Lahat tungkol sa proteksyon ng transpormer at mga circuit ng proteksyon ng transpormer

Ang mga transformer ay isa sa pinaka kritikal at mamahaling sangkap ng anumang sistema ng pamamahagi. Ito ay isang nakapaloob na aparato na static na karaniwang nabasa sa langis, at samakatuwid ay limitado ang mga pagkakamali na nangyayari dito. Ngunit ang epekto ng isang bihirang kasalanan ay maaaring maging lubhang mapanganib para sa transpormer, at ang mahabang oras ng lead para sa pag-aayos at kapalit ng mga transformer ay nagpapalala ng mga bagay. Samakatuwid ang proteksyon ng mga transformer ng kuryente ay naging napakahalaga.

Ang mga pagkakamali na nagaganap sa isang transpormador ay pangunahing nahahati sa dalawang uri, kung saan, mga panlabas na pagkakamali at panloob na pagkakamali, upang maiwasan ang anumang panganib sa transpormer, ang isang panlabas na kasalanan ay na-clear ng isang komplikadong sistema ng relay sa loob ng pinakamaikling posibleng oras. Ang panloob na mga pagkakamali ay pangunahing batay sa mga sensor at sistema ng pagsukat. Pag-uusapan pa namin ang tungkol sa mga prosesong iyon sa artikulo. Bago kami makarating doon, mahalagang maunawaan na maraming mga uri ng mga transformer at sa artikulong ito, pangunahing tatalakayin namin ang tungkol sa power transformer na ginagamit sa mga sistema ng pamamahagi. Maaari mo ring malaman ang tungkol sa pagtatrabaho ng power transformer upang maunawaan ang mga pangunahing kaalaman dito.

Ang mga pangunahing tampok sa proteksyon tulad ng sobrang proteksyon at proteksyon na nakabatay sa temperatura ay maaaring makilala ang mga kundisyon na kalaunan ay hahantong sa isang pagkabigo na kalagayan, ngunit ang kumpletong proteksyon ng transpormer na ibinigay ng mga relay at kasalukuyang mga transformer ay angkop para sa mga transformer sa mga kritikal na aplikasyon.

Kaya sa artikulong ito, pag-uusapan natin ang tungkol sa mga pinaka- karaniwang prinsipyo na ginamit upang protektahan ang mga transformer mula sa mga pagkabigo sa sakuna.

Proteksyon ng Transformer para sa Iba't ibang Mga Uri ng Transformers

Ang sistema ng proteksyon na ginamit para sa isang power transformer ay nakasalalay sa mga kategorya ng transpormer. Ipinapakita ng isang talahanayan sa ibaba na,

Kategorya	Rating ng Transformer - KVA
1 Yugto	3 Yugto
Ako	5 - 500	15 - 500
II	501 - 1667	501 - 5000
III	1668 - 10,000	5001 - 30,000
IV	> 10,000	> 30,000

• Ang mga transformer sa loob ng saklaw na 500 KVA ay nahuhulog sa ilalim ng (Kategoryang I & II), kaya't protektado ang mga iyon gamit ang mga piyus, ngunit upang maprotektahan ang mga transformer hanggang sa 1000 kVA (karaniwang ginagamit ang mga breaker ng Medium Voltage circuit.
• Para sa mga transformer na 10 MVA pataas, na nahuhulog sa ilalim ng (Kategoryang III & IV), kailangang gamitin ang mga kaugnay na relay upang maprotektahan sila.

Bilang karagdagan, ang mga mekanikal na relay tulad ng Buchholtz relay, at biglaang presyon ng relay ay malawak na inilapat para sa proteksyon ng transpormer. Bilang karagdagan sa mga relay na ito, ang proteksyon ng labis na labis na karga ay madalas na ipinataw upang mapalawak ang buhay ng isang transpormer kaysa sa pagtuklas ng mga pagkakamali.

