Газовий захист трансформатора: пристрій, принцип дії

Існує правило, яке говорить про те, що все трансформатори з потужністю від 1 МВт повинні бути обладнані захистом. Для виконання цього завдання була обрана газовий захист трансформатора.

захист трансформатора

Пряме призначення захисного пристрою для трансформатора високої потужності - це збереження його від внутрішніх пошкоджень. До таких внутрішніх загроз відносять такі:

1. Виткові замикання в таких обмотках як ВН і НН.
2. Пожежа стали трансформатора.
3. Витік масла з бака трансформатора.

Принцип дії газового захисту трансформаторагрунтується на тому, що система контролює розкладання трансформаторного масла, яке відбувається через вплив дуже високих температур на гази. Підвищення температури - це локальна проблема, яка виникає через коротке замикання обмотки описуваного пристрою або ж при виникненні пожежі стали. При появі даної проблеми, місце, де стався збій, буде сильно нагріватися, через що температура газів також буде рости.

Робота газового захисту трансформатора

При занадто великій температурі в будь-якому місцівсередині трансформатора, масло буде газогенеріровать. Гази, що утворилися в результаті цього, будуть прагнути потрапити в розширювальний бак пристрою, а для того щоб проникнути туди, вони будуть проходити через корпус газового реле.

Саме через нього і здійснюється газовий захисттрансформатора. При дуже великому тиску газів в корпусі реле, рівень масла почне неминуче падати, що, в свою чергу, викликає перекидання чашок. У цей момент газове реле і спрацьовує.

Газове реле

Названий вид захисту в трансформаторі представлениймеханічним реле, яке доповнюється двома парами контактів. Варто відзначити, що інтенсивність утворення газів всередині трансформатора буде прямо залежати від ступеня, а також характеру тих пошкоджень, які викликали це саме утворення газів.

Саме завдяки цьому є можливість створититаку газову захист трансформатора, яка буде здатна визначати ступінь і характер пошкодження і, в залежності від отриманих даних, посилати сигнал або ж відразу відключати агрегат. Основним елементом захисту в таких пристроях є газове реле класу KSG. Його установка здійснюється в мастилопроводі, який розташовується між баком і розширювачем.

Елементи газового реле

Повторимося, що газовий захист трансформатораздійснюється за допомогою реле. Іншими словами принцип дії захисту заснований на роботі цього пристрою. Одним з основних елементів захисту виступають алюмінієві чашки плоскодонного типу, які здійснюють обертальний рух в такт з контактами рухомого типу, навколо осі чашки.

Дані дроти можуть замикатися з недвіжущіміся втому випадку, якщо чашки почнуть опускатися. А під час правильного процесу експлуатації (коли обсяг масла в кожусі реле знаходиться на прийнятному рівні) ці основні елементи захисту утримуються в певному положенні, при якому вони не замикають жоден з контактів.

При зниженні рівня масла в кожусі чашки такожпочинають опускатися разом з контактами, які замикаються з іншими, нерухомими. Причому при невеликих пошкодженнях буде опускатися лише верхня чашка, і замикання її контактів призведе до того, що пристрій газового захисту трансформатора подасть лише сигнал про поломку.

Якщо інтенсивність газоутворення висока, топотік масла і газу будуть також впливати і на лопать, яка при замиканні контактів разом з опущеною чашкою викличе відключення, що працює трансформатора.

При нормальній роботі агрегату, швидкість маславсередині має значення - 0,6 / 0,9 / 1,2 м / с. Даний показник залежить від якості охолодження об'єкта. Якщо виникла проблема з, швидкість відгуку газового захисту трансформатора займає від 0,05 с до 0,5 с. Можна додати, що на території Російської Федерації найбільшими перепонами поширення набуло газове реле з двома кульовими пластмасовими поплавками BF80 / Q.

Дія газового захисту трансформатора

Варто сказати про те, що газовий захист отрималашироке поширення за рахунок особливої ​​чутливості даної системи - вона відмінно реагує на будь-які внутрішні пошкодження, які відбуваються в об'єкті.

При будь-неполадку всередині агрегату будеутворюватися або електрична дуга, або нагрів деталей, і це буде призводити до сильного розкладання масла і ізоляційних матеріалів, що, в свою чергу, викликає утворення газів. Так як летючі гази набагато легше масла, то вони будуть підніматися в розширювальний бак, розташований на самому верху трансформатора. Якщо газоутворення буде занадто інтенсивним, то тиск цієї речовини почне приводити в рух масло, яке почне рухатися в бік розширювача через кожух.

З цього випливає, що газовий захисттрансформатора реагує на інтенсивне утворення газів і рух олії всередині об'єкта, так як в сумі ці дві дії сигналять про те, що виникла поломка всередині агрегату.

силові трансформатори

У силових трансформаторах крім наявності газовогореле, яке реагує на газоутворення і рух масла в сторону розширювача, присутні також реле струминного типу. Призначення названих реле - захист контакторів маслонаповнених перемикачів відгалужень трансформаторів від пошкоджень, які можуть виникати через занадто швидкого потоку масла, що випливає з бака контактора в розширювач.

Також варто сказати про те, що газовий захистсилових трансформаторів спрацьовує навіть при самих незначних пошкодженнях, тобто навіть при малій інтенсивності утворення газів і при малій швидкості руху масла. До речі, електричний захист струменевого реле не здатна вловити такі дрібні порушення.

особливості захисту

Важливо зауважити, що за своїм принципом діїгазова захист багатогранна. Вона реагує не тільки на освіту газів, а й на наявність у трансформаторі атмосферного повітря, на рух або поштовхи масла всередині кожуха, а також на механічні пошкодження, які можуть виникати через вібрацію корпусу агрегату.

Для того щоб уникнути помилкового спрацьовуваннягазового захисту і непотрібного відключення трансформатора, нижній поплавець газового реле найчастіше виставляють так, щоб він реагував на швидкість руху масла в межах від 50 до 160 см / с.

переваги захисту

Серед основних переваг газового захисту трансформатора можна виділити наступні пункти:

1. Простота пристрою даного захисту, а також висока чутливість реле.
2. Кількість часу, який необхідний захист для прийняття рішення, дуже мало. Присутня можливість вибору між сигналом і відключенням, в залежності від інформації про пошкодження всередині об'єкта.
3. Саме газовий захист вважається найбільш чутливою при захисті обмоток трансформатора, а також при замиканні його витоків.

Крім сказаного, можна додати, що всітрансформатори, потужність яких 1 000 кВт і більше, поставляються вже з наявністю даного типу захисту. Однак є невеликий мінус, який полягає в тому, що газовий захист ніяк не реагує на пошкодження висновків агрегату, а тому повинна комплектуватися другий захистом від внутрішніх неполадок. Наприклад, в трансформаторах малої потужності, такою системою захисту стали МТЗ і струмові відсічення.