Som leverantör av Three Phase Oil Immersed Power Transformers får jag ofta frågan om hur dessa transformatorers skyddsanordningar fungerar. I det här blogginlägget kommer jag att fördjupa mig i de olika skyddsanordningar som används i trefasolja - nedsänkta krafttransformatorer och förklara deras funktionsprinciper.
Överströmsskydd
Överströmsskydd är en av de mest grundläggande skyddsmekanismerna i en trefas oljedoppad krafttransformator. När strömmen som flyter genom transformatorn överstiger dess nominella värde kan det orsaka överhettning och skada på lindningarna.
Det finns två huvudtyper av överströmsskydd: momentant överströmsskydd och tid - fördröjt överströmsskydd.
Omedelbart överströmsskydd
Denna skyddsanordning fungerar omedelbart när strömmen överskrider en förinställd tröskel. Den är utformad för att snabbt isolera transformatorn från kraftsystemet i händelse av ett allvarligt kortslutningsfel. Det momentana överströmsreläet känner av strömmen genom strömtransformatorer (CT) installerade i transformatorns primära och sekundära kretsar. När strömmen når ett värde som är tillräckligt högt för att trigga reläet, skickar den en signal till strömbrytaren, som sedan löser ut och kopplar från transformatorn från strömförsörjningen.
Tid - Fördröjd över - Strömskydd
Tid - fördröjt överströmsskydd används för att hantera mindre allvarliga överströmssituationer. Istället för att lösa ut omedelbart tillåter den transformatorn att bära överströmmen under en viss tid. Detta beror på att vissa kortvariga överströmmar kan vara normala, till exempel under motorstart. Tidsfördröjningen ställs in baserat på transformatorns termiska kapacitet och den förväntade varaktigheten av överströmmen. I likhet med momentant överströmsskydd använder den också CT:er för att känna av strömmen och ett relä för att skicka en utlösningssignal till strömbrytaren när överströmmen kvarstår efter den inställda tidsgränsen.
Överspännings- och Underspänningsskydd
Överspänningsskydd
Överspänning kan orsaka isolationsbrott i transformatorlindningarna, vilket leder till kortslutning. Överspänningsskyddsanordningar övervakar spänningen över transformatorterminalerna. Potentiella transformatorer (PT) används för att sänka högspänningen till en nivå som kan mätas av skyddsreläet. När spänningen överstiger en förutbestämd säker gräns, aktiveras överspänningsreläet. Den skickar sedan en signal till effektbrytaren att koppla bort transformatorn från elsystemet.
Underspänningsskydd
Underspänning kan också ha en negativ inverkan på transformatorn och de anslutna lasterna. Det kan få motorer att stanna och minska effektiviteten hos elektrisk utrustning. Underspänningsskydd fungerar på liknande sätt som överspänningsskydd. PT:erna mäter spänningen och när spänningen faller under ett inställt värde skickar underspänningsreläet en signal till strömbrytaren, som kan lösa ut transformatorn eller vidta andra lämpliga åtgärder för att skydda systemet.
Differentiellt skydd
Differentialskydd är en mycket känslig skyddsmetod för trefasolja nedsänkta krafttransformatorer. Den jämför strömmen som går in och ut från transformatorn. Strömtransformatorer är installerade på både primär- och sekundärsidan av transformatorn.
Funktionsprincipen bygger på Kirchhoffs gällande lag, som säger att summan av strömmar som kommer in i en nod är lika med summan av strömmar som lämnar noden. I en frisk transformator bör strömmen som går in och ut vara i balans. Men vid ett internt fel, såsom en kortslutning i lindningarna, störs balansen.
Differentialreläet beräknar kontinuerligt skillnaden mellan primär- och sekundärströmmen. Om denna skillnad överstiger ett förinställt värde, indikerar det ett internt fel, och reläet skickar en signal till effektbrytaren att lösa ut transformatorn. Denna skyddsmetod kan snabbt upptäcka och isolera interna fel, vilket minimerar skador på transformatorn.
Temperaturskydd
Temperaturen är en kritisk parameter för säker drift av en trefas oljedoppad krafttransformator. Höga temperaturer kan påskynda åldrandet av isoleringsmaterialet och minska transformatorns livslängd.
Oljetemperaturskydd
Oljan i transformatorn fungerar som både kylvätska och isoleringsmedium. Temperatursensorer är installerade i oljan för att övervaka dess temperatur. När oljetemperaturen stiger över en viss gräns kan det tyda på ett problem, såsom en överbelastning eller ett internt fel. Temperaturreläet skickar en signal för att antingen larma operatören eller lösa ut transformatorn, beroende på hur allvarlig temperaturökningen är.
Lindningstemperaturskydd
Förutom oljetemperaturen övervakas även transformatorlindningarnas temperatur. Lindningstemperaturen uppskattas genom att mäta oljetemperaturen och ta hänsyn till belastningsströmmen. Eftersom värmen som genereras i lindningarna är proportionell mot kvadraten på strömmen, kan lindningstemperaturen beräknas mer exakt. I likhet med oljetemperaturskydd, när lindningstemperaturen överstiger en säker gräns, vidtas lämpliga åtgärder för att skydda transformatorn.
Gasskydd (Buchholz relä)
Buchholz-reläet är en mycket viktig skyddsanordning för oljenedsänkta transformatorer. Den är installerad i rörledningen mellan transformatortanken och konservatorn.
När ett internt fel uppstår i transformatorn, såsom en kortslutning i lindningarna, genererar det värme, vilket gör att oljan sönderfaller och producerar gas. Buchholz-reläet har två kammare: en nedre kammare och en övre kammare.
I fallet med ett mindre fel, såsom ett långsamt utvecklande isoleringsbrott, ackumuleras den gas som genereras i den nedre kammaren. När gasen ackumuleras tränger den undan oljan, vilket gör att en flottör i den nedre kammaren stiger. När flottören når en viss position aktiverar den en kontakt, som kan användas för att skicka en larmsignal till kontrollrummet.
Vid ett större fel, såsom en allvarlig kortslutning, strömmar en stor mängd gas och olja snabbt mot konservatorn. Detta gör att en baffel i den övre kammaren rör sig, vilket aktiverar en annan kontakt. Denna kontakt används för att lösa ut transformatorn och koppla bort den från elsystemet för att förhindra ytterligare skador.
Slutsats
Skyddsanordningarna för trefasolja - nedsänkta krafttransformatorer spelar en avgörande roll för att säkerställa säker och pålitlig drift av kraftsystemet. Varje skyddsanordning har sin egen unika funktion och funktionsprincip, och de samverkar för att upptäcka och reagera på olika fel och onormala tillstånd.
Som leverantör avTrefas oljenedsänkt krafttransformator, har vi åtagit oss att tillhandahålla högkvalitativa transformatorer med avancerade skyddssystem. Våra transformatorer, t.ex11kv distributionstransformatoroch20kv oljesänkt distributionstransformator, är designade för att möta de högsta industristandarderna och erbjuda pålitlig prestanda.
Om du är intresserad av våra produkter eller har några frågor om skyddsanordningarna för trefasolja - nedsänkta krafttransformatorer, är du välkommen att kontakta oss för vidare diskussion och upphandlingsförhandling.
Referenser
- Blackburn, JL (1998). Skyddsreläer: principer och tillämpningar. Marcel Dekker.
- Gross, CA (1986). Elkraftproduktion, drift och kontroll. John Wiley & Sons.
- Stevenson, WD (1982). Element i kraftsystemanalys. McGraw - Hill.