Welke beschermingsapparaten zijn ingebouwd in moderne transformatoren?
Welke Beschermingsapparatuur Zit er in Moderne Transformatoren?
Moderne transformatoren zijn uitgerust met een verscheidenheid aan ingebouwde beschermingsapparaten die veilig bedrijf, verlenging van de levensduur en voorkomen dat storingen escaleren. Hieronder volgt een overzicht van enkele veelvoorkomende interne beschermingsapparaten en hun functies:
1. Differentieelbeveiliging
• Functie: Differentieelbeveiliging is de primaire beveiliging tegen interne transformatorstoringen. Het werkt door de stroom aan beide zijden van de transformator te vergelijken. Bij een discrepantie in de stromen schakelt het snel om de storing te isoleren en verdere schade te voorkomen.
• Toepassing: Geschikt voor grote capaciteitstransformatoren of die in kritieke energie-installaties.
2. Gas (Buchholz) Relaisbeveiliging
• Functie: Gasbeveiliging detecteert gassen die binnen de olie-tank van de transformator worden geproduceerd. Bij een storing (bijv. isolatiefout, spoelshort-circuit) wordt de olie afgebroken en produceert gas. Het gasrelais activeert een alarm (licht gas) of een tripsignaal (zwaar gas) om de energietoevoer te onderbreken en de storing te voorkomen dat deze verergert.
• Toepassing: Wijdverspreid gebruikt in oliegedrenkte transformatoren, vooral in grote en middelgrote eenheden.
3. Overstroombeveiliging
• Functie: Overstroombeveiliging detecteert ongewone stroomtoenames veroorzaakt door externe of interne kortsluitingen. Als de stroom een ingestelde drempel overschrijdt, zal het beveiligingsapparaat na een bepaalde vertraging tripschakelen om schade aan de transformator door overstroom te voorkomen.
• Toepassing: Gebruikt als back-upbeveiliging voor externe kortsluitingen in transformatoren.
4. Overbelastingsbeveiliging
• Functie: Overbelastingsbeveiliging monitort de langdurige overbelastingstoestand van de transformator. Als de transformator gedurende een lange periode onder overbelasting werkt, geeft het beveiligingsapparaat een alarm af, waarmee operators gewaarschuwd worden om actie te ondernemen en schade door oververhitting te voorkomen.
• Toepassing: Geschikt voor alle soorten transformatoren, vooral die die gedurende lange periodes bijna op volle belasting werken.
5. Temperatuurbeveiliging
• Functie: Temperatuurbeveiliging monitort continu de olie- en spoeltemperatuur van de transformator. Als de temperatuur een ingestelde limiet overschrijdt, activeert het beveiligingsapparaat een alarm en kan het koelsystemen activeren om de temperatuur te verlagen. In ernstige gevallen zal het tripschakelen om de energietoevoer te onderbreken.
• Toepassing: Gebruikt in oliegedrenkte en drooggetypeerde transformatoren, vooral in grote capaciteitseenheden.
6. Nulsequentiestroombeveiliging
• Functie: Nulsequentiestroombeveiliging detecteert aardfouten in de transformator. Bij een aardfout in de spoelen of kern, detecteert het nulsequentiestroombeveiligingsapparaat de ongewone toename van de aardstroom en tripschakelt na een bepaalde vertraging om de fout te isoleren.
• Toepassing: Geschikt voor transformatoren in gestarte neutrale systemen.
7. Drukaflossingsklep
• Functie: De drukaflossingsklep voorkomt een te hoge drukopbouw binnen de olie-tank van de transformator. Bij een storing (bijv. kortsluiting) die snelle expansie van olie en gas veroorzaakt, opent de drukaflossingsklep automatisch om overtollige druk af te voeren, waardoor de tank niet barst.
• Toepassing: Gebruikt in oliegedrenkte transformatoren, vooral in situaties waar snelle druktoenames mogelijk zijn.
8. Ademklep (Ontvochtiger)
• Functie: Een ademklep verwijdert onzuiverheden en vocht uit de lucht die de conservatietank binnendringt door temperatuurswijkingen in de transformator. Het bevat ontvochtigers (bijv. silicagel) die vocht absorberen, waardoor de transformatorolie niet besmet raakt.
