La protezione della quantità non elettrica di un trasformatore è una protezione che opera o invia un segnale in risposta a guasti riflessi da quantità non elettriche per garantire il funzionamento sicuro e affidabile del trasformatore. In generale, il criterio di questa protezione non è una quantità elettrica ma una quantità non elettrica. La protezione della quantità non elettrica di un trasformatore include la protezione del gas del trasformatore, la protezione della temperatura dell'olio, la protezione del livello dell'olio, la protezione della temperatura dell'avvolgimento, la protezione da sollievo alla pressione, la protezione dei guasti del dispositivo di raffreddamento e l'allarme, ecc.
I. Protezione del gas
La protezione del gas è la protezione principale di un trasformatore di petrolio. Questo perché la protezione della quantità elettrica del trasformatore (protezione differenziale, protezione a pausa corrente, protezione a sequenza zero, ecc.) Non è sensibile ai guasti interni del trasformatore. Ciò è principalmente dovuto al fatto che i guasti interni generalmente partono da cortometraggi inter-turni. Sebbene la corrente di guasto all'interno delle curve a corto circuito sia molto grande, la corrente riflessa nella linea non è grande. Solo quando l'errore si sviluppa in un cortometraggio multi-svolta o in un corto circuito a terra il dispositivo di protezione può interrompere l'alimentazione e in questo momento la gravità dell'errore è stata ampliata. Pertanto, la protezione della quantità elettrica non può essere utilizzata come protezione principale per i guasti interni del trasformatore.
Il conservatore dell'olio rotondo installato sul trasformatore è il cuscino olio del trasformatore. Il cuscino olio è un dispositivo di conservazione dell'olio utilizzato per il trasformatore. Quando il volume dell'olio del trasformatore si espande o si contrae con il cambio della temperatura dell'olio, il cuscino di petrolio svolge il ruolo di conservazione e ricostruzione dell'olio, garantendo che il serbatoio del petrolio sia riempito di olio. Con l'installazione del cuscino olio, la superficie di contatto tra il trasformatore e l'aria è notevolmente ridotta e l'umidità, la polvere e lo sporco dell'olio ossidato assorbito dall'aria si depositano nel sedimentatore sul fondo del cuscino olio, rallentando così notevolmente la velocità di deterioramento dell'olio del trasformatore. Il relè a gas corporeo principale è installato nel gasdotto tra il serbatoio dell'olio e il cuscino olio del trasformatore. Quando un guasto all'interno del trasformatore fa decomporre e generare gas o generare il flusso di petrolio, i contatti del relè di gas agiscono, collegheranno il circuito di controllo specificato e inviano un allarme di segnale in tempo (gas chiaro) o avvera il meccanismo operativo per tagliare automaticamente il trasformatore (gas pesante). In poche parole, è una scatola di raccolta di gas e un deflettore.
Figura 1 - Struttura del relè a doppio float
Figura 2 - aspetto del relè a doppio float
La protezione del gas può non solo riflettere vari guasti interni nel serbatoio dell'olio del trasformatore, ma riflettere anche i cortometraggi non virgenti non gravi che la protezione differenziale non può rilevare, nonché i guasti del nucleo di ferro che qualsiasi relè non può rilevare e l'ingresso dell'aria all'interno, ecc. Pertanto, il relè di gas può agire con precisione e in modo sensibile alle guasti interni del trasformatore ed è veramente la protezione principale del trasformatore principale.
La protezione del gas è generalmente divisa in due categorie: gas chiaro e gas pesante.
(1) Gas leggero: quando l'interno del trasformatore viene surriscaldato o c'è una scarica locale, la temperatura dell'olio del trasformatore aumenta, generando una certa quantità di gas che si accumula nel relè. Ciò crea una serie di contatti della condotta del relè del gas, generando un segnale di gas chiaro. In poche parole, il gas viene generato all'interno del serbatoio dell'olio. Il gas ha una bassa densità e aumenta per accumulare nella parte superiore del relè del gas. Quindi il livello del liquido nella cavità nella parte superiore cade e il galleggiante superiore scende insieme al livello del liquido e i contatti superiori si chiudono, innescando un allarme.