Mga Karaniwang Uri ng Proteksyon ng Transformer

1. Proteksyon ng sobrang init
2. Overcurrent na proteksyon
3. Pagkakaiba ng Proteksyon ng Transformer
4. Proteksyon ng Pagkakamali sa Daigdig (Pinaghihigpitan)
5. Buchholz (Gas Detection) Relay
6. Over-fluks na proteksyon

Proteksyon ng Overheating sa Mga Transformer

Nag-init ng sobra ang mga transformer dahil sa mga sobrang karga at kundisyon ng maikling circuit. Ang pinapayagan na labis na karga at ang kaukulang tagal ay nakasalalay sa uri ng transpormer at klase ng pagkakabukod na ginamit para sa transpormer.

Ang mga mas mataas na karga ay maaaring mapanatili para sa isang napakaikling oras kung ito ay para sa isang napakahabang, maaari itong makapinsala sa pagkakabukod dahil sa pagtaas ng temperatura sa itaas ng isang ipinapalagay na maximum na temperatura. Ang temperatura sa transformer na pinalamig ng langis ay itinuturing na maximum kapag ang 95 * C nito, na lampas sa kung saan bumababa ang pag-asa ng transpormer at mayroon itong nakakasamang epekto sa pagkakabukod ng kawad. Iyon ang dahilan kung bakit naging mahalaga ang proteksyon ng sobrang pag-init.

Ang mga malalaking transformer ay may mga aparato sa pagtuklas ng langis o paikot-ikot na temperatura, na sumusukat sa temperatura ng langis o paikot-ikot na temperatura, karaniwang mayroong dalawang paraan ng pagsukat, ang isa ay tinukoy sa pagsukat ng hot-spot at ang pangalawa ay tinukoy bilang pagsukat sa itaas na langis, ang larawan sa ibaba ay nagpapakita ng isang tipikal thermometer na may isang control box na temperatura mula sa reinhausen na ginamit upang sukatin ang temperatura ng isang likidong insulated na konserbatibong uri ng transpormer.

Ang kahon ay mayroong isang dial gauge na nagpapahiwatig ng temperatura ng transpormer (na kung saan ay ang itim na karayom) at ang pulang karayom ​​ay nagpapahiwatig ng alarm set point. Kung ang itim na karayom ​​ay lumalagpas sa pulang karayom, ang aparato ay magpapagana ng isang alarma.

Kung tumingin kami sa ibaba, maaari naming makita ang apat na mga arrow kung saan maaari naming mai-configure ang aparato upang kumilos bilang isang alarma o paglalakbay o maaari silang magamit upang simulan o ihinto ang mga bomba o paglamig ng mga tagahanga.

Tulad ng nakikita mo sa larawan, ang thermometer ay naka-mount sa tuktok ng tanke ng transpormer sa itaas ng core at ng paikot-ikot, tapos na ito dahil ang pinakamataas na temperatura ay nasa gitna ng tanke dahil sa core at windings. Ang temperatura na ito ay kilala bilang nangungunang temperatura ng langis. Ang temperatura na ito ay nagbibigay sa amin ng isang pagtatantya ng Hot-spot Temperature ng core ng transpormer. Ang mga kasalukuyang fiber optic cable ay ginagamit sa loob ng paikot-ikot na mababang boltahe upang tumpak na masukat ang temperatura ng transpormer. Iyon ay kung paano ipinatupad ang proteksyon ng overheating.

Overcurrent Protection sa Transformer

Ang overcurrent protection system ay isa sa mga pinakamaagang binuo system ng proteksyon doon, ang gradong overcurrent system ay binuo upang bantayan laban sa sobrang kundisyon. ginagamit ng mga power distributor ang pamamaraang ito upang makita ang mga pagkakamali sa tulong ng mga relay ng IDMT. iyon ay, ang mga relay na mayroon:

1. Kabaligtaran na katangian, at
2. Minimum na oras ng operasyon.

Ang mga kakayahan ng IDMT relay ay pinaghihigpitan. Ang mga uri ng relay na ito ay kailangang maitakda 150% hanggang 200% ng kasalukuyang na-rate na max, kung hindi man, ang mga relay ay gagana para sa mga kondisyon ng emergency na labis na karga. Samakatuwid, ang mga relay na ito ay nagbibigay ng menor de edad na proteksyon para sa mga pagkakamali sa loob ng tanke ng transpormer.

