به عنوان تامین کننده ترانسفورماتورهای قدرت غوطه ور در روغن سه فاز، اغلب در مورد نحوه عملکرد دستگاه های حفاظتی این ترانسفورماتورها سوال می شود. در این پست وبلاگ، من به انواع وسایل حفاظتی مورد استفاده در ترانسفورماتورهای قدرت سه فاز روغن غوطه ور می پردازم و اصول کار آنها را توضیح می دهم.
حفاظت بیش از حد فعلی
حفاظت جریان بیش از حد یکی از اساسی ترین مکانیسم های حفاظتی در ترانسفورماتور سه فاز روغن غوطه ور است. هنگامی که جریان عبوری از ترانسفورماتور از مقدار نامی خود بیشتر شود، می تواند باعث گرم شدن بیش از حد و آسیب به سیم پیچ ها شود.
دو نوع اصلی حفاظت جریان بیش از حد وجود دارد: حفاظت لحظه ای بیش از حد جریان و حفاظت زمانی با تاخیر بیش از جریان.
بیش از حد آنی - حفاظت از جریان
هنگامی که جریان از آستانه از پیش تعیین شده فراتر رود، این وسیله حفاظتی بلافاصله عمل می کند. این برای جداسازی سریع ترانسفورماتور از سیستم قدرت در صورت بروز خطای شدید اتصال کوتاه طراحی شده است. رله آنی بیش از حد جریان جریان را از طریق ترانسفورماتورهای جریان (CTs) نصب شده در مدارهای اولیه و ثانویه ترانسفورماتور حس می کند. هنگامی که جریان به مقدار کافی برای راه اندازی رله می رسد، سیگنالی را به قطع کننده مدار می فرستد، که سپس ترانسفورماتور را خاموش کرده و از منبع تغذیه جدا می کند.
زمان - با تاخیر - حفاظت فعلی
حفاظت زمان - تاخیر بیش از - جریان برای رسیدگی به شرایط کمتر شدید بیش از - فعلی استفاده می شود. به جای اینکه فورا خاموش شود، به ترانسفورماتور اجازه می دهد تا جریان اضافه را برای مدت زمان معینی حمل کند. این به این دلیل است که برخی از جریانهای کوتاهمدت بیش از حد ممکن است طبیعی باشند، مانند هنگام راهاندازی موتور. تأخیر زمانی بر اساس ظرفیت حرارتی ترانسفورماتور و مدت زمان مورد انتظار جریان بیش از حد تنظیم می شود. مشابه حفاظت از جریان بیش از حد آنی، از CT برای حس جریان و از رله برای ارسال سیگنال قطع به مدارشکن در زمانی که جریان بیش از حد بیش از حد تعیین شده باقی می ماند، استفاده می کند.
محافظت در برابر ولتاژ بیش از حد و زیر ولتاژ
محافظت در برابر ولتاژ بیش از حد
ولتاژ بیش از حد می تواند باعث خرابی عایق در سیم پیچ ترانسفورماتور شود و منجر به اتصال کوتاه شود. دستگاه های حفاظت از ولتاژ بیش از حد ولتاژ را در ترمینال های ترانسفورماتور کنترل می کنند. ترانسفورماتورهای پتانسیل (PTs) برای پایین آوردن ولتاژ بالا به سطحی استفاده می شوند که بتوان توسط رله حفاظتی اندازه گیری کرد. هنگامی که ولتاژ از حد ایمن از پیش تعیین شده فراتر رود، رله ولتاژ اضافه فعال می شود. سپس سیگنالی را به قطع کننده مدار می فرستد تا ترانسفورماتور را از سیستم قدرت جدا کند.
حفاظت در برابر ولتاژ
ولتاژ کم نیز می تواند تأثیر منفی بر ترانسفورماتور و بارهای متصل داشته باشد. ممکن است باعث از کار افتادن موتورها و کاهش راندمان تجهیزات الکتریکی شود. حفاظت در برابر ولتاژ به روشی مشابه حفاظت در برابر ولتاژ بیش از حد عمل می کند. PT ها ولتاژ را اندازه گیری می کنند و هنگامی که ولتاژ به زیر مقدار تنظیم شده کاهش می یابد، رله ولتاژ پایین سیگنالی را به قطع کننده مدار ارسال می کند که ممکن است ترانسفورماتور را قطع کند یا اقدامات مناسب دیگری برای محافظت از سیستم انجام دهد.
حفاظت دیفرانسیل
حفاظت دیفرانسیل یک روش حفاظتی بسیار حساس برای ترانسفورماتورهای قدرت سه فاز روغن غوطه ور است. جریان ورودی و خروجی از ترانسفورماتور را مقایسه می کند. ترانسفورماتورهای جریان در دو طرف اولیه و ثانویه ترانسفورماتور نصب می شوند.
اصل عملکرد بر اساس قانون فعلی Kirchhoff است، که بیان می کند که مجموع جریان های وارد شده به یک گره برابر است با مجموع جریان خروجی از گره. در یک ترانسفورماتور سالم، جریان ورودی و خروجی باید در تعادل باشد. اما در صورت بروز خطای داخلی مانند اتصال کوتاه در سیم پیچ ها، تعادل مختل می شود.
