- Perlindungan Transformer untuk pelbagai jenis Transformer
- Jenis Perlindungan Transformer yang biasa
- Perlindungan Overheating dalam Transformer
- Perlindungan Arus Lebar dalam Transformer
- Perlindungan Pembezaan Transformer
- Perlindungan Kesalahan Bumi Terhad
- Relay Buchholz (Pengesanan Gas)
- Perlindungan berlebihan
Transformer adalah salah satu komponen yang paling kritikal dan mahal dari mana-mana sistem pengedaran. Ini adalah alat statik tertutup yang biasanya dibasahi minyak, dan oleh itu kesalahan yang berlaku padanya terhad. Tetapi kesan kerosakan yang jarang berlaku boleh membahayakan transformer, dan masa yang lama untuk pembaikan dan penggantian transformer menjadikan keadaan menjadi lebih teruk. Oleh itu, perlindungan transformer kuasa menjadi sangat penting.
Kesalahan yang berlaku pada pengubah terbahagi kepada dua jenis, iaitu kerosakan luaran dan kerosakan dalaman, untuk mengelakkan bahaya pada pengubah, kesalahan luaran diselesaikan oleh sistem geganti yang kompleks dalam waktu sesingkat mungkin. Kesalahan dalaman terutamanya berdasarkan sensor dan sistem pengukuran. Kami akan membincangkan proses tersebut lebih lanjut dalam artikel. Sebelum kita sampai di sana, penting untuk memahami bahawa terdapat banyak jenis transformer dan dalam artikel ini, kita akan membincangkan terutamanya mengenai transformer kuasa yang digunakan dalam sistem pengedaran. Anda juga boleh mengetahui cara kerja pengubah kuasa untuk memahami asasnya.
Ciri perlindungan asas seperti perlindungan berlebihan dan perlindungan berasaskan suhu dapat mengenali keadaan yang akhirnya membawa kepada keadaan kegagalan, tetapi perlindungan transformer lengkap yang disediakan oleh relay dan transformer semasa sesuai untuk transformer dalam aplikasi kritikal.
Oleh itu, dalam artikel ini, kita akan membincangkan prinsip yang paling biasa digunakan untuk melindungi transformer daripada kegagalan bencana.
Perlindungan Transformer untuk pelbagai jenis Transformer
Sistem perlindungan yang digunakan untuk transformer kuasa bergantung pada kategori pengubah. Jadual di bawah menunjukkan bahawa,
Kategori | Penarafan Transformer - KVA | |
1 Fasa | 3 Fasa | |
Saya | 5 - 500 | 15 - 500 |
II | 501 - 1667 | 501 - 5000 |
III | 1668 - 10,000 | 5001 - 30,000 |
IV | > 10,000 | > 30,000 |
- Transformer dalam lingkungan 500 KVA berada di bawah (Kategori I & II), jadi transformer dilindungi menggunakan sekering, tetapi untuk melindungi transformer hingga 1000 kVA (transformer pengedaran untuk 11kV dan 33kV) pemutus litar Voltan Sederhana biasanya digunakan.
- Untuk transformer 10 MVA dan ke atas, yang berada di bawah (Kategori III & IV), relay pembezaan harus digunakan untuk melindunginya.
Selain itu, relay mekanikal seperti relay Buchholtz, dan relay tekanan mendadak banyak digunakan untuk perlindungan transformer. Sebagai tambahan kepada relay ini, perlindungan muatan termal sering dilaksanakan untuk memperpanjang jangka hayat pengubah daripada mengesan kerosakan.
Jenis Perlindungan Transformer yang biasa
- Perlindungan terlalu panas
- Perlindungan arus lebih
- Perlindungan Pembezaan Transformer
- Perlindungan Kesalahan Bumi (Terhad)
- Relay Buchholz (Pengesanan Gas)
- Perlindungan fluks berlebihan
Perlindungan Overheating dalam Transformer
Transformer terlalu panas kerana keadaan beban berlebihan dan litar pintas. Lebihan yang dibenarkan dan jangka masa yang sesuai bergantung pada jenis pengubah dan kelas penebat yang digunakan untuk pengubah.
