Які захисні пристрої вбудовані в сучасні трансформатори

Які захисні пристрої вбудовані в сучасні трансформатори?

Сучасні трансформатори оснащені різноманітними вбудованими захисними пристроями, призначеними для забезпечення безпечного функціонування, продовження строку їхньої служби та запобігання поширенню аварій. Нижче наведено огляд деяких типових внутрішніх захисних пристроїв та їх функцій:

1. Диференціальний захист

• Функція: Диференціальний захист є основним захистом від внутрішніх аварій трансформатора. Він працює, порівнюючи струми на обох сторонах трансформатора. Якщо виявляється невідповідність струмів, він швидко відключається, щоб ізоловати аварію, запобігаючи подальшому пошкодженню.

• Застосування: Підходить для великомістких трансформаторів або тих, які використовуються в важливих енергетичних системах.

2. Газовий (Бухольцев) реле-захист

• Функція: Газовий захист виявляє гази, що утворюються всередині масляної баки трансформатора. При виникненні аварії (наприклад, злам ізоляції, коротке замикання обмоток) масло розкладається, випускаючи газ. Реле-газ вмикає сигнал тривоги (легкий газ) або сигнал відключення (тяжкий газ), щоб відключити живлення та запобігти поширенню аварії.

• Застосування: Широко використовується в масляних трансформаторах, особливо в великій та середній їх кількості.

3. Захист від надмірного струму

• Функція: Захист від надмірного струму виявляє аномальні збільшення струму, спричинені зовнішніми або внутрішніми короткими замиканнями. Коли струм перевищує заданий поріг, захисний пристрій відключиться після певної затримки, щоб запобігти пошкодженню трансформатора через надмірний струм.

• Застосування: Використовується як дублюючий захист для зовнішніх коротких замикань в трансформаторах.

4. Захист від перегрузки

• Функція: Захист від перегрузки моніторить довготривале стан перегрузки трансформатора. Якщо трансформатор працює в режимі перегрузки протягом тривалого часу, захисний пристрій вмикає сигнал тривоги, повідомляючи операторів про необхідність дій, щоб запобігти пошкодженню через перегрівання.

• Застосування: Підходить для всіх видів трансформаторів, особливо тих, які працюють близько до повного завантаження протягом тривалого часу.

5. Температурний захист

• Функція: Температурний захист постійно моніторить температуру масла та обмоток трансформатора. Якщо температура перевищує заданий ліміт, захисний пристрій вмикає сигнал тривоги та може активувати системи охолодження, щоб знизити температуру. У складних випадках він відключить живлення.

• Застосування: Використовується в масляних та сухих трансформаторах, особливо в великій їх кількості.

6. Захист від нуль-послідовного струму

• Функція: Захист від нуль-послідовного струму виявляє заземлення аварій в трансформаторі. Коли в обмотках або сердечнику виникає заземлення, захисний пристрій виявляє аномальне збільшення струму заземлення та відключається після певної затримки, щоб ізоловати аварію.

• Застосування: Підходить для трансформаторів в системах з заземленим нейтралем.

7. Клапан зменшення тиску

• Функція: Клапан зменшення тиску запобігає надмірному накопиченню тиску всередині масляної баки трансформатора. Якщо аварія (наприклад, коротке замикання) призводить до швидкого розширення масла та газу, клапан автоматично відкривається, щоб випустити надлишковий тиск, запобігаючи розриву бака.

• Застосування: Використовується в масляних трансформаторах, особливо в ситуаціях, коли можливі швидкі збільшення тиску.

8. Дихальник (В'язьовий дихальник)

• Функція: Дихальник видаляє забруднення та вологість з повітря, що входить в конденсаторну баку через зміни температури в трансформаторі. Він містить в'язьові речовини (наприклад, силикагель), які поглинають вологу, запобігаючи забрудненню масла трансформатора.

• Застосування: Використовується в масляних трансформаторах, особливо тих, що потребують частого дихання.

9. Очиститель масла (Тепловий розширювач масла)

• Функція: Очиститель масла постійно очищає масло трансформатора. Він містить адсорбенти, які видаляють воду, вільні кислоти та інші продукти старіння з масла, коли воно протікає через очиститель, продовжуючи термін служби масла.

• Застосування: Використовується в великій та середній кількості масляних трансформаторів, особливо тих, що потребують довготривалого стабільного функціонування.

10. Система моніторингу та управління

• Функція: Системи моніторингу та управління постійно відстежують параметри роботи трансформатора, такі як напруга, струм, температура та рівень масла. Якщо виявлені будь-які аномалії, система може вмикає сигнал тривоги та виконує відповідні захисні дії на основі попередньо визначеної логіки, щоб забезпечити безпечну роботу.

• Застосування: Підходить для всіх видів трансформаторів, особливо тих, що використовуються в інтелектуальних мережах.

11. Неелектричний захист

Функція: Неелектричні захисні пристрої виявляють неелектричні аварії всередині трансформатора, такі як газ, температура масла та тиск. Поспільні неелектричні захисти включають:

• Захист від важкого газу: Відключається, коли всередині трансформатора утворюється велика кількість газу.

• Захист від легкого газу: Вмикає сигнал тривоги, коли виявлена невелика кількість газу.

• Захист від високої температури масла: Відключається або вмикає сигнал тривоги, коли температура масла перевищує заданий ліміт.

• Захист від зменшення тиску: Відключається або вмикає сигнал тривоги, коли тиск всередині масляної баки перевищує безпечний ліміт.

• Застосування: Використовується в масляних трансформаторах, особливо в великій та середній їх кількості.

12. Захист від нижчої напруги

• Функція: Захист від нижчої напруги виявляє, коли напруга на трансформаторі опускається нижче заданого порогу. Якщо напруга занадто низька, захисний пристрій відключається, щоб ізоловати трансформатор, запобігаючи пошкодженню через нижчу напругу.

• Застосування: Підходить для всіх видів трансформаторів, особливо тих, що підключені до чутливої обладнання.

13. Захист від вищої напруги

• Функція: Захист від вищої напруги виявляє, коли напруга на трансформаторі перевищує заданий поріг. Якщо напруга занадто висока, захисний пристрій відключається, щоб ізоловати трансформатор, запобігаючи пошкодженню через вищу напругу.

• Застосування: Підходить для всіх видів трансформаторів, особливо тих, що виключені до ударів блискавки або тимчасових вищих напруг.

14. Керування вимикачем

• Функція: Пристрої керування вимикачем працюють разом з захисними пристроями, щоб швидко відключити трансформатор від джерела живлення при виявленні аварії, запобігаючи її поширенню.

• Застосування: Підходить для всіх видів трансформаторів, особливо в ситуаціях, коли потрібне швидке відключення.

15. Функція зв'язку

• Функція: Сучасні захисні пристрої трансформаторів часто мають можливості зв'язку, що дозволяють обмін даними з вищими системами керування або іншими захисними пристроями. Це дозволяє віддалений моніторинг, діагностику аварій та аналіз даних.

• Застосування: Використовується в трансформаторах в рамках інтелектуальних мереж для централізованого управління та обслуговування.

Підсумок

Сучасні трансформатори оснащені широким спектром захисних пристроїв, що охоплюють як електричні, так і неелектричні захисти. Ці пристрої працюють разом, забезпечуючи безпечне та надійне функціонування трансформатора в різних умовах. Вибір відповідних захисних пристроїв та конфігурацій може бути оптимізований залежно від конкретного середовища та вимог до трансформатора, підвищуючи загальну безпеку системи.