رله دیفرانسیل به طور پیوسته تفاوت بین جریان اولیه و ثانویه را محاسبه می کند. اگر این اختلاف از مقدار از پیش تعیین شده بیشتر شود، نشان دهنده یک خطای داخلی است و رله سیگنالی را به قطع کننده مدار ارسال می کند تا ترانسفورماتور را خاموش کند. این روش حفاظتی می تواند به سرعت خطاهای داخلی را شناسایی و جدا کند و آسیب به ترانسفورماتور را به حداقل برساند.
حفاظت از دما
دما یک پارامتر حیاتی برای عملکرد ایمن ترانسفورماتور قدرت سه فاز غوطهور در روغن است. دمای بالا می تواند پیر شدن مواد عایق را تسریع کند و طول عمر ترانسفورماتور را کاهش دهد.
حفاظت از دمای روغن
روغن موجود در ترانسفورماتور هم به عنوان خنک کننده و هم به عنوان یک محیط عایق عمل می کند. سنسورهای دما در روغن نصب می شوند تا دمای آن را کنترل کنند. هنگامی که دمای روغن از حد معینی بالاتر می رود، ممکن است نشان دهنده مشکلی باشد، مانند بارگذاری بیش از حد یا خطای داخلی. رله دما بسته به شدت افزایش دما، سیگنالی را برای هشدار اپراتور یا خاموش کردن ترانسفورماتور ارسال می کند.
حفاظت از دمای سیم پیچ
علاوه بر دمای روغن، دمای سیمپیچهای ترانسفورماتور نیز کنترل میشود. دمای سیم پیچ با اندازه گیری دمای روغن و با در نظر گرفتن جریان بار تخمین زده می شود. از آنجایی که گرمای تولید شده در سیم پیچ ها متناسب با مجذور جریان است، می توان دمای سیم پیچ را با دقت بیشتری محاسبه کرد. مشابه حفاظت دمای روغن، زمانی که دمای سیم پیچ از حد مطمئن فراتر رود، اقدامات مناسب برای محافظت از ترانسفورماتور انجام می شود.
حفاظت گاز (رله بوخهولتز)
رله بوخهولتز یک وسیله حفاظتی بسیار مهم برای ترانسفورماتورهای غوطه ور در روغن است. در خط لوله بین مخزن ترانسفورماتور و محافظ نصب می شود.
هنگامی که یک خطای داخلی در ترانسفورماتور رخ می دهد، مانند اتصال کوتاه در سیم پیچ ها، گرما ایجاد می کند که باعث تجزیه روغن و تولید گاز می شود. رله بوخهولتز دارای دو محفظه است: یک محفظه پایین و یک محفظه بالایی.
در صورت بروز یک خطای جزئی، مانند خرابی عایق با رشد آهسته، گاز تولید شده در محفظه پایینی تجمع می یابد. همانطور که گاز انباشته می شود، روغن را جابجا می کند و باعث می شود یک شناور در محفظه پایینی بالا بیاید. هنگامی که شناور به یک موقعیت خاص می رسد، یک کنتاکت را فعال می کند که می تواند برای ارسال سیگنال هشدار به اتاق کنترل استفاده شود.
در مورد یک خطای بزرگ، مانند اتصال کوتاه شدید، مقدار زیادی گاز و نفت به سرعت به سمت محافظ جریان می یابد. این باعث می شود یک بافل در محفظه بالایی حرکت کند، که تماس دیگری را فعال می کند. این کنتاکت برای قطع کردن ترانسفورماتور و جدا کردن آن از سیستم قدرت برای جلوگیری از آسیب بیشتر استفاده می شود.
نتیجه گیری
دستگاه های حفاظتی ترانسفورماتورهای قدرت سه فاز غوطه ور در روغن نقش اساسی در تضمین عملکرد ایمن و قابل اعتماد سیستم قدرت دارند. هر وسیله حفاظتی عملکرد و اصل کار منحصربهفرد خود را دارد و برای شناسایی و پاسخگویی به عیوب مختلف و شرایط غیرعادی با هم کار میکند.
به عنوان تامین کنندهترانسفورماتور برق سه فاز غوطه ور در روغن، ما متعهد به ارائه ترانسفورماتورهای با کیفیت بالا با سیستم های حفاظتی پیشرفته هستیم. ترانسفورماتورهای ما مانندترانسفورماتور توزیع 11kvوترانسفورماتور توزیع غوطه ور در روغن 20kv، طراحی شده اند تا بالاترین استانداردهای صنعت را برآورده کنند و عملکرد قابل اعتمادی را ارائه دهند.
اگر به محصولات ما علاقه مند هستید و یا در مورد دستگاه های حفاظتی ترانسفورماتورهای سه فاز روغنی غوطه ور هستید، لطفاً برای بحث بیشتر و مذاکره خرید با ما تماس بگیرید.
مراجع
- بلکبرن، جی ال (1998). رله حفاظتی: اصول و کاربردها مارسل دکر.
- گراس، کالیفرنیا (1986). تولید، بهره برداری و کنترل برق. جان وایلی و پسران
- استیونسون، WD (1982). عناصر تجزیه و تحلیل سیستم قدرت. مک گراو - هیل.