I. Panoramica
Il relè del gas, noto anche come relè Buchholz, è un dispositivo di protezione non elettrica con nucleo-utilizzato esclusivamente per trasformatori di potenza-a bagno d'olio. Monitora i guasti interni dei trasformatori rilevando i gas caratteristici decomposti dall'olio isolante e dal flusso turbolento dell'olio, realizzando il monitoraggio in tempo reale-e la protezione dai guasti per lo stato di isolamento interno e le condizioni operative dei trasformatori. Essendo uno dei principali dispositivi di protezione interna per trasformatori riempiti di olio-, il relè a gas costituisce un sistema di protezione completo e affidabile insieme alla protezione differenziale e alla protezione da sovracorrente. Le specifiche standard stabiliscono che tutti i trasformatori immersi in olio-da 800 kva e superiori, così come i trasformatori immersi in olio-per interni da 400 kva e superiori, devono essere dotati di protezione dal gas. ILtrasformatore riempito d'olio ermeticamente sigillatoampiamente utilizzato nella distribuzione di energia industriale fa molto affidamento sulla protezione del relè Buchholz per mantenere un funzionamento stabile a lungo-termine.
II. Introduzione al produttore professionale
JINSHANMEN TECHNOLOGY CO., LTD è un produttore professionale specializzato in ricerca e sviluppo, produzione e vendita di apparecchiature per la trasmissione e la distribuzione di potenza. L'azienda produce principalmente trasformatori di potenza a bagno d'olio, trasformatori di potenza a secco-di tipo, trasformatori di potenza a spirale tridimensionale-a bagno d'olio, trasformatori di potenza a bobina tridimensionale di tipo-a secco-, trasformatori di potenza a secco-a prova di esplosione per miniere, sottostazioni mobili a prova di esplosione-per miniere, trasformatori di potenza in lega amorfa, trasformatori di potenza con regolazione della capacità di carico, trasformatori di tipo a secco per locomotive, ecc. nonché sottostazioni prefabbricate, sottostazioni modulari, sottostazioni di tipo box per energia eolica, quadri di alta e bassa tensione e altre apparecchiature di trasmissione e distribuzione. Il nostro trasformatore di potenza da 1000 kva sviluppato in modo indipendente è dotato di un sistema di protezione del gas completamente ottimizzato, che offre sicurezza e stabilità eccezionali per scenari di alimentazione elettrica commerciale e industriale.
III. Requisiti di installazione del relè gas
Il relè del gas è installato sulla tubazione di collegamento tra il serbatoio dell'olio principale e il conservatore del trasformatore- immerso nell'olio. Questa soluzione di installazione standardizzata è particolarmente adatta pertrasformatore riempito d'olio ermeticamente sigillato con struttura di tenuta integrata per evitare false azioni di protezione. L'asse della tubazione di collegamento dovrà avere un'inclinazione del 2%-4% rispetto al piano orizzontale, salendo gradualmente dal serbatoio dell'olio del trasformatore al conservatore. Questo design strutturale garantisce che il gas difettoso possa raccogliersi senza problemi nel relè del gas, evitando efficacemente malfunzionamenti causati dalla normale fluttuazione del flusso dell'olio. Inoltre, la finestra di osservazione del relè dovrà essere rivolta nella direzione comoda per l'ispezione e la manutenzione quotidiana, per facilitare al personale il controllo dello stato interno del gas e del petrolio in tempo reale. Specifiche di installazione rigorose sono essenziali per il funzionamento affidabile delTrasformatore di potenza da 1000 kvae altri trasformatori di distribuzione riempiti di olio-di media capacità-.
IV. Ambito di protezione della protezione dal gas
Diversamente dai dispositivi di protezione elettrica come la protezione differenziale e la protezione da sovracorrente, la protezione dal gas è una tipica protezione non-elettrica per trasformatori, che non si basa su trasformatori di corrente, trasformatori di tensione e altri componenti di misurazione elettrica. Non è influenzato dalla modalità operativa del sistema, dal livello di corrente di corto-circuito, dall'oscillazione del sistema e da altri fattori elettrici e può coprire quasi tutti i guasti interni del serbatoio dell'olio del trasformatore. L'ambito di protezione include cortocircuito inter-fase, cortocircuito tra spire-a-spira, cortocircuito tra avvolgimento-a-nucleo o involucro, guasto del nucleo, calo del livello dell'olio e perdita di olio, scarso contatto del-commutatore sotto carico-, scarsa saldatura dei cavi e altri guasti. Soprattutto per i guasti di cortocircuito-a-gira minori che potrebbero non riuscire ad attivare la protezione differenziale, la protezione del gas è la garanzia secondaria più affidabile, che integra perfettamente il design di sicurezza del trasformatore riempito d'olio ermeticamente sigillato.