Pagkakaiba ng Proteksyon ng Transformer

Ang Porsyento ng Biased Kasalukuyang Pagkakaiba na Proteksyon ay ginagamit upang maprotektahan ang mga power transformer at ito ay isa sa mga pinakakaraniwang scheme ng proteksyon ng transpormer na nagbibigay ng pinakamahusay na pangkalahatang proteksyon. Ang mga ganitong uri ng proteksyon ay ginagamit para sa mga transformer ng rating na lumalagpas sa 2 MVA.

Ang transpormer ay bituin na konektado sa isang gilid at kinonekta ng delta ang kabilang panig. Ang mga CT sa panig ng bituin ay konektado sa delta at ang mga nasa panig na nakakonekta ng delta ay konektado sa bituin. Ang walang kinikilingan ng parehong mga transformer ay pinagbatayan.

Ang transpormer ay may dalawang coil, ang isa ay ang operating coil at ang isa ay ang pagpipigil na coil. Tulad ng ipinahihiwatig ng pangalan, ang pagpipigil-likaw ay ginagamit upang makagawa ng pagpipigil na puwersa, at ang operating-coil ay ginagamit upang makabuo ng lakas ng pagpapatakbo. Ang pagpipigil-likaw ay konektado sa pangalawang paikot-ikot ng kasalukuyang mga transformer, at ang operating coil ay konektado sa pagitan ng equipotential point ng CT.

Gumagawa ang Pagkakaiba ng Proteksyon ng Transformer:

Karaniwan, ang operating coil ay walang dalang kasalukuyang habang ang kasalukuyang ay naitugma sa magkabilang panig ng mga transformer ng kuryente, kapag ang isang panloob na kasalanan ay nangyayari sa paikot-ikot, nababago ang balanse at ang mga operating coil ng kaugnay na relay ay nagsisimulang gumawa ng kaugalian sa kasalukuyan sa dalawang panig. ng transpormer. Samakatuwid, ang relay ay naglalakbay sa mga circuit breaker at pinoprotektahan ang pangunahing transpormer.

Pinaghihigpitan ang Proteksyon ng Kasalanan sa Daigdig

Ang isang napakataas na kasalukuyang kasalanan ay maaaring dumaloy kapag ang isang kasalanan ay nangyayari sa transpormer bushing. Sa kasong iyon, kailangang i-clear ang kasalanan sa lalong madaling panahon. Ang pag-abot ng isang partikular na aparato ng proteksyon ay dapat na limitado lamang sa zone ng transpormer, na nangangahulugang kung may anumang kasalanan sa lupa na maganap sa ibang lokasyon, ang relay na inilalaan para sa zone na iyon ay dapat ma-trigger, at ang iba pang mga relay ay dapat manatiling pareho. Kaya, iyon ang dahilan kung bakit ang relay ay pinangalanang Restrected Earth fault protection relay.

Sa larawan sa itaas, ang Kagamitan sa Proteksyon ay nasa protektadong bahagi ng transpormer. Ipagpalagay natin na ito ang pangunahing bahagi, at ipagpalagay din nating mayroong isang ground fault sa pangalawang bahagi ng transpormer. Ngayon, kung may pagkakamali sa ground side, dahil sa ground fault, isang Zero Sequence Component ang naroon, at iikot lamang ito sa pangalawang bahagi. At hindi ito makikita sa pangunahing bahagi ng transpormer.

