Sistem Perlindungan Transformator: Perlindungan Gas Overcurrent dan Desain Rel Diferensial

Untuk kerusakan arus pendek pada kabel keluaran transformator, soket, dan komponen internal, perangkat pelindung yang sesuai harus dipasang, dan harus mematuhi ketentuan berikut:

• Transformator dengan kapasitas 10 MVA atau lebih yang beroperasi secara individu, dan transformator dengan kapasitas 6.3 MVA atau lebih yang beroperasi secara paralel, harus dilengkapi dengan perlindungan diferensial pilot. Transformator penting dengan kapasitas 6.3 MVA atau kurang yang beroperasi secara individu juga dapat dilengkapi dengan perlindungan diferensial pilot.

• Transformator di bawah 10 MVA dapat dilengkapi dengan perlindungan arus instan dan perlindungan arus. Untuk transformator 2 MVA dan di atasnya, jika faktor sensitivitas perlindungan arus instan tidak memenuhi persyaratan, disarankan untuk menggunakan perlindungan diferensial pilot.

• Untuk transformator dengan kapasitas 0.4 MVA dan di atasnya, tegangan primer 10 kV atau kurang, dan koneksi gulungan delta-bintang, dapat digunakan perlindungan arus dua fase tiga relai.

• Semua perangkat pelindung yang ditentukan di atas harus beroperasi untuk mengaktifkan pemutus sirkuit di semua sisi transformator.

Selama operasi transformator, kerusakan internal mungkin terkadang sulit dideteksi dan ditangani dengan cepat, yang dapat menyebabkan kecelakaan. Pemasangan perlindungan relai gas dapat membantu mencegah insiden tersebut hingga batas tertentu.

Pengantar Perlindungan Gas

Perlindungan gas adalah salah satu perlindungan utama untuk transformator dan termasuk dalam perlindungan non-elektrik. Perlindungan ini dibagi menjadi perlindungan gas ringan dan perlindungan gas berat. Prinsip kerjanya berbeda: Perlindungan gas ringan beroperasi ketika kerusakan internal minor menyebabkan minyak isolasi mengalami dekomposisi dan menghasilkan gas karena pemanasan. Gas yang terakumulasi di bagian atas relai menyebabkan cangkir terbuka kehilangan daya apung dan tenggelam, mengaktifkan kontak reed untuk menutup dan mengirim sinyal alarm. Perlindungan gas berat beroperasi ketika kerusakan internal serius menyebabkan minyak mengembang dengan cepat karena pemanasan atau busur api, menghasilkan volume gas yang besar dan aliran minyak dengan kecepatan tinggi menuju tangki minyak. Aliran ini mempengaruhi penahan di dalam relai, mengatasi tahanan pegas, dan menggerakkan magnet untuk menutup kontak reed, menghasilkan perintah trip. Perlindungan ini biasanya harus diatur dalam mode trip. Selain perlindungan gas, perlindungan non-elektrik untuk transformator celupan minyak besar umumnya mencakup pelepasan tekanan dan perlindungan perubahan tekanan mendadak.

Perbedaan utama antara perlindungan gas ringan dan berat terletak pada pengaturan nilai relai: perlindungan gas ringan hanya mengeluarkan sinyal alarm tanpa melakukan trip, sementara perlindungan gas berat langsung menginisiasi trip.

Tegangan nol urutan sama dengan jumlah vektor dari tiga tegangan fase. Metode perhitungan untuk arus nol urutan serupa.

Prinsip perlindungan gas berat didasarkan pada desain float dan relai reed. Ruang minyak relai terhubung ke tangki transformator. Ketika kerusakan menghasilkan gas, akumulasi gas menurunkan float ke posisi tertentu, menutup kontak tahap pertama untuk memicu alarm gas ringan. Seiring gas terus terakumulasi, float turun lebih jauh, mengaktifkan kontak tahap kedua, menutup sirkuit gas berat, dan melakukan trip pemutus sirkuit.

Perbedaan Prinsip Kerja antara Perlindungan Gas Ringan dan Berat

Relai gas ringan terdiri dari cangkir terbuka dan kontak reed, dan beroperasi untuk mengirim sinyal. Relai gas berat terdiri dari penahan, pegas, dan kontak reed, dan beroperasi untuk melakukan trip.

Dalam operasi normal, relai diisi dengan minyak, dan cangkir terbuka mengapung karena gaya apung, menjaga kontak reed tetap terbuka. Ketika terjadi kerusakan internal minor, gas yang naik perlahan memasuki relai, menurunkan level minyak. Cangkir terbuka berputar searah jarum jam di sekitar porosnya, menutup kontak reed, dan mengeluarkan sinyal alarm. Ketika terjadi kerusakan internal serius, volume gas yang besar dihasilkan dengan cepat, menyebabkan peningkatan tiba-tiba tekanan tangki dan aliran minyak dengan kecepatan tinggi menuju tangki minyak. Aliran ini mempengaruhi penahan relai, yang mengatasi tahanan pegas, menggerakkan magnet ke arah kontak reed, menutup kontak, dan memicu trip.

Karakteristik relai merujuk pada hubungan antara kuantitas masukan dan keluarannya sepanjang proses operasi. Baik saat beroperasi maupun kembali, relai bergerak langsung dari posisi awal ke posisi akhir tanpa berhenti di posisi antara. Karakteristik "perubahan langkah" ini dikenal sebagai karakteristik relai.