Beban yang lebih tinggi dapat dikekalkan untuk jangka waktu yang sangat singkat jika untuk waktu yang sangat lama, ia dapat merosakkan penebat kerana kenaikan suhu di atas suhu maksimum yang diandaikan. Suhu pada transformer yang disejukkan dengan minyak dianggap maksimum apabila 95 * C, melebihi jangka hayat pengubah dan ia mempunyai kesan buruk pada penebat wayar. Itulah sebabnya perlindungan terlalu panas menjadi mustahak.
Transformer besar mempunyai alat pengesan suhu minyak atau belitan, yang mengukur suhu minyak atau belitan, biasanya ada dua cara pengukuran, satu disebut pengukuran titik panas dan kedua disebut sebagai pengukuran minyak atas, gambar di bawah menunjukkan tipikal termometer dengan kotak kawalan suhu dari reinhausen yang digunakan untuk mengukur suhu jenis transformer konservatif bertebat cecair.
Kotak mempunyai tolok dail yang menunjukkan suhu pengubah (yang merupakan jarum hitam) dan jarum merah menunjukkan titik set penggera. Sekiranya jarum hitam melebihi jarum merah, peranti akan mengaktifkan penggera.
Sekiranya kita melihat ke bawah, kita dapat melihat empat anak panah di mana kita dapat mengkonfigurasi peranti agar berfungsi sebagai penggera atau perjalanan atau ia boleh digunakan untuk memulakan atau menghentikan pam atau kipas penyejuk.
Seperti yang anda lihat dalam gambar, termometer dipasang di bahagian atas tangki pengubah di atas teras dan penggulungan, ia dilakukan kerana suhu tertinggi akan berada di tengah tangki kerana inti dan belitan. Suhu ini dikenali sebagai suhu minyak teratas. Suhu ini memberi kita anggaran suhu panas-panas teras pengubah. Masa kini gentian kabel optik digunakan dalam voltan rendah penggulungan untuk mengukur dengan tepat suhu pengubah. Begitulah cara perlindungan overheating dilaksanakan.
Perlindungan Arus Lebar dalam Transformer
Sistem perlindungan arus lebih tinggi adalah salah satu sistem perlindungan yang paling awal dikembangkan di luar sana, sistem arus lebih berperingkat dikembangkan untuk melindungi dari keadaan arus lebih. pengedar kuasa menggunakan kaedah ini untuk mengesan kerosakan dengan bantuan geganti IDMT. iaitu, geganti yang mempunyai:
- Ciri terbalik, dan
- Masa operasi minimum.
Keupayaan relay IDMT adalah terhad. Jenis relay ini harus ditetapkan 150% hingga 200% dari arus undian maksimum, jika tidak, relay akan beroperasi untuk keadaan beban kecemasan. Oleh itu, relay ini memberikan perlindungan kecil untuk kerosakan di dalam tangki pengubah.
Perlindungan Pembezaan Transformer
Perlindungan Pembezaan Aras Berat Peratus digunakan untuk melindungi transformer kuasa dan ia adalah salah satu skema perlindungan transformer yang paling umum yang memberikan perlindungan keseluruhan terbaik. Jenis perlindungan ini digunakan untuk transformer dengan penarafan melebihi 2 MVA.
Transformer adalah bintang yang dihubungkan di satu sisi dan delta menghubungkan sebelah yang lain. CT di sisi bintang bersambung dengan delta dan yang di sebelahnya bersambung dengan delta. Netral kedua-dua pengubah dibumikan.
Transformer mempunyai dua gegelung, satu adalah gegelung operasi dan yang lain adalah gegelung penahan. Seperti namanya, coil penahan digunakan untuk menghasilkan daya penahan, dan coil operasi digunakan untuk menghasilkan daya operasi. Pengikat-gegelung dihubungkan dengan belitan sekunder transformer semasa, dan gegelung operasi disambungkan di antara titik daya kuat CT.
