Προστασία μετασχηματιστών αερίου
Η προστασία αερίου για μετασχηματιστές είναι η πιο ευαίσθητη και καθολική προστασία από εσωτερικές βλάβες. Τοποθετείται σε μετασχηματιστές με ψύξη λαδιού με συντηρητή λαδιού.
Αυτός ο τύπος προστασίας βασίζεται στο γεγονός ότι οποιαδήποτε βλάβη στον μετασχηματιστή, συμπεριλαμβανομένης της αυξημένης θέρμανσης του λαδιού, οδηγεί σε χημική αποσύνθεση του λαδιού του μετασχηματιστή, καθώς και οργανικών υλικών από τη μόνωση περιέλιξης, με αποτέλεσμα την απελευθέρωση αερίου μέσα στον μετασχηματιστή. Αυτό το αέριο δρα σε ειδικές συσκευές προστασίας αερίου που δίνουν προειδοποιητικό σήμα ή απενεργοποιούν τον μετασχηματιστή.
Η προστασία αερίου αντιδρά σε σφάλματα όπως η διακοπή βραχυκυκλώματος στις περιελίξεις του μετασχηματιστή, στα οποία δεν αντιδρούν η διαφορική προστασία και η προστασία υπερέντασης. γιατί σε τέτοιες περιπτώσεις το μέγεθος του ρεύματος σφάλματος είναι ανεπαρκές για να λειτουργήσει η προστασία.
Η φύση του σφάλματος στον μετασχηματιστή και η έκταση του σφάλματος επηρεάζουν τον ρυθμό παραγωγής αερίου. Εάν το σφάλμα αναπτύσσεται αργά, που αντιστοιχεί σε αργή εκτόξευση αερίων, τότε η προστασία δίνει ένα προειδοποιητικό σήμα αλλά δεν αποσυνδέει τον μετασχηματιστή.
Ο έντονος και ακόμη βίαιος σχηματισμός αερίου, που υποδηλώνει βραχυκύκλωμα, δημιουργεί ένα σήμα στο σύστημα προστασίας αερίου τέτοιου μεγέθους που, εκτός από την προειδοποίηση, προκαλεί και την ενεργοποίηση του ελαττωματικού μετασχηματιστή. Η προστασία αερίου των μετασχηματιστών ενεργοποιεί ένα προειδοποιητικό σήμα ακόμη και όταν πέσει η στάθμη λαδιού στη δεξαμενή.
Προστασία αερίου των μετασχηματιστών που πραγματοποιείται με ειδικά ρελέ αερίου, τοποθετημένα σε μεταλλικό περίβλημα, ενσωματωμένο στον αγωγό πετρελαίου μεταξύ της δεξαμενής και του διαστολέα.
Ρύζι. 1. Ρελέ αερίου τύπου πλωτήρα: 1 — σώμα, 2,5 — επαφές, 3 — ράβδος, 4 — μόνωση ακροδεκτών, 6 — κάλυμμα, 7 — πλαίσιο, 8 — άξονας, 9 — άνω πλωτήρας, 10 — κάτω πλωτήρας.
Το ρελέ συνήθως γεμίζει με λάδι. Το περίβλημα του ρελέ έχει ένα γυαλί καθρέφτη με μια κλίμακα που δείχνει την ποσότητα του συσσωρευμένου αερίου και το ρελέ. Στο επάνω μέρος του ρελέ υπάρχει μια βαλβίδα απελευθέρωσης αερίου και σφιγκτήρες για τη σύνδεση των καλωδίων στις επαφές που βρίσκονται μέσα στο ρελέ.
Ο σχεδιασμός και η εγκατάσταση του πιο συνηθισμένου ρελέ αερίου τύπου PG-22 φαίνεται στο σχ. 1. Σε ρελέ αερίου αυτού του τύπου, δύο πλωτήρες τοποθετούνται σε μεντεσέδες μέσα στο περίβλημα, οι οποίοι είναι κοίλοι μεταλλικοί κύλινδροι, και πάνω τους υπάρχουν επαφές υδραργύρου που συνδέονται με εύκαμπτα σύρματα στους ακροδέκτες του ρελέ καλύμματος. Ο άνω πλωτήρας είναι ένα προστατευμένο στοιχείο σηματοδότησης.
Σε κανονική κατάσταση, όταν το ρελέ γεμίσει πλήρως με λάδι, ο πλωτήρας επιπλέει και η επαφή του ανοίγει. Σε αργή αερίωση, τα αέρια που ανεβαίνουν στον διαστολέα γεμίζουν σταδιακά το ρελέ και εκτοπίζουν το λάδι. Καθώς η στάθμη λαδιού μειώνεται, ο κατερχόμενος πλωτήρας γυρίζει στον άξονά του ενώ οι επαφές υδραργύρου κλείνουν και στέλνεται ένα προειδοποιητικό σήμα.
Με περαιτέρω αργό σχηματισμό αερίου, ο ηλεκτρονόμος δεν μπορεί να ενεργήσει κατά τη διακοπή λειτουργίας, επειδή γεμίζει με αέριο μόνο στην άνω άκρη της οπής, μετά την οποία τα αέρια θα περάσουν στον διαστολέα.
Ο κάτω πλωτήρας, που βρίσκεται απέναντι από το άνοιγμα του αγωγού πετρελαίου, είναι ένα στοιχείο διακοπής. Εάν ο σχηματισμός αερίου συμβεί βίαια, τότε μια ισχυρή ροή αερίων από τον μετασχηματιστή προς τον διαστολέα εμφανίζεται μέσω του ρελέ αερίου, ενώ ο κάτω πλωτήρας αναποδογυρίζει , κλείνει τις επαφές υδραργύρου, που ενεργοποιεί τη συσκευή, η οποία απενεργοποιεί τον μετασχηματιστή.
Δεδομένου ότι κατά τη διάρκεια ενός βραχυκυκλώματος, εμφανίζεται αμέσως ένας βίαιος σχηματισμός αερίου στη δεξαμενή του μετασχηματιστή, ο μετασχηματιστής απενεργοποιείται γρήγορα μετά από 0,1-0,3 δευτερόλεπτα. Λίγο αργότερα, μετά την απενεργοποίηση του μετασχηματιστή, ενεργοποιείται ο συναγερμός.
Για μετασχηματιστές χωρητικότητας 6,3 χιλιάδων kVA και άνω, η εγκατάσταση προστασίας αερίου είναι υποχρεωτική. Για μετασχηματιστές με χωρητικότητα 1000 έως 4000 kVA, είναι υποχρεωτικό μόνο εάν δεν υπάρχει προστασία διαφορικού ή υπερέντασης ρεύματος με καθυστέρηση 0,5-1 s. Για μετασχηματιστές ισχύος 400 kVA και άνω που είναι εγκατεστημένοι εντός του συνεργείου, η προστασία αερίου είναι υποχρεωτική.