Ang relay na ito ay may tatlong mga phase, kung may kasalanan na magaganap, magkakaroon sila ng tatlong mga bahagi, ang mga positibong bahagi ng pagkakasunud-sunod, mga negatibong sangkap ng pagkakasunud-sunod, at mga bahagi ng zero na pagkakasunud-sunod. Dahil ang mga positibong sangkap ng sequins ay nawala sa pamamagitan ng 120 *, kaya't sa anumang instant, ang kabuuan ng lahat ng mga daloy ay dumadaloy sa pamamagitan ng proteksyon ng relay. Kaya, ang kabuuan ng kanilang mga alon ay magiging katumbas ng zero, dahil sila ay nawala sa pamamagitan ng 120 *. Katulad nito ang kaso para sa mga negatibong bahagi ng pagkakasunud-sunod.

Ipagpalagay natin ngayon na nangyayari ang isang kondisyon ng kasalanan. Ang pagkakamali na iyon ay matutukoy ng mga CT dahil mayroon itong isang sangkap na zero-series at ang kasalukuyang nagsisimulang dumaloy sa pamamagitan ng proteksyon ng protay, kapag nangyari iyon, ang relay ay bibiyahe at protektahan ang transpormer.

Buchholz (Gas Detection) Relay

Ang larawan sa itaas ay nagpapakita ng isang Buchholz relay. Ang relay ng Buchholtz ay nilagyan sa pagitan ng pangunahing yunit ng transpormer at tangke ng conservator kapag nangyari ang isang pagkakasala sa loob ng transpormer, nakita nito ang nalutas na gas sa tulong ng isang float switch.

Kung titingnan mo nang mabuti, maaari mong makita ang isang arrow, ang gas ay dumadaloy mula sa pangunahing tangke patungo sa tangke ng conservator, normal na dapat walang gas sa mismong transpormer. Karamihan sa gas ay tinukoy bilang natutunaw na gas at siyam na magkakaibang uri ng gas ay maaaring magawa depende sa kalagayan ng kasalanan. Mayroong dalawang mga balbula sa tuktok ng relay na ito, ang mga balbula na ito ay ginagamit upang mabawasan ang build-up ng gas, at ginagamit din ito upang kumuha ng isang sample ng gas.

Kapag nangyari ang isang kondisyon ng kasalanan, mayroon kaming mga spark sa pagitan ng mga paikot-ikot, o sa pagitan ng mga paikot-ikot at ang core. Ang mga maliliit na elektrikal na naglalabas sa paikot-ikot na ito ay magpapainit ng insulate oil, at ang langis ay masisira, sa gayon gumagawa ito ng mga gas, ang tindi ng pagkasira, nakakakita kung aling mga baso ang nilikha.

Ang isang malaking paglabas ng enerhiya ay magkakaroon ng paggawa ng acetylene, at tulad ng nalalaman mo, ang acetylene ay tumatagal ng maraming enerhiya upang mabuo. At dapat mong palaging tandaan na ang anumang uri ng kasalanan ay magbubunga ng mga gas, sa pamamagitan ng pag-aaral ng dami ng gas, mahahanap natin ang kalubhaan ng kasalanan.

Paano gumagana ang Buchholz (Gas Detection) Relay?

Tulad ng nakikita mo mula sa imahe, mayroon kaming dalawang mga float: isang itaas na float at isang mas mababang float, mayroon din kaming isang baffle plate na pinipilit ang ibabang float.

Kapag nangyari ang isang malaking kasalanan sa elektrisidad, gumagawa ito ng maraming gas kaysa sa gas na dumadaloy sa pamamagitan ng tubo, na binabago ang plate ng baffle at pinipilit ang ibabang lumutang, ngayon mayroon kaming isang kumbinasyon, ang itaas na float ay pataas at ang mas mababang float ay pababa at ang baffle plate ay tumagilid. Ipinapahiwatig ng kombinasyong ito na isang napakalaking kasalanan ang naganap. na pumapatay sa transpormer at bumubuo rin ito ng isang alarma. Ang imahe sa ibaba ay nagpapakita ng eksaktong iyon,

