I. Privire de ansamblu
Releul de gaz, cunoscut și sub denumirea de releu Buchholz, este un dispozitiv de protecție ne-electric de bază, utilizat exclusiv pentru transformatoarele de putere-immerse în ulei. Monitorizează defecțiunile interne ale transformatorului prin detectarea gazelor caracteristice descompuse din uleiul izolator și fluxul turbulent de ulei, realizând monitorizarea în timp real-și protecția împotriva defecțiunilor pentru starea izolației interne și condițiile de funcționare a transformatoarelor. Fiind unul dintre principalele dispozitive de protecție internă pentru transformatoarele umplute cu ulei-, releul de gaz formează un sistem de protecție complet și fiabil împreună cu protecție diferențială și protecție la supracurent. Specificațiile standard prevăd că toate transformatoarele cu ulei-de 800 kva și mai mult, precum și transformatoarele de interior cu ulei-de 400 kva și peste, trebuie să fie echipate cu protecție împotriva gazelor. Thetransformator umplut cu ulei sigilat ermeticutilizat pe scară largă în distribuția de energie industrială, se bazează în mare măsură pe protecția releului Buchholz pentru a menține funcționarea stabilă pe termen lung{0}.
II. Introducere producător profesionist
JINSHANMEN TECHNOLOGY CO., LTD este un producător profesionist care se concentrează pe cercetare și dezvoltare, producția și vânzarea de echipamente de transport și distribuție a energiei. Compania produce în principal transformatoare de putere cu scufundare în ulei, transformatoare de putere de tip uscat-de tip uscat, transformatoare de putere cu bobine tri{-immerse în ulei, transformatoare de putere cu bobine de tip-tri{-sec, tridimensionale, transformatoare miniere de tip uscat-rezistente la explozie-, transformatoare de putere minieră rezistente la explozie{8} transformatoare, transformatoare de tip uscat-locomotive, precum și substații prefabricate, substații modulare, substații de tip cutie de energie eoliană, aparate de comutare de înaltă și joasă tensiune și alte echipamente de transport și distribuție. Transformatorul nostru de putere de 1000 kva dezvoltat independent este echipat cu un sistem de protecție a gazului complet optimizat, oferind siguranță și stabilitate remarcabile pentru scenariile de alimentare cu energie comercială și industrială.
III. Cerințe de instalare ale releului de gaz
Releul de gaz este instalat pe conducta de legătură dintre rezervorul principal de ulei și conservatorul transformatorului-immers în ulei. Această soluție de instalare standardizată este special adaptată pentrutransformator umplut cu ulei sigilat ermetic cu structura de etansare integrata pentru a preveni actiunile false de protectie. Axa conductei de legătură va avea o înclinare de 2%-4% față de planul orizontal, urcând treptat de la rezervorul de ulei al transformatorului la conservator. Acest design structural asigură că gazul de defect se poate aduna fără probleme la releul de gaz, evitând eficient funcționarea greșită cauzată de fluctuația normală a debitului de ulei. În plus, fereastra de observare a releului va fi orientată spre direcția convenabilă pentru inspecția și întreținerea zilnică, pentru a facilita personalului să verifice starea internă a gazului și a uleiului în timp real. Specificațiile stricte de instalare sunt esențiale pentru funcționarea fiabilă atransformator de putere 1000 kvași alte transformatoare de distribuție cu capacitate medie-cu ulei-.
IV. Domeniul de protecție al protecției gazelor
Spre deosebire de dispozitivele de protecție electrică, cum ar fi protecția diferențială și protecția la supracurent, protecția cu gaz este o protecție tipică non--electrică pentru transformatoare, care nu se bazează pe transformatoare de curent, transformatoare de tensiune și alte componente electrice de măsurare. Nu este afectat de modul de funcționare a sistemului, de nivelul curentului de scurt-circuit, de oscilația sistemului și de alți factori electrici și poate acoperi aproape toate defecțiunile interne ale rezervorului de ulei al transformatorului. Domeniul său de protecție include scurtcircuit între faze, scurtcircuit-la-înfășurare, scurtcircuit-la-miez sau carcasă, defecțiune a miezului, scădere a nivelului de ulei și scurgere de ulei, contact slab al comutatorului de{{10}sarcină-la sarcină, sudură slabă a firelor și alte erori. În special pentru defecțiuni minore de scurtcircuit-la-turnări care nu pot declanșa protecția diferențială, protecția cu gaz este cea mai fiabilă garanție secundară, care completează perfect designul de siguranță al transformatorului umplut cu ulei sigilat ermetic.
