Vilka skyddssystem används i transformatorer?

Transformer är viktiga komponenter i elkraftsystem. För att säkerställa deras säkra och tillförlitliga drift utrustas de vanligtvis med olika skyddssystem. Dessa system kan upptäcka och reagera på olika typer av fel och oregelbundenheter, snabbt avbryta strömförsörjningen för att förhindra att felet eskalerar. Nedan följer några vanliga transformer-skyddssystem:

1. Överströmskydd

1.1 Omedelbart överströmskydd

• Funktion: Upptäcker och svarar snabbt på kortslutningsfel, omedelbart avbryter strömförsörjningen.

• Användning: Lämpligt för snabb isolering av kortslutningsfel för att förhindra överhettning och skada på transformatorn.

1.2 Tidsfördröjt överströmskydd

• Funktion: Upptäcker bestående överströmning och avbryter strömförsörjningen efter en viss fördröjning.

• Användning: Lämpligt för hantering av överbelastningsförhållanden, förhindrar överhettning av transformatorn under längre perioder.

2. Differensskydd

2.1 Transformator-differensskydd

• Funktion: Jämför strömmarna på båda sidor av transformatorn för att upptäcka interna fel.

• Princip: Under normala förhållanden bör strömmarna på båda sidor av transformatorn vara lika och i motsatt riktning. Någon skillnad indikerar ett potentiellt internt fel.

• Användning: Lämpligt för stora transformatorer, kapabelt att snabbt upptäcka och isolera interna fel.

3. Gas-skydd (Buchholz-relä)

3.1 Lätt gas-skydd

• Funktion: Upptäcker små mängder gas som genereras inuti transformatorn och utlöser en larm.

• Användning: Används för tidig varning, uppmanar underhållspersonal att utföra inspektioner.

3.2 Tungt gas-skydd

• Funktion: Upptäcker stora mängder gas som genereras inuti transformatorn och omedelbart avbryter strömförsörjningen.

• Användning: Används för snabb isolering av allvarliga interna fel, förhindrar brand och explosioner.

4. Temperaturskydd

4.1 Vindings temperaturskydd

• Funktion: Övervakar temperaturen på transformatorns vindningar och utlöser en larm eller avbryter strömförsörjningen om temperaturen överskrider ett inställt värde.

• Användning: Förhindrar överhettning av transformatorn, förlänger dess livslängd.

4.2 Olje temperaturskydd

• Funktion: Övervakar temperaturen på transformatoroljan och utlöser en larm eller avbryter strömförsörjningen om temperaturen överskrider ett inställt värde.

• Användning: Förhindrar överhettning av oljan, vilket kan orsaka degeneration och misslyckande av isoleringsmaterial.

5. Tryckskydd

5.1 Tryckavlastningsskydd

• Funktion: Övervakar det interna trycket i transformatorn och frigör trycket om det överskrider ett inställt värde för att förhindra explosion.

• Användning: Lämpligt för oljeinneslutna transformatorer, säkerställer säker tryckavlastning vid för högt internt tryck.

6. Isoleringsovervakning

6.1 Isolationsresistans övervakning

• Funktion: Övervakar isolationsresistansen i transformatorns vindningar och utlöser en larm om den faller under ett inställt värde.

• Användning: Tidig upptäckt av åldring eller skada på isolering, förhindrar fel.

7. Nollsekvens strömskydd

7.1 Nollsekvens strömskydd

• Funktion: Upptäcker nollsekvensströmmar i ett trefas-system för att identifiera enfas jordfel.

• Användning: Lämpligt för system med jordad neutral, förhindrar utrustningsskador på grund av enfas jordfel.

8. Spänningsskydd

8.1 Överspännings-skydd

• Funktion: Övervakar systemets spänning och utlöser en larm eller avbryter strömförsörjningen om spänningen överskrider ett inställt värde.

• Användning: Förhindrar isoleringsgenombrott och utrustningsskador på grund av överspänning.

8.2 Underspännings-skydd

• Funktion: Övervakar systemets spänning och utlöser en larm eller avbryter strömförsörjningen om spänningen faller under ett inställt värde.

• Användning: Förhindrar utrustningsfel på grund av underspänning.

9. Icke-elektriska skydd

9.1 Oljenivå-skydd

• Funktion: Övervakar oljenivån i transformatorn och utlöser en larm om den faller under ett inställt värde.

• Användning: Förhindrar minskad kylningseffektivitet och utrustningsskador på grund av låg oljenivå.

9.2 Olje-kromatografianalys

• Funktion: Genomför periodisk analys av gasinnehållet i transformatoroljan för att upptäcka interna fel.

• Användning: Används för tidig upptäckt av interna fel, vägleder underhåll och reparationer.

10. Digitalt skydd

10.1 Mikroprocessorbaserat skydd

• Funktion: Använder mikroprocessorer och intelligenta algoritmer för att integrera flera skydds-funktioner, förbättrar noggrannheten och tillförlitligheten hos skyddet.

• Användning: Lämpligt för moderna smarta nät, möjliggör fjärrövervakning och automatiserat skydd.

Sammanfattning

Transformatorskyddssystem använder olika metoder för att upptäcka och reagera på olika typer av fel och oregelbundenheter, vilket säkerställer den säkra och tillförlitliga drift av transformatorer. Dessa skyddssystem inkluderar överströmskydd, differensskydd, gas-skydd, temperaturskydd, tryckskydd, isoleringsovervakning, nollsekvens strömskydd, spänningsskydd och icke-elektriska skydd. Valet av skyddssystem beror på typ, kapacitet och tillämpningsmiljö för transformatorn. Genom dessa skyddsåtgärder kan transformatorfel effektivt förhindras och minimeras, vilket förlänger utrustningens livslängd och säkerställer stabilt drift av elkraftsystemet.