Какви са защитните системи, използвани в трансформаторите?

Трансформаторите са ключови компоненти в електропредавателните системи. За да се осигури техния безопасен и надежден оперативен режим, те обикновено са оборудвани с различни защитни системи. Тези системи могат да засичат и да реагират на различни видове дефекти и аномални условия, като прекъсват незабавно електропитането, за да се предотврати разширяването на дефекта. По-долу са описани някои често срещани защитни системи за трансформатори:

1. Защита срещу претоварена токова

1.1 Моментна защита срещу претоварена токова

• Функция: Засича и бързо реагира при краткосрочни замыкания, прекъсвайки незабавно електропитането.

• Приложение: Подходяща за бързо изолиране на краткосрочни замыкания, за да се предотврати прекомерно затопляне и повреда на трансформатора.

1.2 Защита срещу претоварена токова с времево забавяне

• Функция: Засича продължителна претоварена токова и прекъсва електропитането след определено забавяне.

• Приложение: Подходяща за справяне с условията на претоварване, предотвратявайки прекомерно затопляне на трансформатора в продължителен период.

2. Диференциална защита

2.1 Диференциална защита на трансформатора

• Функция: Сравнява токовете от двете страни на трансформатора, за да засече вътрешни дефекти.

• Принцип: При нормални условия токовете от двете страни на трансформатора трябва да са равни и в противоположни посоки. Всяка разлика указва възможен вътрешен дефект.

• Приложение: Подходяща за големи трансформатори, способна да засича и изолира бързо вътрешни дефекти.

3. Газова защита (Буххолц реле)

3.1 Легка газова защита

• Функция: Засича малко количество газ, произведено вътре в трансформатора, и активира аларма.

• Приложение: Използва се за ранно предупреждение, насърчавайки техническият персонал да извършва инспекции.

3.2 Тежка газова защита

• Функция: Засича голямо количество газ, произведено вътре в трансформатора, и незабавно прекъсва електропитането.

• Приложение: Използва се за бързо изолиране на сериозни вътрешни дефекти, предотвратявайки пожари и взривове.

4. Температурна защита

4.1 Защита на температурата на обмотките

• Функция: Наблюдава температурата на обмотките на трансформатора и активира аларма или прекъсва електропитането, ако температурата надхвърли зададена стойност.

• Приложение: Предотвратява прекомерно затоплянето на трансформатора, удължавайки му срока на полезност.

4.2 Защита на температурата на маслото

• Функция: Наблюдава температурата на маслото в трансформатора и активира аларма или прекъсва електропитането, ако температурата надхвърли зададена стойност.

• Приложение: Предотвратява прекомерното затопляне на маслото, което може да причини деградация и повреда на изолационните материали.

5. Притисковата защита

5.1 Защита срещу притиск

• Функция: Наблюдава вътрешния притиск в трансформатора и го освобождава, ако надхвърли зададена стойност, за да се предотврати взривяването.

• Приложение: Подходяща за маслонапълнени трансформатори, гарантирайки безопасно освобождаване на притиска, когато вътрешният притиск е твърде висок.

6. Наблюдение на изолацията

6.1 Наблюдение на съпротивлението на изолацията

• Функция: Наблюдава съпротивлението на изолацията на обмотките на трансформатора и активира аларма, ако то спадне под зададена стойност.

• Приложение: Ранна диагностика на стареене или повреда на изолацията, предотвратявайки дефекти.

7. Защита срещу нулева последователност на тока

7.1 Защита срещу нулева последователност на тока

• Функция: Засича нулевата последователност на тока в трифазна система, за да идентифицира единичнофазни замыкания на земя.

• Приложение: Подходяща за системи с заземени нейтрални проводници, предотвратявайки повреда на оборудването поради единичнофазни замыкания на земя.

8. Напреженческа защита

8.1 Защита срещу прекомерна напрегнатост

• Функция: Наблюдава напрегнатостта в системата и активира аларма или прекъсва електропитането, ако напрегнатостта надхвърли зададена стойност.

• Приложение: Предотвратява пробив на изолацията и повреда на оборудването поради прекомерна напрегнатост.

8.2 Защита срещу понижена напрегнатост

• Функция: Наблюдава напрегнатостта в системата и активира аларма или прекъсва електропитането, ако напрегнатостта спадне под зададена стойност.

• Приложение: Предотвратява нефункциониране на оборудването поради понижена напрегнатост.

9. Неелектрическа защита

9.1 Защита на нивото на маслото

• Функция: Наблюдава нивото на маслото в трансформатора и активира аларма, ако то спадне под зададена стойност.

• Приложение: Предотвратява намалена ефективност на охлаждането и повреда на оборудването поради ниско ниво на маслото.

9.2 Хроматографски анализ на маслото

• Функция: Периодично анализира съдържанието на газовете в маслото на трансформатора, за да засече вътрешни дефекти.

• Приложение: Използва се за ранна диагностика на вътрешни дефекти, насочвайки поддръжката и ремонтите.

10. Цифрова защита

10.1 Защита с микропроцесори

• Функция: Използва микропроцесори и интелигентни алгоритми, за да интегрира множество защитни функции, увеличавайки точността и надеждността на защитата.

• Приложение: Подходяща за модерни умни мрежи, позволяващи дистанционно наблюдение и автоматизирана защита.

Резюме

Защитните системи за трансформатори използват различни методи, за да засичат и да реагират на различни видове дефекти и аномални условия, осигурявайки безопасен и надежден оперативен режим на трансформаторите. Тези защитни системи включват защита срещу претоварена токова, диференциална защита, газова защита, температурна защита, притискова защита, наблюдение на изолацията, защита срещу нулева последователност на тока, напрегнатостна защита и неелектрическа защита. Изборът на защитна система зависи от типа, капацитета и приложната среда на трансформатора. Чрез тези защитни мерки дефектите на трансформаторите могат да бъдат ефективно предотвратени и минимизирани, удължавайки срока на полезност на оборудването и гарантирайки стабилната работа на електропредавателната система.