ترانسفورماتور حفاظت و خطا ترانسفورماتور
تبدیلکنندههای مختلفی مانند تبدیلکنندههای دو سیم پیچ یا سه سیم پیچ الکتریکی، خودتغییرده، تنظیمکننده، زمینگذار و مستقیمساز وجود دارد. تبدیلکنندههای مختلف نیازمند طرحهای مختلف حفاظت از تبدیلکننده هستند که به اهمیت آنها، روشهای اتصال سیمپیچ، روشهای زمینگذاری و شیوه عملکرد بستگی دارد.
معمول است که برای تمام تبدیلکنندههای با ظرفیت ۰.۵ مگاوات و بالاتر حفاظت بخارولتز فراهم شود. در حالی که برای تمام تبدیلکنندههای توزیع کوچک، فقط قطعکنندههای ولتاژ بالا به عنوان دستگاه محافظ اصلی استفاده میشوند. برای تمام تبدیلکنندههای توزیع با ظرفیت بزرگتر و مهم، حفاظت از جریان بیش از حد همراه با حفاظت از خطای محدود شده اعمال میشود.
برای تبدیلکنندههای با ظرفیت بالاتر از ۵ مگاوات، حفاظت دیفرانسیلی باید فراهم شود.
به تبع شرایط خدمات عادی، نوع خطا در تبدیلکننده، درجه بار بیش از حد پایدار، طرح تغییر تاپ و عوامل دیگر، طرحهای مناسب حفاظت از تبدیلکننده انتخاب میشوند.
نوع خطا در تبدیلکننده
اگرچه تبدیلکننده الکتریکی یک دستگاه ثابت است، اما تنشهای داخلی ناشی از شرایط غیرعادی سیستم باید در نظر گرفته شود.
تبدیلکننده عموماً از انواع زیر خطا را تجربه میکند:
جریان بیش از حد به دلیل بار بیش از حد و کوتاهمدارهای خارجی،
خطاهای ترمینال،
خطاهای سیمپیچ،
خطاهای ابتدایی.
تمام خطاهای ذکر شده خطاهای تبدیلکننده تنشهای مکانیکی و حرارتی در داخل سیمپیچ تبدیلکننده و ترمینالهای متصل به آن ایجاد میکنند. تنشهای حرارتی منجر به گرم شدن بیش از حد میشوند که در نهایت سیستم عایقبندی تبدیلکننده را تحت تأثیر قرار میدهند. تخریب عایقبندی منجر به خطاهای سیمپیچ میشود. گاهی اوقات شکست سیستم خنکسازی تبدیلکننده، منجر به گرم شدن بیش از حد تبدیلکننده میشود. بنابراین طرحهای حفاظت از تبدیلکننده بسیار ضروری هستند.
جریان کوتاهمداری تبدیلکننده الکتریکی معمولاً توسط واکنش آن محدود میشود و برای واکنش کم، مقدار جریان کوتاهمداری ممکن است بسیار بالا باشد. مدت زمان کوتاهمداری خارجی که یک تبدیلکننده میتواند بدون آسیب تحمل کند در BSS 171:1936 مشخص شده است.
| درصد واکنش تبدیلکننده | مدت مجاز خطا در ثانیه |
| ۴٪ | ۲ |
| ۵٪ | ۳ |
| ۶٪ | ۴ |
| ۷٪ و بیشتر | ۵ |
خطاهای عمومی سیمپیچ در تبدیلکننده یا خطاهای زمین یا خطاهای میاندور هستند. خطاهای دور به دور در تبدیلکننده بسیار نادر است. خطاهای فاز در تبدیلکننده ممکن است به دلیل فلاشبر روی بوشینگ و خطاهای تجهیزات تغییر تاپ رخ دهند. هر چه خطاهایی باشد، تبدیلکننده باید در زمان خطا فوراً جدا شود در غیر این صورت شکست بزرگی در سیستم توان الکتریکی ممکن است رخ دهد.
خطاهای ابتدایی خطاهای داخلی هستند که هیچ خطر فوری ندارند. اما اگر این خطاهای را نادیده بگیرند و مراقبت نشود، ممکن است منجر به خطاهای بزرگ شوند. خطاهای این گروه عمدتاً کوتاهمداری میان لایهها به دلیل شکست عایق بین لایههای هسته، کاهش سطح روغن به دلیل نشت روغن، بلوکه شدن مسیرهای جریان روغن هستند. تمام این خطاهای منجر به گرم شدن بیش از حد میشوند. بنابراین طرحهای حفاظت از تبدیلکننده برای خطاهای ابتدایی نیز لازم است. خطای زمین، بسیار نزدیک به نقطه میانه تبدیلکننده با سیمپیچ ستارهای نیز میتواند به عنوان یک خطا ابتدایی در نظر گرفته شود.
تأثیر اتصالات سیمپیچ و زمینگذاری بر مقدار جریان خطای زمین.
دو شرط اصلی برای جریان خطای زمین در خطاها