(2) Gas pesante: quando c'è un corto circuito grave all'interno del trasformatore, verrà generata una grande quantità di gas, che avrà un impatto sull'olio del trasformatore. Una certa quantità di petrolio si precipita verso il deflettore del relè, facendo agire il gas pesante del relè a gas e inciampare l'interruttore.
Di seguito sono riportati gli standard nazionali per il relè del gas: secondo i parametri tecnici e i requisiti tecnici "GB/T 6451-2008 - per i trasformatori immessi di petrolio", i trasformatori con una capacità di 800 kVA e oltre dovrebbero essere preferibilmente equipaggiati con un relè di gas. Quando la quantità di raccolta del gas del relè del gas raggiunge da 250 ml a 300 ml o la velocità del flusso dell'olio è all'interno dell'intervallo di set, i contatti corrispondenti devono essere collegati rispettivamente. L'impostazione del relè del gas viene eseguita principalmente in conformità con l'attuale standard del settore "JB/T 9647-1999 - Relay di gas". Quando l'importo della raccolta del gas nel relè di gas di tipo 25 è inferiore a 250 ml, i contatti del segnale devono essere collegati. Quando la quantità di raccolta del gas nel relè del gas di tipo 50/80 raggiunge da 250 ml a 300 ml, i contatti del segnale devono essere collegati. La modalità di lavoro del gas pesante del relè del gas si basa principalmente sull'impostazione per diverse velocità di flusso. L'impostazione della velocità di flusso viene eseguita principalmente in base ai diversi calibri del relè a gas. Generalmente, quando la velocità del flusso dell'olio verso il cuscino olio è 1. 0-1. 2 m/s, i contatti di inciampo devono essere collegati.
Il relè del gas ha anche la funzione del monitoraggio del livello del liquido. Quando il livello del liquido diminuisce, il gas leggero invia un allarme e se diminuisce troppo, il gas pesante inciamperà l'interruttore.
Un trasformatore di tap-tap sul carico ha 2 conservatori di petrolio, uno per il dispositivo di cambiamento di rubinetto sul carico e uno per il corpo principale del trasformatore principale e sono separati l'uno dall'altro. Pertanto, è necessario fissare la protezione del gas per entrambi. Pertanto, la protezione del gas sul carico e la protezione principale del gas del corpo sono essenzialmente gli stessi, solo con oggetti protetti diversi.
Ii. Protezione della temperatura
Per i trasformatori immessi di petrolio comunemente usati, la loro vita reale dipende principalmente dalla vita dell'isolamento solido. I principali fattori che determinano la velocità di invecchiamento dell'isolamento sono la temperatura, l'acqua e l'ossigeno; E per un trasformatore operativo, la durata dell'isolamento dipende principalmente dall'effetto termico. Una temperatura operativa appropriata è estremamente importante per estendere la durata del trasformatore. Pertanto, è necessario monitorare e controllare la temperatura del trasformatore per garantire il funzionamento sicuro e stabile del trasformatore. La protezione della temperatura è una sorta di metodo di protezione del relè utilizzato per rilevare la temperatura dell'attrezzatura o del sistema. Di solito è composto da un sensore di temperatura, un'unità logica, un attuatore e il corrispondente circuito di blocco della temperatura, ecc. Monitora principalmente la temperatura del trasformatore in tempo reale attraverso il sensore di temperatura e protegge e controlla il trasformatore in base ai risultati del monitoraggio e invia un segnale di allarme per ricordare all'operatore per affrontare il problema in modo tempestivo. Innanzitutto, comprendiamo i componenti per il monitoraggio della temperatura del trasformatore: l'indicatore della temperatura dell'olio del trasformatore e l'indicatore di temperatura dell'avvolgimento.
