Какие системы защиты используются в трансформаторах
Трансформаторы являются ключевыми компонентами в энергетических системах. Для обеспечения их безопасной и надежной работы они обычно оснащены различными системами защиты. Эти системы могут обнаруживать и реагировать на различные типы неисправностей и аномальных состояний, своевременно отключая питание, чтобы предотвратить усугубление неисправности. Ниже приведены некоторые распространенные системы защиты трансформаторов:
1. Защита от перегрузки по току
1.1 Мгновенная защита от перегрузки по току
Функция: Обнаруживает и быстро реагирует на короткие замыкания, немедленно отключая питание.
Применение: Подходит для быстрого изоляции коротких замыканий, чтобы предотвратить перегрев и повреждение трансформатора.
1.2 Защита от перегрузки по току с задержкой
Функция: Обнаруживает длительную перегрузку по току и отключает питание после определенной задержки.
Применение: Подходит для обработки условий перегрузки, предотвращая перегрев трансформатора в течение длительного времени.
2. Дифференциальная защита
2.1 Дифференциальная защита трансформатора
Функция: Сравнивает токи на обеих сторонах трансформатора, чтобы обнаружить внутренние неисправности.
Принцип: В нормальных условиях токи на обеих сторонах трансформатора должны быть равны и направлены в противоположные стороны. Любое расхождение указывает на возможную внутреннюю неисправность.
Применение: Подходит для крупных трансформаторов, способна быстро обнаруживать и изолировать внутренние неисправности.
3. Газовая защита (реле Бухгольца)
3.1 Легкая газовая защита
Функция: Обнаруживает небольшие количества газа, образующегося внутри трансформатора, и срабатывает сигнал тревоги.
Применение: Используется для раннего предупреждения, побуждая технический персонал проводить проверки.
3.2 Тяжелая газовая защита
Функция: Обнаруживает большие количества газа, образующегося внутри трансформатора, и немедленно отключает питание.
Применение: Используется для быстрой изоляции серьезных внутренних неисправностей, предотвращая пожары и взрывы.
4. Температурная защита
4.1 Защита температуры обмоток
Функция: Мониторит температуру обмоток трансформатора и срабатывает сигнал тревоги или отключает питание, если температура превышает установленное значение.
Применение: Предотвращает перегрев трансформатора, продлевая его срок службы.
4.2 Защита температуры масла
Функция: Мониторит температуру масла трансформатора и срабатывает сигнал тревоги или отключает питание, если температура превышает установленное значение.
Применение: Предотвращает перегрев масла, что может вызвать деградацию и повреждение изоляционных материалов.
5. Защита давления
5.1 Защита от избыточного давления
Функция: Мониторит внутреннее давление трансформатора и выпускает давление, если оно превышает установленное значение, чтобы предотвратить взрыв.
Применение: Подходит для маслонаполненных трансформаторов, обеспечивая безопасный выпуск давления при высоком внутреннем давлении.
6. Мониторинг изоляции
6.1 Мониторинг сопротивления изоляции
Функция: Мониторит сопротивление изоляции обмоток трансформатора и срабатывает сигнал тревоги, если оно падает ниже установленного значения.
Применение: Раннее обнаружение старения или повреждения изоляции, предотвращая неисправности.
7. Защита от последовательности нулевой последовательности
7.1 Защита от последовательности нулевой последовательности
Функция: Обнаруживает токи нулевой последовательности в трехфазной системе, чтобы выявить однофазные заземления.
Применение: Подходит для систем с заземленным нейтралем, предотвращая повреждение оборудования вследствие однофазных заземлений.
8. Защита напряжения
8.1 Защита от перенапряжения
Функция: Мониторит напряжение системы и срабатывает сигнал тревоги или отключает питание, если напряжение превышает установленное значение.
Применение: Предотвращает пробой изоляции и повреждение оборудования вследствие перенапряжения.
8.2 Защита от недонапряжения
Функция: Мониторит напряжение системы и срабатывает сигнал тревоги или отключает питание, если напряжение падает ниже установленного значения.
Применение: Предотвращает неправильную работу оборудования вследствие недонапряжения.
9. Неелектрическая защита
9.1 Защита уровня масла
Функция: Мониторит уровень масла в трансформаторе и срабатывает сигнал тревоги, если он падает ниже установленного значения.
Применение: Предотвращает снижение эффективности охлаждения и повреждение оборудования вследствие низкого уровня масла.
9.2 Хроматографический анализ масла
Функция: Периодически анализирует содержание газов в масле трансформатора, чтобы обнаружить внутренние неисправности.
Применение: Используется для раннего обнаружения внутренних неисправностей, направляя техническое обслуживание и ремонт.
10. Цифровая защита
10.1 Защита на основе микропроцессора
Функция: Использует микропроцессоры и интеллектуальные алгоритмы для интеграции нескольких функций защиты, повышая точность и надежность защиты.
Применение: Подходит для современных умных сетей, позволяя удаленный мониторинг и автоматическую защиту.
Заключение
Системы защиты трансформаторов используют различные методы для обнаружения и реагирования на различные типы неисправностей и аномальных состояний, обеспечивая безопасную и надежную работу трансформаторов. Эти системы защиты включают защиту от перегрузки по току, дифференциальную защиту, газовую защиту, температурную защиту, защиту давления, мониторинг изоляции, защиту от последовательности нулевой последовательности, защиту напряжения и неэлектрическую защиту. Выбор системы защиты зависит от типа, мощности и условий эксплуатации трансформатора. С помощью этих мер защиты можно эффективно предотвратить и минимизировать неисправности трансформаторов, продлив срок службы оборудования и обеспечив стабильную работу энергетической системы.