V. Protezione dal gas leggero: tipologie e meccanismi di guasto precoce
La protezione dal gas leggero viene utilizzata principalmente per monitorare guasti minori e precoci latenti all'interno del trasformatore, che attiveranno un segnale di allarme senza far intervenire l'apparecchiatura, ricordando al personale operativo e di manutenzione di controllare e gestire in tempo i pericoli nascosti. I tipi di guasto corrispondenti sono principalmente suddivisi in quattro categorie:
1. Difetto di scarica parziale
È il guasto precoce più comune dei sistemi di isolamento dei trasformatori. Il gas di guasto è dominato da H₂ (che rappresenta il 70%-90% del gas di guasto totale), con una piccola quantità di metano precipitato e la velocità di produzione del gas è di 1-100 ml/h. Una scarica parziale non gestita a lungo termine causerà un graduale deterioramento dell'isolamento e, infine, porterà alla rottura dell'isolamento e al guasto dell'apparecchiatura.
2. Surriscaldamento del nucleo locale
Causato dalla messa a terra multipla del nucleo di ferro che forma corrente circolante, danni all'isolamento tra lamiere di acciaio al silicio e dispositivi di fissaggio allentati che portano a un flusso magnetico anomalo. La temperatura locale dell'area della faglia può raggiungere i 100-300 gradi. I gas caratteristici sono CH₄ e C₂H₄, accompagnati da precipitazioni di CO e CO₂, con una velocità di produzione di gas di 10-500 ml/h. L'analisi gascromatografica è necessaria immediatamente dopo l'intervento di protezione dai gas leggeri.
3. Precipitazione delle bolle nel petrolio
Nella maggior parte dei casi si tratta di un accumulo di gas non-causato da un improvviso aumento del carico, dall'avvio-dell'arresto della pompa dell'olio, da un improvviso cambiamento del flusso dell'olio, da un nuovo riempimento di olio o dalla miscelazione dell'aria dopo la manutenzione dell'attrezzatura. È necessario confermare i componenti del gas attraverso l'analisi, rafforzare il monitoraggio delle apparecchiature ed eseguire il trattamento di degasaggio dell'olio quando necessario.
4. Lento deterioramento dei materiali isolanti
Invecchiamento a lungo-termine dell'isolamento solido, compreso l'invecchiamento termico, l'invecchiamento ossidativo e l'invecchiamento dovuto all'umidità. I gas caratteristici sono un aumento continuo di CO e CO₂ e il rapporto CO₂/CO può riflettere il grado di surriscaldamento dell'apparecchiatura. L'idrocarburo totale aumenta lentamente con un rapporto dei componenti stabile, che appartiene ai difetti di invecchiamento latente a lungo termine.
VI. Protezione dai gas pesanti: tipi e meccanismi di guasto grave
La protezione pesante dal gas mira a gravi guasti improvvisi all'interno del trasformatore. Innescherà immediatamente un'azione di sgancio per interrompere l'alimentazione, evitare l'espansione del guasto e proteggere il corpo del trasformatore da danni permanenti. I principali difetti gravi applicabili sono i seguenti:
1. Turno di avvolgimento-a-Svolta in cortocircuito
Il guasto interno grave più comune dei trasformatori. La corrente di guasto può raggiungere 10-50 volte la corrente nominale, provocando un forte aumento della temperatura locale. Una grande quantità di H₂ e C₂H₂ viene generata rapidamente e l'olio isolante vaporizza violentemente per formare un flusso di olio ad alta velocità. Forma una doppia protezione principale con protezione differenziale per isolare rapidamente i guasti.
2. Cortocircuito verso terra dell'avvolgimento
Un difetto interno distruttivo. L'arco elettrico continuo nel punto di guasto rilascia un'enorme energia, provocando la vaporizzazione istantanea dell'olio isolante, un forte aumento della pressione del serbatoio dell'olio e un flusso di olio a forte impatto che si diffonde al conservatore dell'olio, che può essere rapidamente catturato dal relè del gas pesante per innescare lo sgancio.