Perlindungan Pembezaan Transformer Berfungsi:
Biasanya, gegelung operasi tidak membawa arus kerana arus dipadankan di kedua sisi transformer daya, apabila berlaku kerosakan dalaman pada belitan, keseimbangan diubah dan gegelung operasi dari geganti pembezaan mula menghasilkan arus pembeza antara kedua-dua sisi pengubah. Oleh itu, relay mengaktifkan pemutus litar dan melindungi pengubah utama.
Perlindungan Kesalahan Bumi Terhad
Arus kerosakan yang sangat tinggi dapat mengalir apabila berlaku kerosakan pada sesendal pengubah. Sekiranya demikian, kesalahan perlu diselesaikan secepat mungkin. Jangkauan peranti perlindungan tertentu hanya boleh terhad pada zon transformer, yang bermaksud jika ada kerosakan tanah terjadi di lokasi yang berbeza, relay yang diperuntukkan untuk zon tersebut harus dipicu, dan relay lain harus tetap sama. Oleh itu, itulah sebabnya relay ini dinamakan Relay perlindungan kerosakan bumi Terhad.
Dalam gambar di atas, Peralatan Perlindungan berada di sisi pengubah yang dilindungi. Anggaplah ini adalah sisi utama, dan anggap juga ada kesalahan aras pada sisi sekunder pengubah. Sekarang, jika ada kesalahan di permukaan tanah, kerana kesalahan tanah, Komponen Urutan Nol akan berada di sana, dan itu hanya akan beredar di sisi sekunder. Dan ia tidak akan dipantulkan pada bahagian utama pengubah.
Relay ini mempunyai tiga fasa, jika berlaku kesalahan, mereka akan mempunyai tiga komponen, komponen urutan positif, komponen urutan negatif, dan komponen urutan sifar. Oleh kerana komponen jujukan positif digantikan oleh 120 *, jadi pada bila-bila masa, jumlah semua arus akan mengalir melalui relai perlindungan. Jadi, jumlah arus mereka akan sama dengan sifar, kerana mereka digantikan oleh 120 *. Begitu juga dengan komponen urutan negatif.
Sekarang mari kita anggap keadaan kesalahan berlaku. Kesalahan itu akan dikesan oleh CT kerana ia mempunyai komponen urutan-sifar dan arus mula mengalir melalui geganti perlindungan, apabila itu berlaku, relay akan tersandung dan melindungi pengubah.
Relay Buchholz (Pengesanan Gas)
Gambar di atas menunjukkan geganti Buchholz. The Buchholtz relay adalah dipasang di antara unit pengubah utama dan tangki konservator apabila berlaku kesalahan dalam pengubah, ia mengesan gas diselesaikan dengan bantuan suis apungan.
Sekiranya anda melihat dengan teliti, anda dapat melihat anak panah, gas mengalir keluar dari tangki utama ke tangki konservator, biasanya tidak ada gas di dalam pengubah itu sendiri. Sebilangan besar gas disebut sebagai gas terlarut dan sembilan jenis gas yang berbeza dapat dihasilkan bergantung pada keadaan kesalahan. Terdapat dua injap di bahagian atas relay ini, injap ini digunakan untuk mengurangkan penumpukan gas, dan juga digunakan untuk mengambil sampel gas.
Apabila keadaan kerosakan berlaku, kita mempunyai percikan api di antara belitan, atau di antara belitan dan inti. Pelepasan elektrik kecil di belitan ini akan memanaskan minyak penebat, dan minyak akan pecah, sehingga menghasilkan gas, keparahan kerosakan, mengesan gelas mana yang dihasilkan.
Pelepasan tenaga yang besar akan menghasilkan pengeluaran asetilena, dan seperti yang anda ketahui, asetilena memerlukan banyak tenaga untuk dihasilkan. Dan anda harus selalu ingat bahawa apa-apa jenis kesalahan akan menghasilkan gas, dengan menganalisis jumlah gas, kita dapat mengetahui tahap keparahan kesalahan.
Bagaimana Relay Buchholz (Pengesanan Gas) Berfungsi?
