Hvilke beskyttelsesenheter er bygget inn i moderne transformatorer
Hvilke beskyttelsesenheter er bygget inn i moderne transformatorer?
Moderne transformatorer er utstyrt med en rekke innebygde beskyttelsesenheter designet for å sikre sikker drift, forlenge levetiden og forhindre at feil eskalerer. Her er en oversikt over noen vanlige interne beskyttelsesenheter og deres funksjoner:
1. Differensbeskyttelse
• Funksjon: Differensbeskyttelse er den primære beskyttelsen mot interne transformatorfeil. Den fungerer ved å sammenligne strømmene på begge sider av transformator. Hvis det er en uoverensstemmelse i strømmene, aktiveres den raskt for å isolere feilen, for å unngå videre skade.
• Anvendelse: Passende for store kapasitets-transformatorer eller de som er i kritiske strømsystemer.
2. Gass (Buchholz) Relæbeskyttelse
• Funksjon: Gassbeskyttelse oppdager gasser som dannes inni transformatorens oljetank. Når en feil oppstår (f.eks. isoleringsbrudd, spolekortslutning), dekomponerer ollen og produserer gass. Gassrelæet utløser en alarm (lett gass) eller et trip-signal (tung gass) for å kutte strømmen og forhindre at feilen verre.
• Anvendelse: Bredt anvendt i oljebeholdtransformatorer, spesielt større og middels størrelse enheter.
3. Overstrømingsbeskyttelse
• Funksjon: Overstrømingsbeskyttelse oppdager unormal økning i strøm forårsaket av eksterne eller interne kortslutninger. Når strømmen overstiger en satt grense, vil beskyttelsesenheten trippe etter en viss forsinkelse for å forhindre skade på transformator pga. overstrømning.
• Anvendelse: Brukes som reservebeskyttelse for eksterne kortslutninger i transformatorer.
4. Overbelastningsbeskyttelse
• Funksjon: Overbelastningsbeskyttelse overvåker transformatorens langvarige overbelasted tilstand. Hvis transformatoren opererer under overbelasting i en lang periode, vil beskyttelsesenheten gi en alarm, varsle operatører om å ta tiltak og forhindre skade pga. overoppvarming.
• Anvendelse: Passende for alle typer transformatorer, spesielt de som opererer nær full last over lengre perioder.
5. Temperaturbeskyttelse
• Funksjon: Temperaturbeskyttelse overvåker kontinuerlig oljetemperaturen og spoletemperaturen i transformator. Hvis temperaturen overstiger en satt grense, vil beskyttelsesenheten utløse en alarm og kan aktivere kjølesystemer for å redusere temperaturen. I alvorlige tilfeller vil den trippe for å kutte strømmen.
• Anvendelse: Brukes i oljebehold- og tørretransformatorer, spesielt større kapasitets-enheter.
6. Nullsekvensstrømbeskyttelse
• Funksjon: Nullsekvensstrømbeskyttelse oppdager jordfeil i transformator. Når en jordfeil oppstår i spoler eller kjern, oppdager nullsekvensstrømbeskyttelsen den unormale økningen i jordstrøm og tripper etter en viss forsinkelse for å isolere feilen.
• Anvendelse: Passende for transformatorer i jordede nøytralsystemer.
7. Trykkavlastningsventil
• Funksjon: Trykkavlastningsventilen forhindrer unormal trykkopbygging inni transformatorens oljetank. Hvis en feil (f.eks. kortslutning) fører til rask utvidelse av ollen og gassen, åpner trykkavlastningsventilen automatisk for å slippe unna overtynn press, for å forhindre at tanken sprenger.
• Anvendelse: Brukes i oljebeholdtransformatorer, spesielt i situasjoner hvor raske trykkøkninger er mulige.
8. Pustekap (Tørkestoffpustekap)
• Funksjon: En pustekap fjerner urenheter og fuktighet fra luften som trenger inn i bevaringstanken på grunn av temperaturendringer i transformator. Den inneholder tørkestoffer (f.eks. silikagel) som absorberer fukt, for å forhindre at transformatorollen blir forurenet.
