Газовая защита трансформаторов

Газовая защита – универсальный способ предохранить трансформаторы от внутренних неисправностей. Ее монтируют на устройства с масляным охлаждением, в оснащение которых входит масляный расширитель.

Разобраться в принципах защиты и особенностях работы приборов нам помогли специалисты компании «Лидер-Энерго».

Как действует газовая защита

Защитный принцип следующий: все внутренние неисправности устройств, в том числе чрезмерный нагрев масла, вызывают химическую реакцию разложения масляного состава и органики, из которой состоит обмотка. Результат такой реакции неизбежно приводит к выделению газа внутри устройства. Газ воздействует на чувствительные датчики защитного прибора, которые подают звуковой сигнал о поломке либо происходит автоматическое отключение оборудования.

Датчик реагирует на такую неисправность трансформатора, как междувитковое замыкание в слоях обмотки. Другие виды защитных устройств – например, дифференциальные либо максимально-токовые – на подобные повреждения не реагируют, поскольку силы тока замыкания не хватает для срабатывания защиты. Величина и характер повреждения напрямую влияют на интенсивность выделения газа. Если поломка развивается постепенно, и газ выделяется медленно, защита реагирует на это предупреждающим сигналом, однако выключения прибора не происходит. Интенсивные процессы образования газа, вызванные коротким замыканием, приводят не только к генерации сигнала, но и к полному отключению неисправного устройства. Кроме того, сигнал срабатывает и в ситуации, когда в емкости снижается уровень масла.

Основная деталь защиты – реле, вмонтированное в кожух в пространстве между расширителем и емкостью для масла. В норме реле погружено в масло. В кожухе имеется стекло для осмотра, на которое нанесена шкала с указателем количества газа, проникшего в реле. Есть кран для стравливания газа и зажимы – с их помощью провода подключаются к контактам.

Есть несколько типов защиты – наиболее востребовано газовое реле РГТ-80. В таких приборах имеется два поплавка. Эти пустые цилиндры из металла оснащены ртутными контактами, которые соединяются гибкими проводками с зажимами, расположенными на крышке детали. Верхний поплавок выполняет сигнальную функцию. Когда реле погружено в масло, контакты разомкнуты. Медленно образующийся газ выдавливает масло, цилиндр опускается и тем самым замыкает контакты, что неизбежно вызывает звуковой сигнал. Далее газ заполняет емкость до верхнего отверстия и входит через расширитель – отключения оборудования не происходит.

В реле РГТ80 верхняя (сигнальная) контактная система срабатывает при понижении уровня масла в реле, соответствующем уменьшению объема масла в реле на 100-250 см3. Нижняя (отключающая) контактная система, при понижении уровня масла, срабатывает раньше, прежде чем уровень масла достигнет нижнего уровня входного отверстия фланца корпуса реле.

Газовые реле РГТ50 применяются для трансформаторов мощ ностью до 10000 кВА, а реле РГТ80 — более 10000 кВА.

Струйные реле РСТ25 могут применяться для контакторов масло наполненных переключателей ответвлений любых типов.

Отключение происходит, когда образование газа происходит интенсивно. Сильный газовый поток опрокидывает нижний цилиндр, контакты смыкаются и приводят в действие механизм, полностью отключающий оборудование.

Короткие замыкания внутри емкости трансформатора приводят к бурному и быстрому газообразованию, что вызывает немедленное отключение трансформатора. По времени это занимает десятые доли секунды. Уже после отключения всего устройства срабатывает и звуковая сигнализация.

Для оборудования мощностью 6,3 тысяч кВА и больше монтаж защиты обязателен. Для моделей 1000-4000 установка обязательна, если нет других типов защиты с временем срабатывания от 0,5 до 1 секунды. Для внутрицеховых трансформаторов от 400 кВА мощности и выше защита также обязательна.