Plynová ochrana transformátorov
Plynová ochrana transformátorov je najcitlivejšia a univerzálna ochrana proti vnútornému poškodeniu. Inštalované na olejom chladené transformátory s olejovým konzervátorom.
Tento typ ochrany je založený na skutočnosti, že akékoľvek poškodenie transformátora, vrátane zvýšeného zahrievania oleja, vedie k chemickému rozkladu transformátorového oleja, ako aj organických materiálov z izolácie vinutia, v dôsledku čoho sa uvoľňuje plyn. vnútri transformátora. Tento plyn pôsobí na špeciálne plynové ochranné zariadenia, ktoré vydávajú varovný signál alebo vypínajú transformátor.
Plynová ochrana reaguje na poruchy, ako je skratové prerušenie vo vinutí transformátora, na ktoré diferenciálna a nadprúdová ochrana nereaguje; pretože v takýchto prípadoch je veľkosť poruchového prúdu nedostatočná na to, aby ochrana fungovala.
Povaha poruchy v transformátore a rozsah poruchy ovplyvňujú rýchlosť tvorby plynu. Ak sa porucha vyvíja pomaly, čo zodpovedá pomalému plynovaniu, potom ochrana vydá varovný signál, ale neodpojí transformátor.
Intenzívna až prudká tvorba plynu, ktorá indikuje skrat, vytvára v systéme ochrany plynu taký veľký signál, že okrem varovania spôsobí vypnutie vadného transformátora. Plynová ochrana transformátorov spustí varovný signál aj pri poklese hladiny oleja v nádrži.
Plynová ochrana transformátorov vykonávaná špeciálnymi plynovými relé, namontovanými v kovovom kryte, zabudovanom do ropovodu medzi nádržou a expandérom.
Ryža. 1. Plynové relé plavákového typu: 1 — telo, 2,5 — kontakty, 3 — tyč, 4 — izolácia svoriek, 6 — kryt, 7 — rám, 8 — os, 9 — horný plavák, 10 — spodný plavák.
Relé je zvyčajne naplnené olejom. Puzdro relé má zrkadlové sklo so stupnicou zobrazujúcou množstvo nahromadeného plynu a relé. V hornej časti relé je ventil na uvoľnenie plynu a svorky na pripojenie vodičov ku kontaktom umiestneným vo vnútri relé.
Konštrukcia a montáž najbežnejšieho plynového relé typu PG-22 je znázornená na obr. 1. V plynových relé tohto typu sú dva plaváky namontované na pántoch vo vnútri krytu, čo sú duté kovové valce, a na nich sú ortuťové kontakty spojené pružnými drôtmi so svorkami relé krytu. Horný plavák je chránený signalizačný prvok.
V normálnom stave, keď je relé úplne naplnené olejom, plavák pláva a jeho kontakt sa otvorí. Pri pomalom plynovaní plyny stúpajúce do expandéra postupne napĺňajú relé a vytláčajú olej. Keď hladina oleja klesá, klesajúci plavák sa otočí okolo svojej osi, pričom sa ortuťové kontakty zatvoria a vyšle sa varovný signál.
Pri ďalšej pomalej tvorbe plynu relé nemôže pôsobiť na vypnutie, pretože je naplnené plynom len po horný okraj otvoru, po ktorom plyny prejdú do expandéra.
Spodný plavák, ktorý sa nachádza oproti otvoru ropovodu, je uzatváracím prvkom. Ak dôjde k prudkej tvorbe plynu, potom dôjde k silnému toku plynov z transformátora do expandéra cez plynové relé, zatiaľ čo spodný plavák sa prevráti , zatvorí ortuťové kontakty, čím sa aktivuje zariadenie, ktoré vypne transformátor.
Pretože pri skrate v nádrži transformátora okamžite dochádza k prudkému vytváraniu plynu, transformátor sa po 0,1-0,3 s rýchlo vypne. O niečo neskôr, po vypnutí transformátora, sa spustí alarm.
Pre transformátory s kapacitou 6,3 tisíc kVA a viac je inštalácia plynovej ochrany povinná. Pre transformátory s kapacitou 1000 až 4000 kVA je povinné iba pri absencii diferenciálnej alebo nadprúdovej ochrany s oneskorením 0,5-1 s. Pre transformátory s výkonom 400 kVA a viac inštalované vo vnútri dielne je ochrana plynu povinná.