Ngunit hindi lamang ito ang senaryo kung saan ang relay na ito ay maaaring maging kapaki-pakinabang, isipin ang isang sitwasyon kung saan sa loob ng transpormer ay mayroong isang menor de edad na pag-arko na nangyayari, ang mga arko na ito ay gumagawa ng isang maliit na halaga ng gas, ang gas na ito ay gumagawa ng isang presyon sa loob ng relay at ang ang itaas na float ay bumababa sa pag-aalis ng langis sa loob nito, ngayon ang relay ay bumubuo ng isang alarma sa sitwasyong ito, ang itaas na float ay pababa, ang mas mababang float ay hindi nagbabago at ang baffle plate ay hindi nagbago kung ang pagsasaayos na ito ay napansin, maaari nating siguraduhin na isang mabagal na akumulasyon ng gas. Ang imahe sa ibaba ay nagpapakita ng eksaktong iyon,

Ngayon alam namin na mayroon kaming isang kasalanan, at kami ay dumudugo ng ilang gas gamit ang balbula sa itaas ng relay at pag-aralan ang gas upang malaman ang eksaktong dahilan para sa pagbuo ng gas na ito.

Ang relay na ito ay maaari ding makakita ng mga kundisyon kung saan bumabagsak ang lebel ng langis na insulate dahil sa pagtulo sa chassis ng transpormer, sa kondisyong iyon, bumababa ang itaas na float, bumababa ang mas mababang float, at ang baffle plate ay mananatili sa parehong posisyon. Sa kondisyong ito, nakakakuha kami ng ibang alarma. Ipinapakita ng imahe sa ibaba ang gumagana.

Sa tatlong pamamaraang ito, nakita ng relay ng Buchholz ang mga pagkakamali.

Over-fluxing na Proteksyon

Ang isang transpormer ay idinisenyo upang mapatakbo sa isang nakapirming antas ng pagkilos ng bagay na lumampas sa antas ng pagkilos ng bagay at ang core ay nababad, ang saturation ng core ay nagdudulot ng pag-init sa core na mabilis na sumusunod sa iba pang mga bahagi ng transpormer na humahantong sa sobrang pag-init ng mga sangkap, kaya't higit sa nagiging kinakailangan ang proteksyon sa pagkilos ng bagay, dahil pinoprotektahan nito ang core ng transpormer. Ang mga sitwasyong labis na pagkilos ng bagay ay maaaring mangyari dahil sa sobrang lakas o pagbawas sa dalas ng system.

Upang maprotektahan ang transpormer mula sa sobrang pag-fluxing, ginagamit ang over-fluxing relay. Sinusukat ng over-fluxing relay ang ratio ng Voltage / Frequency upang makalkula ang density ng pagkilos ng bagay sa core. Ang isang mabilis na pagtaas ng boltahe dahil sa mga transient sa system ng kuryente ay maaaring maging sanhi ng labis na pag-flux ngunit ang mga transient ay mabilis na namatay, samakatuwid, ang madalian na pagbagsak ng transpormer ay hindi kanais-nais.

Ang density ng pagkilos ng bagay ay direktang proporsyonal sa ratio ng boltahe sa dalas (V / f) at dapat tuklasin ng instrumento ang rasyon kung ang halaga ng ratio na ito ay naging mas malaki kaysa sa pagkakaisa, ginagawa ito ng isang microcontroller-based relay na sumusukat sa boltahe at ang dalas sa real-time, pagkatapos kinakalkula nito ang rate at inihambing ito sa mga paunang nakalkulang halaga. Ang relay ay nai-program para sa isang kabaligtaran tiyak na minimum na oras (mga katangian ng IDMT). Ngunit ang setting ay maaaring gawin nang manu-mano kung iyon ay isang kinakailangan. Sa ganitong paraan, maihatid ang layunin nang hindi nakompromiso ang mga sobrang proteksyon. Ngayon, nakikita natin kung gaano kahalaga upang maiwasan ang pagkahulog ng transpormer mula sa labis na pag-flux.

Inaasahan kong nasiyahan ka sa artikulo at natutunan ang isang bagay na kapaki-pakinabang. Kung mayroon kang anumang mga katanungan, iwanan ang mga ito sa seksyon ng komento o gamitin ang aming mga forum para sa iba pang mga teknikal na query.