چه سیستم‌های حفاظتی در ترانسفورماتورها استفاده می‌شود

ترانسفورماترهای بخشی از سیستم‌های توان هستند. برای اطمینان از عملکرد ایمن و قابل اعتماد آنها، معمولاً با سیستم‌های مختلف حفاظتی مجهز می‌شوند. این سیستم‌ها قادر به تشخیص و واکنش به انواع خطاها و شرایط غیرعادی هستند و به سرعت تامین برق را قطع می‌کنند تا جلوی افزایش خطا گرفته شود. در زیر برخی از سیستم‌های حفاظتی متداول ترانسفورماتر آمده است:

۱. حفاظت از جریان بیش از حد

۱.۱ حفاظت از جریان بیش از حد فوری

• وظیفه: تشخیص و واکنش سریع به خطاهای کوتاه مداری و قطع فوری تامین برق.

• کاربرد: مناسب برای جدا کردن سریع خطاهای کوتاه مداری تا جلوی گرم شدن و خرابی ترانسفورماتر گرفته شود.

۱.۲ حفاظت از جریان بیش از حد با تأخیر

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

• کاربرد: مناسب برای مدیریت شرایط بار بیش از حد، جلوگیری از گرم شدن ترانسفورماتر در طول مدت طولانی.

۲. حفاظت دیفرانسیل

۲.۱ حفاظت دیفرانسیل ترانسفورماتر

• وظیفه: مقایسه جریان‌های دو طرف ترانسفورماتر برای تشخیص خطاهای داخلی.

• اصل: در شرایط عادی، جریان‌های دو طرف ترانسفورماتر باید برابر و در جهات مخالف باشند. هر اختلافی نشان‌دهنده یک خطا داخلی ممکن است.

• کاربرد: مناسب برای ترانسفورماترهای بزرگ، قادر به تشخیص و جدا کردن سریع خطاهای داخلی.

۳. حفاظت گاز (رله بوخولتز)

۳.۱ حفاظت گاز کم

• وظیفه: تشخیص مقدار کمی گاز تولید شده در داخل ترانسفورماتر و فعال کردن هشدار.

• کاربرد: برای هشدار اولیه، تشویق کارکنان نگهداری به انجام بازرسی‌ها.

۳.۲ حفاظت گاز زیاد

• وظیفه: تشخیص مقدار زیادی گاز تولید شده در داخل ترانسفورماتر و قطع فوری تامین برق.

• کاربرد: برای جدا کردن سریع خطاهای داخلی شدید، جلوگیری از حریق و انفجار.

۴. حفاظت دما

۴.۱ حفاظت دمای پیچه‌ها

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

• کاربرد: جلوگیری از گرم شدن ترانسفورماتر، افزایش طول عمر آن.

۴.۲ حفاظت دمای روغن

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

• کاربرد: جلوگیری از گرم شدن روغن که می‌تواند مواد عایق را تخریب کند.

۵. حفاظت فشار

۵.۱ حفاظت رفع فشار

• وظیفه: نظارت بر فشار داخلی ترانسفورماتر و رفع فشار اگر از مقدار تعیین شده بیشتر شود تا جلوی انفجار گرفته شود.

• کاربرد: مناسب برای ترانسفورماترهای غوطه‌ور در روغن، اطمینان از رفع ایمن فشار زمانی که فشار داخلی بیش از حد است.

۶. نظارت بر عایق

۶.۱ نظارت بر مقاومت عایق

• وظیفه: نظارت بر مقاومت عایق پیچه‌های ترانسفورماتر و فعال کردن هشدار اگر از مقدار تعیین شده کمتر شود.

• کاربرد: تشخیص اولیه تخریب یا خرابی عایق، جلوگیری از خطاهای.

۷. حفاظت از جریان صفر توالی

۷.۱ حفاظت از جریان صفر توالی

• وظیفه: تشخیص جریان‌های صفر توالی در یک سیستم سه‌فازی برای شناسایی خطاهای زمین‌گذاری تک‌فازی.

• کاربرد: مناسب برای سیستم‌های با نیوترال زمین‌گذاری شده، جلوگیری از خرابی تجهیزات به دلیل خطاهای زمین‌گذاری تک‌فازی.

۸. حفاظت ولتاژ

۸.۱ حفاظت از ولتاژ بیش از حد

• وظیفه: 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 از ولتاژ کمتر از حد

• وظیفه: 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 از سطح روغن

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

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

۹.۲ تحلیل کروماتوگرافی روغن

• وظیفه: تحلیل دوره‌ای محتوای گاز در روغن ترانسفورماتر برای تشخیص خطاهای داخلی.

• کاربرد: برای تشخیص اولیه خطاهای داخلی، هدایت نگهداری و تعمیرات.

۱۰. حفاظت دیجیتال

۱۰.۱ حفاظت مبتنی بر میکروپروسسور

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

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

خلاصه

سیستم‌های حفاظتی ترانسفورماتر از روش‌های مختلفی برای تشخیص و واکنش به انواع خطاها و شرایط غیرعادی استفاده می‌کنند تا عملکرد ایمن و قابل اعتماد ترانسفورماترها را تضمین کنند. این سیستم‌های حفاظتی شامل حفاظت از جریان بیش از حد، حفاظت دیفرانسیل، حفاظت گاز، حفاظت دما، حفاظت فشار، نظارت بر عایق، حفاظت از جریان صفر توالی، حفاظت ولتاژ و حفاظت غیر الکتریکی می‌باشند. انتخاب سیستم حفاظتی بستگی به نوع، ظرفیت و محیط کاربرد ترانسفورماتر دارد. از طریق این اقدامات حفاظتی، خطاهای ترانسفورماتر می‌توانند مؤثر و کمینه شوند، طول عمر تجهیزات افزایش یافته و عملکرد پایدار سیستم توان تضمین شود.