern transzformátorvédelmi eszközök gyakran kommunikációs képességekkel rendelkeznek, lehetővé téve az adatcserét a felsőbb szintű irányítási rendszerekkel vagy más védelmi eszközökkel. Ez lehetővé teszi a távoli figyelést, a hiba diagnosztikát és az adatelemzést.
• Alkalmazás: Intelligens hálózatokban lévő transzformátorokban központi kezelés és karbantartás céljából használatos.
Összefoglalás
A modern transzformátorok számos védelmi eszközzel vannak felszerelve, amelyek elektromos és nem-elektromos védelmet is biztosítanak. Ezek az eszközök együttesen működnek, hogy biztosítsák a transzformátor biztonságos és megbízható működését különböző feltételek között. A megfelelő védelmi eszközök és konfigurációk kiválasztása optimalizálható a transzformátor specifikus alkalmazáskörnyezetének és igényeinek alapján, növelve a rendszer teljes biztonságát.