Relè di temperatura del trasformatore
Se la temperatura dell'olio del trasformatore immerso nell'olio è troppo alta, l'olio del trasformatore si deteriorerà rapidamente e la velocità di invecchiamento della carta isolante accelera. Alla fine, l'isolamento interno del trasformatore verrà danneggiato e si verificheranno gravi guasti come cortocircuiti. Pertanto, è necessario monitorare la temperatura dell'olio superiore del trasformatore. Quando la temperatura dell'olio è troppo elevata, un allarme o un segnale di inciampo devono essere inviati in modo tempestivo per ricordare al personale di manutenzione di affrontarlo. Il termometro ha due puntatori, un puntatore nero per la misurazione della temperatura in tempo reale e un puntatore rosso per indicare la temperatura più alta. Il puntatore rosso è collegato alla manopola di regolazione sulla lente dello strumento; Il puntatore rosso è la temperatura più alta storica che il puntatore nero è passato. Quando la temperatura aumenta, il puntatore nero spingerà il puntatore rosso e lo spingerà alla posizione di indicazione della temperatura più alta. Quando il puntatore nero ritorna, il puntatore rosso non torna; In questo modo, possiamo conoscere la massima temperatura storica che il puntatore nero è passato (indicando la temperatura più alta raggiunta da questo termometro, che è di grande significato) attraverso la lettura del puntatore rosso. Il termometro di avvolgimento del trasformatore (di seguito indicato come termometro di avvolgimento) è uno strumento che utilizza la tecnologia di misurazione della simulazione termica. In poche parole, il termometro di avvolgimento non può misurare direttamente la temperatura dell'avvolgimento. Misura la temperatura dell'olio superiore T₁ del trasformatore e quindi applica un ulteriore aumento della temperatura causata dalla variazione della corrente di carico del trasformatore. La somma dei due, t=t₁ + △ t, può simulare la temperatura più calda dell'avvolgimento.
Il principio di misurazione del termometro di avvolgimento del trasformatore:
Quando il trasformatore non è sotto carico, la temperatura dell'olio superiore e la temperatura di avvolgimento sono uguali. Esiste un mezzo sensibile alla temperatura nel bulbo di temperatura del termometro di avvolgimento. Quando la temperatura dell'olio cambia, anche il volume del mezzo sensibile alla temperatura cambia di conseguenza. Attraverso la trasmissione del tubo capillare, l'elemento di misurazione nel contatore avrà un offset corrispondente, realizzando la misurazione della temperatura di avvolgimento.
Quando il trasformatore è sotto carico, in questo momento, la temperatura di avvolgimento è superiore alla temperatura dell'olio. Oltre a misurare la temperatura dell'olio attraverso la lampadina di temperatura, il termometro di avvolgimento deve anche accedere alla CT della boccola del trasformatore. Ottenendo una corrente proporzionale al carico e quindi regolandola attraverso il dispositivo di corrispondenza corrente, il calore viene generato sull'elemento di riscaldamento elettrico, causando l'offset del puntatore indicante, ottenendo approssimativamente l'aumento della temperatura dell'avvolgimento rispetto all'olio. Aggiungendo la temperatura dell'olio superiore, la temperatura ottenuta è la temperatura più calda dell'avvolgimento.
Perché un trasformatore dovrebbe essere dotato di più di due termometri? All'inizio, un trasformatore era generalmente dotato solo di un termometro. Negli ultimi anni, in generale due termometri a livello di olio sono installati sul trasformatore. Principalmente per i trasformatori con una capacità relativamente grande, lo spazio all'interno del serbatoio dell'olio è relativamente grande e anche il riscaldamento e la dissipazione del calore del trasformatore sono irregolari. In diverse aree all'interno del trasformatore, la differenza di temperatura può essere relativamente grande. Per motivi di sicurezza, è necessario misurare accuratamente la temperatura dell'olio del trasformatore. Pertanto, a volte i termometri del segnale sono installati su entrambe le estremità dell'asse lungo del trasformatore per rilevare la sua temperatura dell'olio per garantire il funzionamento più sicuro del trasformatore. In questo modo, quando uno dei termometri fallisce ed è impossibile organizzare un'interruzione di corrente per la gestione per un po 'e la temperatura del livello dell'olio del trasformatore non può essere monitorata.
I valori di impostazione della protezione della temperatura per il trasformatore di circolazione dell'olio forzato.
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