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

Ano ang mga Protective Devices na Nakasangkot sa Modernong Transformers?

Ang mga modernong transformers ay may iba't ibang built-in protective devices na disenyo upang tiyakin ang ligtas na operasyon, palawakin ang kanilang buhay, at pigilan ang paglaki ng mga kaput. Narito ang isang overview ng ilang karaniwang internal protective devices at ang kanilang mga tungkulin:

1. Differential Protection

• Tungkulin: 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 nag-trip upang i-isolate ang fault, at pigilan ang mas malaking pinsala.

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

2. Gas (Buchholz) Relay Protection

• Tungkulin: Ang gas protection ay namumuno sa mga gas na nabuo sa loob ng oil tank ng transformer. Kapag may fault (halimbawa, insulation breakdown, winding short-circuit), ang oil ay nasisira 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 pigilan ang paglaki ng fault.

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

3. Overcurrent Protection

• Tungkulin: Ang overcurrent protection ay namumuno sa abnormal na pagtaas ng current dahil sa external o internal short circuits. Kapag ang current ay lumampas sa itinakdang threshold, ang protective device ay mag-trip matapos ng isang tiyak na delay upang pigilan ang pinsala sa transformer dahil sa overcurrent.

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

4. Overload Protection

• Tungkulin: Ang overload protection ay namomonitor ang long-term overloading condition ng transformer. Kung ang transformer ay tumatakbong overloaded sa mahabang panahon, ang protective device ay mag-issue ng alarm, nag-uulat sa mga operator na gawin ang aksyon at pigilan ang pinsala dahil sa sobrang init.

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

5. Temperature Protection

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

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

6. Zero-Sequence Current Protection

• Tungkulin: Ang zero-sequence current protection ay namumuno sa grounding faults sa transformer. Kapag may ground fault sa windings o core, ang zero-sequence current protection device ay namumuno sa abnormal na pagtaas ng ground current at mag-trip matapos ng isang tiyak na delay upang i-isolate ang fault.

• Paggamit: Angkop para sa mga transformers sa grounded neutral systems.

7. Pressure Relief Valve

• Tungkulin: Ang pressure relief valve ay nagpapigil ng 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 binubuksan upang i-release ang excess pressure, at pigilan ang tank mula sa pag-rupture.

• Paggamit: Ginagamit sa oil-immersed transformers, lalo na sa mga sitwasyon kung saan maaaring mabilis na tumaas ang presyon.

8. Breather (Desiccant Breather)

• Tungkulin: 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 naglalaman ng desiccants (halimbawa, silica gel) na sumasipsip ng moisture, at nagpapigil ng kontaminasyon sa transformer oil.

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

9. Oil Purifier (Hot Oil Expansion Tank)

• Tungkulin: Ang oil purifier ay patuloy na naglilinis ng transformer oil. Ito ay naglalaman ng adsorbents na nag-aalis ng tubig, free acids, at iba pang aging products mula sa oil habang ito ay umuusbong sa purifier, at nagpapalawak ng buhay ng oil.

• Paggamit: Ginagamit sa large at medium-sized oil-immersed transformers, lalo na sa mga nangangailangan ng long-term stable operation.

10. Monitoring and Control System

• Tungkulin: Ang monitoring and control systems ay patuloy na namomonitor ang operating parameters ng transformer, tulad ng voltage, current, temperature, at oil level. Kung may anumang abnormalities, ang sistema ay mag-iissue ng alarms at gagawin ang appropriate protective actions batay sa predefined logic upang tiyakin ang ligtas na operasyon.

• Paggamit: Angkop para sa lahat ng uri ng transformers, lalo na sa mga nasa smart grids.

11. Non-Electrical Protection

Tungkulin: Ang non-electrical protection devices ay namumuno sa 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 amount ng gas na nabuo sa loob ng transformer.

• Light Gas Protection: Nag-iissue ng alarm kapag may maliit na amount ng gas na nadetect.

• High Oil Temperature Protection: Nag-trip o nag-iissue ng alarm kapag ang oil temperature ay lumampas sa itinakdang limit.

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

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

12. Undervoltage Protection

• Tungkulin: Ang undervoltage protection ay namumuno kapag ang voltage sa loob ng transformer ay bumaba sa itinakdang threshold. Kung ang voltage ay masyadong mababa, ang protective device ay mag-trip upang i-isolate ang transformer, at pigilan ang pinsala dahil sa undervoltage.

• Paggamit: Angkop para sa lahat ng uri ng transformers, lalo na sa mga konektado sa sensitive equipment.

13. Overvoltage Protection

• Tungkulin: Ang overvoltage protection ay namumuno kapag ang voltage sa loob ng transformer ay lumampas sa itinakdang threshold. Kung ang voltage ay masyadong mataas, ang protective device ay mag-trip upang i-isolate ang transformer, at pigilan ang pinsala dahil sa overvoltage.

• Paggamit: Angkop para sa lahat ng uri ng transformers, lalo na sa mga naexpose sa lightning strikes o transient overvoltages.

14. Circuit Breaker Control

• Tungkulin: Ang circuit breaker control devices ay gumagana kasama ng protective devices upang mabilis na i-disconnect ang transformer mula sa power source kapag may fault na nadetect, at pigilan ang paglaki ng fault.

• Paggamit: Angkop para sa lahat ng uri ng transformers, lalo na sa mga sitwasyon na nangangailangan ng mabilis na isolation.

15. Communication Function

• Tungkulin: 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.

• Paggamit: Ginagamit sa mga transformers sa loob ng smart grids para sa centralized management at maintenance.

Buod

Ang mga modernong transformers ay may iba't ibang protective devices na nakakakita ng electrical at non-electrical protections. Ang mga device na ito ay gumagana sama-sama upang tiyakin ang ligtas at reliable na operasyon ng transformer sa iba't ibang kondisyon. Ang pagpili ng appropriate protective devices at configurations ay maaaring optimized batay sa specific application environment at requirements ng transformer, na nagpapataas ng overall safety ng sistema.