Vilka skyddsanordningar är inbyggda i moderna transformatorer?

Vilka skyddsanordningar är inbyggda i moderna transformatorer?

Moderna transformatorer är utrustade med en mängd inbyggda skyddsanordningar som är utformade för att säkerställa säker drift, förlänga deras livslängd och förhindra att fel eskalerar. Nedan finns en översikt över några vanliga interna skyddsanordningar och deras funktioner:

1. Differensskydd

• Funktion: Differensskydd är det primära skyddet mot interna transformatorfel. Det fungerar genom att jämföra strömmarna på båda sidor av transformatorn. Om det finns en missmatch i strömmarna trippar det snabbt för att isolera felet och förhindra ytterligare skador.

• Användning: Lämpligt för stora kapacitetstransformatorer eller de i kritiska energisystem.

2. Gas (Buchholz) Reläskydd

• Funktion: Gasskydd upptäcker gaser som genereras inuti transformatorns oljebunken. När ett fel uppstår (t.ex. isoleringsbrott, vindningskortslutning) dekomponeras oljan och producerar gas. Gasspännrelén utlöser en larmsignal (lätta gaser) eller en tripsignal (tyngre gaser) för att avbryta strömflödet och förhindra att felet blir värre.

• Användning: Bred användning i oljeinbäddade transformatorer, särskilt stora och medelstora enheter.

3. Överströmskydd

• Funktion: Överströmskydd upptäcker ovanliga ökningar av ström orsakade av externa eller interna kortslutningar. När strömmen överstiger en inställd tröskel kommer skyddsanordningen att trippa efter en viss fördröjning för att förhindra skador på transformatorn till följd av överströmning.

• Användning: Används som reservskydd för externa kortslutningar i transformatorer.

4. Överbelastningsskydd

• Funktion: Överbelastningsskydd övervakar transformatorns långvariga överbelastningsförhållanden. Om transformatorn opererar under överbelastning under en längre tid kommer skyddsanordningen att utlösa en larmsignal, varar operatörerna om att vidta åtgärder och förhindra skador till följd av överhettning.

• Användning: Lämpligt för alla typer av transformatorer, särskilt de som opererar nära full belastning under lång tid.

5. Temperaturskydd

• Funktion: Temperaturskydd övervakar kontinuerligt oljetemperaturen och vindningstemperaturen i transformatorn. Om temperaturen överstiger en inställd gräns kommer skyddsanordningen att utlösa en larmsignal och kan aktivera kylningsystem för att minska temperaturen. I allvarliga fall kommer den att trippa för att avbryta strömförsörjningen.

• Användning: Används i oljeinbäddade och torrtransformatorer, särskilt stora kapacitetsenheter.

6. Nollsekvensströmskydd

• Funktion: Nollsekvensströmskydd upptäcker jordningsfel i transformatorn. När ett jordningsfel uppstår i vindningarna eller kärnan upptäcker nollsekvensströmskyddsanordningen den ovanliga ökningen av jordningsströmmen och trippar efter en viss fördröjning för att isolera felet.

• Användning: Lämpligt för transformatorer i system med jordad neutral.

7. Tryckavlastningsventil

• Funktion: Tryckavlastningsventilen förhindrar att trycket i transformatorns oljebunken blir för högt. Om ett fel (t.ex. kortslutning) orsakar snabb expansion av olja och gas öppnar tryckavlastningsventilen automatiskt för att släppa ut övertryck, vilket förhindrar att bunkern spricker.

• Användning: Används i oljeinbäddade transformatorer, särskilt i situationer där snabba tryckökningar är möjliga.

8. Andningsfilter (Torkmedelsfilter)

• Funktion: Ett andningsfilter tar bort impuriteter och fukt från luften som går in i konservatortanken på grund av temperaturförändringar i transformatorn. Det innehåller torkmedel (t.ex. silicagel) som absorberar fukt, vilket förhindrar att transformatoroljan blir kontaminerad.

• Användning: Används i oljeinbäddade transformatorer, särskilt de som kräver frekventa andningstillfällen.

9. Oljerening (Hett oljeexpansionsreservoar)

• Funktion: En oljerening rengör kontinuerligt transformatoroljan. Den innehåller adsorbenter som tar bort vatten, fria syror och andra åldersprodukter från oljan när den flödar genom reningen, vilket förlänger livslängden på oljan.

• Användning: Används i stora och medelstora oljeinbäddade transformatorer, särskilt de som kräver långtidstabilt drift.

10. Övervaknings- och styrsystem

• Funktion: Övervaknings- och styrsystem övervakar kontinuerligt transformatorns driftparametrar, såsom spänning, ström, temperatur och oljenivå. Om några avvikelse upptäcks kan systemet ge larm och vidta lämpliga skyddsåtgärder baserat på fördefinierad logik för att säkerställa säker drift.

• Användning: Lämpligt för alla typer av transformatorer, särskilt de i smarta nät.

11. Icke-elektriska skydd

Funktion: Icke-elektriska skyddsanordningar upptäcker icke-elektriska fel inuti transformatorn, såsom gas, oljetemperatur och tryck. Vanliga icke-elektriska skydd inkluderar:

• Tyngre gasskydd: Trippar när stora mängder gas genereras inuti transformatorn.

• Lättare gasskydd: Ger larm när små mängder gas upptäcks.

• Hög oljetemperatursskydd: Trippar eller ger larm när oljetemperaturen överskrider en inställd gräns.

• Tryckavlastningsskydd: Trippar eller ger larm när trycket i oljebunken överskrider en säker gräns.

• Användning: Används i oljeinbäddade transformatorer, särskilt stora och medelstora enheter.

12. Underspänningsskydd

• Funktion: Underspänningsskydd upptäcker när spänningen över transformatorn faller under en inställd tröskel. Om spänningen är för låg kommer skyddsanordningen att trippa för att isolera transformatorn, vilket förhindrar skador till följd av underspänning.

• Användning: Lämpligt för alla typer av transformatorer, särskilt de anslutna till känslig utrustning.

13. Överspänningsskydd

• Funktion: Överspänningsskydd upptäcker när spänningen över transformatorn överstiger en inställd tröskel. Om spänningen är för hög kommer skyddsanordningen att trippa för att isolera transformatorn, vilket förhindrar skador till följd av överspänning.

• Användning: Lämpligt för alla typer av transformatorer, särskilt de exponerade för blixtslag eller transitoriska överspänningar.

14. Brytarskydd

• Funktion: Brytarskyddsanordningar arbetar tillsammans med skyddsanordningar för att snabbt koppla ifrån transformatorn från strömkällan när ett fel upptäcks, vilket förhindrar att felet eskalerar.

• Användning: Lämpligt för alla typer av transformatorer, särskilt i situationer som kräver snabb isolering.

15. Kommunikationsfunktion

• Funktion: Moderna transformatorskyddsanordningar har ofta kommunikationsförmåga, vilket gör det möjligt att utbyta data med högre nivås styrsystem eller andra skyddsanordningar. Detta möjliggör fjärrövervakning, feldiagnos och dataanalys.

• Användning: Används i transformatorer inom smarta nät för centraliserad hantering och underhåll.

Sammanfattning

Moderna transformatorer är utrustade med en mängd skyddsanordningar som täcker både elektriska och icke-elektriska skydd. Dessa anordningar samverkar för att säkerställa säker och pålitlig drift av transformatorn under olika förhållanden. Väljandet av lämpliga skyddsanordningar och konfigurationer kan optimeras baserat på den specifika tillämpningsmiljön och kraven för transformatorn, vilket ökar det totala systemets säkerhet.