• Toepassing: Gebruikt in oliegedrenkte transformatoren, vooral die die vaak ademen.
9. Oliezuiveraar (Warmte-expansietank)
• Functie: Een oliezuiveraar reinigt continu de transformatorolie. Het bevat adsorberende materialen die water, vrije zuren en andere ouderdomsproducten uit de olie verwijderen terwijl deze door de zuiveraar stroomt, waardoor de levensduur van de olie wordt verlengd.
• Toepassing: Gebruikt in grote en middelgrote oliegedrenkte transformatoren, vooral die die stabiele lange-termijnbedrijf vereisen.
10. Bewaking- en besturingssysteem
• Functie: Bewaking- en besturingssystemen monitoren continu de bedrijfsparameters van de transformator, zoals spanning, stroom, temperatuur en olieniveau. Als anomalieën worden gedetecteerd, kan het systeem alarmsignalen geven en passende beschermende maatregelen nemen op basis van vooraf gedefinieerde logica om veilig bedrijf te waarborgen.
• Toepassing: Geschikt voor alle soorten transformatoren, vooral die in slimme netwerken.
11. Niet-elektrische beveiliging
Functie: Niet-elektrische beveiligingsapparaten detecteren niet-elektrische storingen binnen de transformator, zoals gas, oljetemperatuur en druk. Algemene niet-elektrische beveiligingen omvatten:
Zwaar gasbeveiliging: Tripschakelt bij het genereren van een grote hoeveelheid gas binnen de transformator.
Licht gasbeveiliging: Geeft een alarm af bij het detecteren van een kleine hoeveelheid gas.
Hoge oljetemperatuurbeveiliging: Tripschakelt of geeft een alarm af wanneer de oljetemperatuur een ingestelde limiet overschrijdt.
Drukaflossingsbeveiliging: Tripschakelt of geeft een alarm af wanneer de druk binnen de olie-tank een veilige limiet overschrijdt.
Toepassing: Gebruikt in oliegedrenkte transformatoren, vooral grote en middelgrote eenheden.
12. Onderspanningsbeveiliging
• Functie: Onderspanningsbeveiliging detecteert wanneer de spanning over de transformator onder een ingestelde drempel valt. Als de spanning te laag is, zal het beveiligingsapparaat tripschakelen om de transformator te isoleren, waardoor schade door onderspanning wordt voorkomen.
• Toepassing: Geschikt voor alle soorten transformatoren, vooral die die verbonden zijn met gevoelige apparatuur.
13. Overspanningsbeveiliging
• Functie: Overspanningsbeveiliging detecteert wanneer de spanning over de transformator een ingestelde drempel overschrijdt. Als de spanning te hoog is, zal het beveiligingsapparaat tripschakelen om de transformator te isoleren, waardoor schade door overspanning wordt voorkomen.
• Toepassing: Geschikt voor alle soorten transformatoren, vooral die die blootgesteld zijn aan blikseminslagen of tijdelijke overspanningen.
14. Schakelaarbesturing
• Functie: Schakelaarbesturingapparaten werken samen met beveiligingsapparaten om de transformator snel van de energiebron te ontkoppelen wanneer een storing wordt gedetecteerd, waardoor de storing niet escaleert.
• Toepassing: Geschikt voor alle soorten transformatoren, vooral in situaties die snelle isolatie vereisen.
15. Communicatiefunctie
• Functie: Moderne transformatorbeveiligingsapparaten hebben vaak communicatiecapaciteiten, waardoor gegevens kunnen worden uitgewisseld met hogere controle-systemen of andere beveiligingsapparaten. Dit stelt remote monitoring, foutdiagnose en gegevensanalyse in staat.
• Toepassing: Gebruikt in transformatoren binnen slimme netwerken voor centraal beheer en onderhoud.
Samenvatting
Moderne transformatoren zijn uitgerust met een breed scala aan beveiligingsapparaten die zowel elektrische als niet-elektrische beveiligingen omvatten. Deze apparaten werken samen om veilig en betrouwbaar bedrijf van de transformator onder verschillende omstandigheden te waarborgen. De selectie van geschikte beveiligingsapparaten en configuraties kan worden geoptimaliseerd op basis van de specifieke toepassingsomgeving en eisen van de transformator, waardoor de algehele veiligheid van het systeem wordt verhoogd.
