Оглавление:
- Конструкция и принцип работы газовых реле
- Использование газовой защиты
- Газовые реле силовых трансформаторов
Конструкция и принцип работы газовых реле
Принцип действия релейной защиты трансформатора основан на том, что при любом повреждении оборудования, в том числе при повышенном нагреве трансформаторного масла происходят химические реакции. В результате реакций, которым подвержено как само масло, так и полимерные материалы из которого сделаны изоляции обмоток, образуется газ. Газовая среда воздействует на приборы газовой защиты, которые сигнализируют об этом для отключения обрудования.
Газовое реле защиты трансформатора фиксирует даже такие повреждения, как замыкание, возникающие при вибрации или механическом повреждении между витками обмоток. На замыкание не реагирует максимально-токовая защита по причине недостаточности тока для ее срабатывания. Чем серьезней повреждения внутри трансформатора, тем интенсивнее происходит газообразование. При незначительном или медленно развивающемся повреждении образование газа происходит постепенно. Защита подает предупреждающий сигнал, но отключения трансформаторного оборудования не происходит.
При интенсивном газообразовании, которое возникает при коротком замыкании, система защиты подает сигнал, отключающий трансформаторное оборудование. Система также сигнализирует о критическом понижении уровня масла в емкости.
Использование газовой защиты
Установка газовой релейной защиты обязательна в следующих случаях:
- Мощность агрегатов более 6300 кВА;
- Оборудование мощностью 1000-4000 кВА не имеет дифференциально-токовой или максимально-токовой защиты;
- Имеющаяся защита обладает выдержкой более 1 секунды;
- Любые трансформаторы, устанавливаемые в цехах.
Газовые реле силовых трансформаторов
Для обеспечения эффективной защиты на силовые трансформаторы газовое реле монтируется внутри кожуха из металла. Место монтажа реле - в маслопровод между масляной емкостью и расширителем. В качестве реле востребована модель Бухгольца или реле БФ (BF) подходящего размера. Эти устройства надежные и соответствуют DIN EN 50216-2.
В нормальном состоянии внутри реле находится масло. Смотровое стекло на металлическом кожухе реле показывает объем скопившегося газа. Для выпуска газа кожух оснащен краном. Подключение проводов к контактам внутри реле выполняется с помощью зажимов.
У некоторых моделей реле внутри кожуха расположены 2 поплавка на шарнирах, которые выглядят как металлические цилиндрики. Внутри цилиндров находятся ртутные контакты, которые соединены между собой гибкими проводниками с зажимами, выходящими на крышку релейного устройства. Верхний поплавок в этом случае выполняет функцию сигнального элемента.
При нормальной работе оборудования реле с поплавками заполнено маслом. Поплавок находится на поверхности, а его контакт разомкнут. В процессе постепенно развивающегося газообразования газ поднимается к расширителю и медленно вытесняет масло внутри реле коммутации. Понижение уровня масла вызывает опускание поплавка, который при этом поворачивается вокруг собственной оси и замыкает ртутные контакты. Защита срабатывает и посылается сигнал без отключения агрегата. При продолжении медленного газообразования реле не может отключить трансформатор, т.к. оно заполняется газовой средой только до верхней отметки отверстия, а затем газ уходит в расширитель. Нижний поплавок, находящийся напротив входа в маслопровод, выполняет функцию отключающего элемента.
При бурном образовании газа возникает сильный поток газовой среды, который движется в расширитель и проходит через реле защиты. Нижний поплавок переворачивается и замыкает ртутные контакты. Механизм, отключающий трансформатор, приводится в действие.
При коротком замыкании (ГОСТ 26522-85) внутри трансформатора происходит интенсивное образование газа. Оборудование отключается через 0,1-0,3 секунды и только после этого срабатывает сигнализация.