Seperti yang anda lihat dari gambar, kami memiliki dua apungan: apungan atas dan apungan bawah, juga kami mempunyai pelat sesendal yang mendorong pelampung bawah.
Apabila berlaku kerosakan elektrik yang besar, ia menghasilkan banyak gas daripada gas yang mengalir melalui paip, yang mengalihkan plat sesekat dan memaksa bahagian bawah melayang ke bawah, sekarang kita mempunyai kombinasi, apungan atas naik dan apungan bawah adalah ke bawah dan plat sesekat telah condong. Gabungan ini menunjukkan bahawa berlaku kesalahan besar. yang mematikan pengubah dan ia juga menghasilkan penggera. Gambar di bawah menunjukkan bahawa
Tetapi ini bukan satu-satunya senario di mana geganti ini berguna, bayangkan keadaan di mana di dalam pengubah terdapat arkking kecil yang berlaku, bahtera ini menghasilkan sejumlah kecil gas, gas ini menghasilkan tekanan di dalam relay dan float atas turun menggantikan minyak di dalamnya, sekarang relay menghasilkan penggera dalam keadaan ini, float atas turun, float bawah tidak berubah dan plat sesekat tidak berubah jika konfigurasi ini dikesan, kita dapat yakin bahawa kita mempunyai pengumpulan gas yang perlahan. Gambar di bawah menunjukkan bahawa
Sekarang kita tahu bahawa kita mempunyai kesalahan, dan kita akan mengeluarkan gas menggunakan injap di atas relay dan menganalisis gas untuk mengetahui sebab sebenar penumpukan gas ini.
Relay ini juga dapat mengesan keadaan di mana paras minyak penebat jatuh kerana kebocoran pada casis transformer, dalam keadaan itu, pelampung atas jatuh, pelampung bawah jatuh, dan plat sesekat tetap berada pada posisi yang sama. Dalam keadaan ini, kita mendapat penggera yang berbeza. Gambar di bawah menunjukkan yang berfungsi.
Dengan ketiga kaedah ini, geganti Buchholz mengesan kerosakan.
Perlindungan berlebihan
Transformer direka untuk beroperasi pada tahap fluks tetap melebihi tahap fluks dan inti menjadi tepu, ketepuan teras menyebabkan pemanasan di teras yang cepat menyusul bahagian-bahagian lain dari pengubah yang membawa kepada pemanasan komponen, jadi lebih perlindungan fluks menjadi perlu, kerana melindungi inti pengubah. Situasi fluks berlebihan boleh berlaku kerana voltan berlebihan atau penurunan frekuensi sistem.
Untuk melindungi transformer daripada over-fluxing, relay over-fluxing digunakan. Relay over-fluxing mengukur nisbah Voltan / Frekuensi untuk mengira ketumpatan fluks dalam teras. Peningkatan voltan yang cepat disebabkan oleh transien dalam sistem kuasa boleh menyebabkan fluks berlebihan tetapi peralihan mati dengan cepat, oleh itu, sesaat transformer tersekat tidak diingini.
Ketumpatan fluks berkadar terus dengan nisbah voltan hingga frekuensi (V / f) dan instrumen harus mengesan catuan jika nilai nisbah ini menjadi lebih besar daripada kesatuan, ini dilakukan oleh relay berasaskan mikrokontroler yang mengukur voltan dan frekuensi dalam masa nyata, kemudian mengira kadarnya dan membandingkannya dengan nilai yang telah dikira sebelumnya. Relay diprogramkan untuk masa minimum yang pasti terbalik (ciri IDMT). Tetapi pengaturannya dapat dilakukan secara manual jika itu adalah syarat. Dengan cara ini, tujuan tersebut akan dapat dicapai tanpa menjejaskan perlindungan over-fluks. Sekarang, kita melihat betapa pentingnya untuk mengelakkan tersendatnya transformer daripada arus berlebihan.
Semoga anda menikmati artikel ini dan mempelajari sesuatu yang berguna. Sekiranya anda mempunyai sebarang pertanyaan, tinggalkan di bahagian komen atau gunakan forum kami untuk pertanyaan teknikal yang lain.