3. Grave guasto di messa a terra su più punti- del nucleo in ferro
Quando il nucleo di ferro ha una messa a terra a due-punti o multi-punto, la corrente circolante interna aumenta e il surriscaldamento si intensifica. Nei casi più gravi, la corrente di terra raggiunge decine di ampere, provocando la fusione locale del nucleo di ferro e la rapida vaporizzazione dell'olio isolante. La protezione contro i gas pesanti agisce con urgenza e l'apparecchiatura deve essere immediatamente spenta per la manutenzione.
4. Al-carico tocca-guasto del caricatore
Si verifica principalmente durante il funzionamento della regolazione della tensione dei commutatori sotto-carico-, inclusi scarso contatto dei contatti, deterioramento dell'olio isolante, inceppamenti meccanici e altri guasti. L'impatto del flusso d'olio causato dal guasto è direzionale e improvviso, il che può attivare rapidamente la protezione dall'intervento del gas pesante.
5. Surriscaldamento locale causato dal blocco del canale dell'olio
La deposizione di fanghi d'olio, la caduta dell'isolamento invecchiato e le impurità residue metalliche bloccheranno il canale dell'olio del trasformatore, ridurranno l'efficienza di dissipazione del calore e causeranno un grave surriscaldamento locale. Il forte aumento della temperatura porta a un intenso aumento del flusso di petrolio, spingendo la protezione del gas pesante ad agire e interrompere il circuito di guasto.
VII. Struttura e meccanismo operativo del relè gas
Durante il normale funzionamento l'interno del relè del gas è completamente pieno di olio isolante. I galleggianti superiore e inferiore galleggiano nella posizione limite superiore grazie alla galleggiabilità. Quando si verificano guasti minori all'interno del trasformatore, una piccola quantità di gas di guasto si accumula nella parte superiore dell'arco del relè, provocando un lento abbassamento del livello dell'olio interno. Il galleggiante superiore scende con il livello dell'olio e l'interruttore reed magnetico si chiude dopo aver raggiunto la soglia impostata, collegando il circuito di allarme e realizzando l'allarme gas leggero.
Quando si verificano gravi guasti interni, viene generata una grande quantità di gas in breve tempo, causando improvvisi cambiamenti nella pressione dell'aria e dell'olio all'interno del serbatoio dell'olio. Il forte flusso turbolento dell'olio colpisce il deflettore del relè del gas, spingendo il magnete a spostarsi verso l'interruttore reed. Il contatto si chiude istantaneamente per collegare il circuito di sgancio, completare la protezione contro l'intervento di gas pesanti ed evitare l'espansione del guasto.
VIII. Operazione post-protezione e analisi dei guasti
Dopo l'azione di protezione dal gas leggero o dal gas pesante, il personale operativo e di manutenzione dovrà raccogliere tempestivamente il gas nella scatola di raccolta del gas per l'analisi gascromatografica. La natura e la gravità del guasto interno vengono valutate in base alla composizione e al contenuto del gas guasto. Nel frattempo, combinati con i dati dei test elettrici come la resistenza CC dell'avvolgimento, il rapporto di trasformazione, la perdita dielettrica e i risultati dei test di deformazione dell'avvolgimento, viene eseguita un'analisi completa per individuare con precisione il guasto e formulare schemi di manutenzione, garantendo il ri-funzionamento sicuro del trasformatore di potenza da 1000 kva.
IX. Conclusione
Essendo la protezione principale non-elettrica più critica dei trasformatori- immersi in olio, la protezione del gas compensa l'area cieca di protezione dei dispositivi di protezione elettrica ed è la garanzia principale per il funzionamento sicuro di vari trasformatori di potenza-riempiti in olio.JINSHANMEN TECNOLOGIA CO., LTDaderisce a rigorosi standard di produzione e test, ottimizza lo schema di abbinamento della protezione del gas per apparecchiature elettriche ad alte- prestazioni e l'affidabile configurazione di protezione del gas del nostro trasformatore di potenza da 1000 kva e del trasformatore riempito di olio sigillato ermeticamente fornisce apparecchiature di trasmissione e distribuzione di potenza ad alta-affidabilità per utenti globali e supporta il funzionamento stabile delle reti elettriche e dei sistemi di distribuzione industriali.