Gasbeveiliging van transformatoren
Gasbeveiliging voor transformatoren is de meest gevoelige en universele bescherming tegen interne schade. Geïnstalleerd op oliegekoelde transformatoren met olieconservator.
Dit type bescherming is gebaseerd op het feit dat elke schade in de transformator, inclusief verhoogde verwarming van de olie, leidt tot chemische ontbinding van de transformatorolie, evenals organische materialen uit de wikkelisolatie, waardoor gas vrijkomt binnenkant van de transformator. Dit gas werkt op speciale gasbeveiligingen die een waarschuwingssignaal geven of de transformator uitschakelen.
Gasbeveiliging reageert op storingen zoals kortsluiting in de transformatorwikkelingen, waarop differentiaal- en overstroombeveiliging niet reageren; omdat in dergelijke gevallen de grootte van de foutstroom onvoldoende is om de beveiliging te laten werken.
De aard van de storing in de transformator en de omvang van de storing zijn van invloed op de snelheid waarmee gas wordt gegenereerd. Als de fout zich langzaam ontwikkelt, wat overeenkomt met langzame gasvorming, geeft de beveiliging een waarschuwingssignaal maar schakelt de transformator niet uit.
De intense en zelfs heftige gasvorming, die wijst op kortsluiting, veroorzaakt een signaal in het gasbeveiligingssysteem van een zodanige omvang dat het, naast de waarschuwing, het trippen van de defecte transformator veroorzaakt. De gasbeveiliging van de transformatoren geeft een waarschuwingssignaal, zelfs als het oliepeil in de tank daalt.
Gasbeveiliging van transformatoren uitgevoerd door speciale gasrelais, gemonteerd in een metalen behuizing, ingebouwd in de olieleiding tussen de tank en de expander.
Rijst. 1. Gasrelais van het vlottertype: 1 - lichaam, 2,5 - contacten, 3 - staaf, 4 - klemisolatie, 6 - deksel, 7 - frame, 8 - as, 9 - bovenste vlotter, 10 - onderste vlotter.
Het relais is meestal gevuld met olie. De relaisbehuizing heeft een spiegelglas met een schaal die de hoeveelheid opgehoopt gas en het relais aangeeft. Aan de bovenkant van het relais bevindt zich een gasontlastklep en klemmen om draden aan te sluiten op de contacten in het relais.
Het ontwerp en de installatie van het meest voorkomende gasrelais van het type PG-22 wordt getoond in afb. 1. In gasrelais van dit type zijn twee vlotters gemonteerd op scharnieren in de behuizing, dit zijn holle metalen cilinders, en daarop zijn kwikcontacten verbonden door flexibele draden met de aansluitklemmen van het dekselrelais. De bovenste vlotter is een beschermd signaleringselement.
In normale toestand, wanneer het relais volledig met olie is gevuld, zweeft de vlotter en wordt het contact geopend. Bij langzaam vergassen vullen de gassen die naar de expander stijgen geleidelijk het relais en verdringen ze de olie. Naarmate het oliepeil daalt, draait de dalende vlotter om zijn as terwijl de kwikcontacten sluiten en er een waarschuwingssignaal wordt verzonden.
Bij verdere langzame gasvorming kan het relais niet werken bij uitschakeling omdat het alleen tot aan de bovenrand van het gat met gas is gevuld, waarna de gassen in de expander gaan.
De onderste vlotter, gelegen tegenover de opening van de oliepijpleiding, is een afsluitelement.Als gasvorming heftig optreedt, vindt er een sterke gasstroom van de transformator naar de expander plaats via het gasrelais, terwijl de onderste vlotter omslaat , sluit de kwikcontacten, waardoor het apparaat wordt geactiveerd , waardoor de transformator wordt uitgeschakeld.
Omdat tijdens een kortsluiting onmiddellijk een hevige gasvorming in de tank van de transformator optreedt, wordt de transformator na 0,1-0,3 s snel uitgeschakeld. Even later, nadat de transformator is uitgeschakeld, gaat het alarm af.
Voor transformatoren met een vermogen van 6,3 duizend kVA en meer is de installatie van gasbeveiliging verplicht. Voor transformatoren met een capaciteit van 1000 tot 4000 kVA is het alleen verplicht bij afwezigheid van differentiaal- of overstroombeveiliging met een vertraging van 0,5-1 s. Voor transformatoren met een vermogen van 400 kVA en hoger die in de werkplaats worden geïnstalleerd, is gasbeveiliging verplicht.