• Anvendelse: Brukes i oljebeholdtransformatorer, spesielt de som krever frekvent pusting.
9. Oljerens (Varm oljeutvidetank)
• Funksjon: En oljerens rensar kontinuerlig transformatorollen. Den inneholder absorbenter som fjerner vann, frie syrer og andre aldringsprodukter fra ollen mens den flyter gjennom rensetanken, for å forlenge livet til ollen.
• Anvendelse: Brukes i større og middels størrelse oljebeholdtransformatorer, spesielt de som krever langtids stabil drift.
10. Overvåking- og kontrollsystem
• Funksjon: Overvåking- og kontrollsystemer overvåker kontinuerlig transformatorens driftsparametre, som spenning, strøm, temperatur og oljenivå. Hvis noen unormaliteter oppdages, kan systemet gi alarmer og utføre passende beskyttelsesforanstaltninger basert på forhåndsdefinert logikk for å sikre sikker drift.
• Anvendelse: Passende for alle typer transformatorer, spesielt de i smarte nett.
11. Ikke-elektrisk beskyttelse
Funksjon: Ikke-elektriske beskyttelsesenhetene oppdager ikke-elektriske feil inni transformator, som gass, oljetemperatur og trykk. Vanlige ikke-elektriske beskyttelser inkluderer:
Tung gassbeskyttelse: Tripper når en stor mengde gass dannes inni transformator.
Lett gassbeskyttelse: Gir en alarm når en liten mengde gass oppdages.
Høy oljetemperaturbeskyttelse: Tripper eller gir en alarm når oljetemperaturen overstiger en satt grense.
Trykkavlastningsbeskyttelse: Tripper eller gir en alarm når trykket inni oljetanken overstiger en trygg grense.
Anvendelse: Brukes i oljebeholdtransformatorer, spesielt større og middels størrelse enheter.
12. Lavspenningbeskyttelse
• Funksjon: Lavspenningbeskyttelse oppdager når spenningen over transformatoren faller under en satt grense. Hvis spenningen er for lav, vil beskyttelsesenheten trippe for å isolere transformator, for å forhindre skade pga. lavspenning.
• Anvendelse: Passende for alle typer transformatorer, spesielt de koblet til følsom utstyr.
13. Høyspenningbeskyttelse
• Funksjon: Høyspenningbeskyttelse oppdager når spenningen over transformatoren overstiger en satt grense. Hvis spenningen er for høy, vil beskyttelsesenheten trippe for å isolere transformator, for å forhindre skade pga. høyspenning.
• Anvendelse: Passende for alle typer transformatorer, spesielt de utsatt for lynnedslag eller transiente høyspenninger.
14. Sirkuitbryterkontroll
• Funksjon: Sirkuitbryterkontrolleenheter fungerer i samarbeid med beskyttelsesenhetene for å raskt frakoble transformatoren fra strømkilden når en feil oppdages, for å forhindre at feilen eskalerer.
• Anvendelse: Passende for alle typer transformatorer, spesielt i situasjoner som krever rask isolering.
15. Kommunikasjonsfunksjon
• Funksjon: Moderne transformatorbeskyttelsesenheter har ofte kommunikasjonskapasitet, som tillater datautveksling med høyere kontrollsystemer eller andre beskyttelsesenheter. Dette gjør det mulig med fjernovervåking, feildiagnose og dataanalyse.
• Anvendelse: Brukes i transformatorer i smarte nett for sentralisert administrasjon og vedlikehold.
Sammendrag
Moderne transformatorer er utstyrt med en bred rekke beskyttelsesenheter som dekker både elektriske og ikke-elektriske beskyttelser. Disse enhetene fungerer sammen for å sikre sikker og pålitelig drift av transformator under ulike forhold. Valg av passende beskyttelsesenheter og konfigurasjoner kan optimaliseres basert på den spesifikke anvendelsesmiljøet og kravene til transformator, for å forbedre det totale sikkerhetsnivået i systemet.
