چه سیستم‌های حفاظتی در ترانسفورماتورها استفاده می‌شود

ترانسفورماتورها اجزای حیاتی در سیستم‌های برق هستند. برای تضمین عملکرد ایمن و قابل اعتماد آن‌ها، معمولاً با انواع سیستم‌های حفاظتی مجهز می‌شوند. این سیستم‌ها قادر به تشخیص و واکنش به انواع خرابی‌ها و شرایط غیرطبیعی هستند و با قطع سریع تامین برق، از تشدید خرابی جلوگیری می‌کنند. زیرا برخی از سیستم‌های حفاظتی رایج ترانسفورماتور عبارتند از:

۱. حفاظت از جریان بیش از حد

۱.۱ حفاظت از جریان فوری بیش از حد

• عملکرد: تشخیص و واکنش سریع به خرابی‌های کوتاه مداری و قطع فوری تامین برق.

• کاربرد: مناسب برای جدا کردن سریع خرابی‌های کوتاه مداری برای جلوگیری از گرم شدن و خرابی ترانسفورماتور.

۱.۲ حفاظت از جریان بیش از حد با تأخیر

• عملکرد: تشخیص جریان بیش از حد پایدار و قطع تامین برق پس از تأخیر مشخص.

• کاربرد: مناسب برای مدیریت شرایط بار بیش از حد و جلوگیری از گرم شدن طولانی مدت ترانسفورماتور.

۲. حفاظت دیفرانسیل

۲.۱ حفاظت دیفرانسیل ترانسفورماتور

• عملکرد: مقایسه جریان‌ها در دو طرف ترانسفورماتور برای تشخیص خرابی‌های داخلی.

• اصل: در شرایط نرمال، جریان‌ها در دو طرف ترانسفورماتور باید برابر و در جهت مخالف باشند. هرگونه اختلاف نشان‌دهنده خرابی داخلی بالقوه است.

• کاربرد: مناسب برای ترانسفورماتورهای بزرگ و قابلیت تشخیص و جدا کردن سریع خرابی‌های داخلی.

۳. حفاظت گاز (رله بوخولتز)

۳.۱ حفاظت گاز کم

• عملکرد: تشخیص مقدار کم گاز تولید شده در داخل ترانسفورماتور و فعال کردن هشدار.

• کاربرد: برای هشدار زودهنگام و ترغیب کارکنان نگهداری به انجام بازرسی‌ها.

۳.۲ حفاظت گاز زیاد

• عملکرد: تشخیص مقدار زیاد گاز تولید شده در داخل ترانسفورماتور و قطع فوری تامین برق.

• کاربرد: برای جدا کردن سریع خرابی‌های داخلی شدید و جلوگیری از آتش‌سوزی و انفجار.

۴. حفاظت دما

۴.۱ حفاظت دمای پیچه‌ها

• عملکرد: نظارت بر دمای پیچه‌های ترانسفورماتور و فعال کردن هشدار یا قطع تامین برق اگر دما از مقدار تعیین شده بیشتر شود.

• کاربرد: جلوگیری از گرم شدن ترانسفورماتور و افزایش طول عمر آن.

۴.۲ حفاظت دمای روغن

• عملکرد: نظارت بر دمای روغن ترانسفورماتور و فعال کردن هشدار یا قطع تامین برق اگر دما از مقدار تعیین شده بیشتر شود.

• کاربرد: جلوگیری از گرم شدن روغن که می‌تواند باعث تخریب مواد عایقی شود.

۵. حفاظت فشار

۵.۱ حفاظت رها کردن فشار

• عملکرد: نظارت بر فشار داخلی ترانسفورماتور و رها کردن فشار اگر از مقدار تعیین شده بیشتر شود تا جلوگیری از انفجار.

• کاربرد: مناسب برای ترانسفورماتورهای غوطه‌ور در روغن، تضمین رها کردن ایمن فشار وقتی فشار داخلی خیلی زیاد است.

۶. نظارت عایقی

۶.۱ نظارت مقاومت عایقی

• عملکرد: نظارت بر مقاومت عایقی پیچه‌های ترانسفورماتور و فعال کردن هشدار اگر کمتر از مقدار تعیین شده شود.

• کاربرد: تشخیص زودهنگام پیری یا خرابی عایق و جلوگیری از خرابی‌ها.

۷. حفاظت جریان صفر توالی

۷.۱ حفاظت جریان صفر توالی

• عملکرد: تشخیص جریان‌های صفر توالی در سیستم سه فاز برای شناسایی خرابی‌های زمینی تک فاز.

• کاربرد: مناسب برای سیستم‌های با نیوترال زمین شده، جلوگیری از خرابی تجهیزات به دلیل خرابی‌های زمینی تک فاز.

۸. حفاظت ولتاژ

۸.۱ حفاظت ولتاژ بیش از حد

• عملکرد: نظارت بر ولتاژ سیستم و فعال کردن هشدار یا قطع تامین برق اگر ولتاژ از مقدار تعیین شده بیشتر شود.

• کاربرد: جلوگیری از تخریب عایق و خرابی تجهیزات به دلیل ولتاژ بیش از حد.

۸.۲ حفاظت ولتاژ کمتر از حد

• عملکرد: نظارت بر ولتاژ سیستم و فعال کردن هشدار یا قطع تامین برق اگر ولتاژ از مقدار تعیین شده کمتر شود.

• کاربرد: جلوگیری از خرابی تجهیزات به دلیل ولتاژ کمتر از حد.

۹. حفاظت غیر الکتریکی

۹.۱ حفاظت سطح روغن

• عملکرد: نظارت بر سطح روغن در ترانسفورماتور و فعال کردن هشدار اگر از مقدار تعیین شده کمتر شود.

• کاربرد: جلوگیری از کاهش کارایی خنک‌سازی و خرابی تجهیزات به دلیل سطح پایین روغن.

۹.۲ تحلیل کروماتوگرافی روغن

• عملکرد: تحلیل دوره‌ای محتوای گاز در روغن ترانسفورماتور برای تشخیص خرابی‌های داخلی.

• کاربرد: برای تشخیص زودهنگام خرابی‌های داخلی و راهنمایی نگهداری و تعمیرات.

۱۰. حفاظت دیجیتال

۱۰.۱ حفاظت مبتنی بر میکروپروسسور

• عملکرد: استفاده از میکروپروسسورها و الگوریتم‌های هوشمند برای یکپارچه‌سازی توابع حفاظت متعدد و افزایش دقت و قابلیت اطمینان حفاظت.

• کاربرد: مناسب برای شبکه‌های هوشمند مدرن، امکان نظارت دور و حفاظت خودکار.

خلاصه

سیستم‌های حفاظت ترانسفورماتور از روش‌های مختلفی برای تشخیص و واکنش به انواع خرابی‌ها و شرایط غیرطبیعی استفاده می‌کنند تا عملکرد ایمن و قابل اعتماد ترانسفورماتور را تضمین کنند. این سیستم‌های حفاظتی شامل حفاظت از جریان بیش از حد، حفاظت دیفرانسیل، حفاظت گاز، حفاظت دما، حفاظت فشار، نظارت عایقی، حفاظت جریان صفر توالی، حفاظت ولتاژ و حفاظت غیر الکتریکی هستند. انتخاب سیستم حفاظتی بستگی به نوع، ظرفیت و محیط کاربرد ترانسفورماتور دارد. از طریق این اقدامات حفاظتی، خرابی‌های ترانسفورماتور می‌توانند مؤثرانه جلوگیری و کاهش یابند، طول عمر تجهیزات افزایش یافته و عملکرد پایدار سیستم برق تضمین می‌شود.