Ochrana plynů z transformátoru: zařízení, princip činnosti

Existuje pravidlo, které říká, že všechny transformátory s výkonem 1 MW by měly být vybaveny ochranou. K provedení tohoto úkolu byla zvolena ochrana plynů transformátoru.

Ochrana transformátoru

Přímý cíl ochranného zařízení pro transformátor s vysokým výkonem je zachránit před vnitřním poškozením. Mezi tyto vnitřní hrozby patří následující:

1. Špičaté uzávěry ve vinutích, jako jsou BH a LV.
2. Oheň ocelových transformátorů.
3. Únik oleje z nádrže transformátoru.

Princip ochrany plynů transformátoru je založen na skutečnosti, že systém řídí rozklad transformátorový olej, což je způsobeno účinkem velmi vysokých teplot na plyny. Zvýšení teploty je místní problém, který vzniká zkratováním vinutí popsaného zařízení nebo výskytem požáru v oceli. Pokud dojde k tomuto problému, bude místo, kde došlo k selhání, velmi horké, což způsobí zvýšení teploty plynů.

Provoz ochrany plynů transformátoru

Při příliš vysoké teplotě kdekoliv uvnitř transformátoru bude olej zplyňován. Plyny, které z toho vyplývají, se obvykle dostávají do expanzní nádrže zařízení a pro průchod tam procházejí tělesem plynového relé.

Prostřednictvím tohoto zařízení se provádí ochrana plynů transformátoru. Je-li tlak plynu v krytu relé příliš vysoký, hladina oleje bude nevyhnutelně klesat, což způsobí, že poháry se spustí. V tomto okamžiku je aktivováno plynové relé.

Plynové relé

Tento typ ochrany v transformátoru je reprezentován mechanickým relé, který je doplněn dvěma páry kontaktů. Stojí za zmínku, že intenzita tvorby plynů uvnitř transformátoru bude záviset přímo na stupni, stejně jako na povaze poškození, které způsobilo samotnou tvorbu plynů.

To je díky tomu, že je možné vytvořit takovou ochranu plynu pro transformátor, který bude schopen určit stupeň a povahu poškození a v závislosti na přijatých datech vyslat signál nebo okamžitě vypnout jednotku. Hlavním prvkem ochrany v těchto zařízeních je třída plynu relé KSG. Instalace se provádí v ropovodu, který se nachází mezi nádrží a expandérem.

Prvky plynového relé

Zopakujme, že ochrana plynů transformátoru se provádí pomocí relé. Jinými slovy, princip ochrany je založen na provozu tohoto zařízení. Jedním ze základních prvků ochrany jsou hliníkové poháry s plochým dnem, které se otáčejí taktově s kontakty mobilního typu kolem osy šálku.

Tyto dráty mohou být uzavřeny nepohyblivými v případě, že se šálky začnou padají. Během správného provozu (když je objem oleje v krytu relé na přijatelné úrovni) jsou tyto základní ochranné prvky udržovány v určité poloze, ve které nezakrývají žádné kontakty.

Když se hladina oleje ve skříni sníží, poháry začnou klesat spolu s kontakty, které se blíží k ostatním stacionárním. A při malém poškození dojde k poklesu pouze horní misky a zavření kontaktů způsobí, že zařízení na ochranu transformátorového plynu vydá pouze signál o poruše.

Pokud je intenzita tvorby plynu vysoká, tok ropy a plynu ovlivní také čepel, který při uzavření kontaktů se sníženou miskou způsobí vypnutí provozního transformátoru.

Během normálního provozu jednotky má rychlost oleje uvnitř hodnotu 0,6 / 0,9 / 1,2 m / s. Tento indikátor závisí na kvalitě chlazení objektu. V případě poruchy se rychlost odezvy ochrany plynů transformátoru pohybuje od 0,05 s do 0,5 s. Dalo by se dodat, že v Ruské federaci, nejrozšířenější plyn relé se dvěma sférickým plastem plave BF80 / Q.

Stínění transformátorového plynu

Je třeba poznamenat, že ochrana plynů se rozšířila kvůli zvláštní citlivosti tohoto systému - odpovídá dokonale jakémukoli vnitřnímu poškození, ke kterému dochází v zařízení.

V případě jakékoliv poruchy uvnitř jednotky se vytvoří buď elektrický oblouk nebo ohřev dílů, což povede k silnému rozkladu oleje a izolačních materiálů, což naopak způsobuje tvorbu plynů. Vzhledem k tomu, že těkavé plyny jsou mnohem lehčí než olej, budou zvedeny do expanzní nádoby umístěné na samém vrcholu transformátoru. Pokud je tvorba plynu příliš intenzivní, tlak této látky začne řídit olej, který se začne pohybovat směrem k expandéru skrze skříň.

Z toho vyplývá, že ochrana plynů transformátoru reaguje na intenzivní tvorbu plynů a pohyb oleje uvnitř objektu, protože souhrnně tyto dvě akce signalizují, že došlo k selhání uvnitř jednotky.

Silové transformátory

U výkonových transformátorů kromě přítomnosti plynového relé, který reaguje na tvorbu plynu a pohyb oleje směrem k expandéru, existuje také proudové relé. Účelem těchto relé je ochrana stykačů výměníků tepla od transformátorů naplněných olejem před poškozením, ke kterému může dojít z důvodu příliš rychlého průtoku oleje z nádoby stykače k ​​expandéru.

Za zmínku stojí také skutečnost, že ochrana plynů z výkonových transformátorů funguje i při nejmenším poškození, to znamená i při nízké intenzitě tvorby plynu a při nízké rychlosti nafty. Mimochodem, elektrická ochrana proudového relé není schopna detekovat takové malé poruchy.

Vlastnosti ochrany

Je důležité poznamenat, že v souladu se zásadou fungování je ochrana plynů mnohostranná. Reaguje nejen na tvorbu plynů, ale také na přítomnost atmosférického vzduchu v transformátoru, na pohyb nebo tlaky oleje uvnitř pláště a na mechanické poškození, ke kterým může dojít v důsledku vibrací tělesa jednotky.

Aby se zabránilo falešnému spuštění ochrany plynem a zbytečnému vypnutí transformátoru, je spodní plovák plynového relé nejčastěji vystaven tak, že reaguje na rychlost oleje v rozmezí od 50 do 160 cm / s.

Výhody ochrany

Mezi hlavní výhody ochrany plynem transformátoru patří následující body:

1. Jednoduchost této ochrany, stejně jako vysoká citlivost relé.
2. Doba, po kterou je ochrana potřebná k přijetí rozhodnutí, je velmi malá. V závislosti na informacích o poškození uvnitř objektu existuje možnost volby mezi signálem a odpojením.
3. Je to ochrana plynu, která je považována za nejcitlivější při ochraně vinutí transformátoru i při zavírání závitů.

Kromě toho, co bylo řečeno, lze dodat, že všechny transformátory o výkonu 1 000 kW nebo více jsou již vybaveny tímto typem ochrany. Existuje však malá nevýhoda, že ochrana plynů nereaguje žádným způsobem na poškození svorek jednotky, a proto by měla být vybavena druhou ochranou proti vnitřním poruchám. Například v transformátorech s nízkým výkonem je takový systém ochrany oceli MTZ a proudových mezních hodnot.