V. Protecție împotriva gazelor ușoare: Tipuri și mecanisme de defecțiuni timpurii
Protecția cu gaze ușoare este utilizată în principal pentru a monitoriza defecțiunile latente minore și timpurii din interiorul transformatorului, care vor declanșa un semnal de alarmă fără a declanșa echipamentul, reamintindu-le personalului de operare și întreținere să verifice și să gestioneze pericolele ascunse la timp. Tipurile de defecte corespunzătoare sunt împărțite în principal în patru categorii:
1. Defecțiune de descărcare parțială
Este cea mai comună defecțiune timpurie a sistemelor de izolație a transformatoarelor. Gazul de defect este dominat de H₂ (reprezentând 70%-90% din totalul gazului de defect), cu o cantitate mică de metan precipitată, iar viteza de producție a gazului este de 1-100 ml/h. Descărcările parțiale necontrolate pe termen lung vor cauza deteriorarea treptată a izolației și, în cele din urmă, va duce la defectarea izolației și defectarea echipamentului.
2. Supraîncălzirea miezului local
Cauzat de împământarea multiplă a miezului de fier care formează curent circulant, deteriorarea izolației dintre foile de oțel siliconic și elementele de fixare slăbite care conduc la un flux magnetic anormal. Temperatura locală a zonei defectului poate ajunge la 100-300 de grade. Gazele caracteristice sunt CH₄ și C₂H₄, însoțite de precipitații de CO și CO₂, cu o viteză de producere a gazelor de 10-500mL/h. Analiza gaz-cromatografică este necesară imediat după ce acționează protecția împotriva gazului ușor.
3. Precipitații cu bule în petrol
În mare parte, este o acumulare de gaz fără{0}}defecțiune, cauzată de creșterea bruscă a sarcinii, pornirea pompei de ulei-oprirea, schimbarea bruscă a fluxului de ulei, umplerea cu ulei nou sau amestecarea aerului după întreținerea echipamentului. Este necesar să se confirme componentele gazului prin analiză, să se întărească monitorizarea echipamentelor și să se efectueze tratamentul de degazare a uleiului atunci când este necesar.
4. Deteriorarea lenta a materialelor izolante
Îmbătrânirea-pe termen lung a izolației solide, inclusiv îmbătrânirea termică, îmbătrânirea oxidativă și îmbătrânirea prin umiditate. Gazele caracteristice sunt o creștere continuă a CO și CO₂, iar raportul CO₂/CO poate reflecta gradul de supraîncălzire al echipamentului. Hidrocarbura totală crește lent cu un raport stabil al componentelor, care aparține defecțiunilor latente de îmbătrânire pe termen lung-.
VI. Protecție împotriva gazelor grele: tipuri și mecanisme de defecțiuni severe
Protecția împotriva gazelor grele vizează defecțiuni bruște severe din interiorul transformatorului. Acesta va declanșa instantaneu o acțiune de declanșare pentru a întrerupe sursa de alimentare, a evita extinderea defecțiunilor și a proteja corpul transformatorului de deteriorarea permanentă. Principalele defecte grave aplicabile sunt următoarele:
1. Întorsătură înfăşurată-la-Scurtcircuit de viraj
Cea mai comună defecțiune internă gravă a transformatoarelor. Curentul de defect poate atinge de 10-50 de ori mai mult decât curentul nominal, provocând o creștere bruscă a temperaturii locale. O cantitate mare de H2 și C2H2 este generată rapid, iar uleiul izolator se vaporizează violent pentru a forma un flux de ulei de mare viteză. Formează o protecție principală dublă cu protecție diferențială pentru a izola rapid defecțiunile.
2. Scurtcircuit la sol înfășurat
O defecțiune internă distructivă. Arcul electric continuu la punctul de defect eliberează energie uriașă, provocând vaporizarea instantanee a uleiului izolator, creșterea bruscă a presiunii rezervorului de ulei și fluxul de ulei cu impact puternic care se răspândește în conservatorul de ulei, care poate fi capturat rapid de releul de gaz greu pentru a declanșa declanșarea.
3. Defecțiune gravă de împământare cu miez de fier în mai multe puncte-
Când miezul de fier are împământare în două-puncte sau mai multe-puncte, curentul de circulație intern crește și supraîncălzirea se intensifică. În cazuri severe, curentul de împământare atinge zeci de amperi, provocând topirea locală a miezului de fier și vaporizarea rapidă a uleiului izolator. Protecția împotriva gazelor grele acționează urgent, iar echipamentul trebuie oprit imediat pentru întreținere.
4. La-încărcare Tap-changer Fault
Apare mai ales în timpul operațiunii de reglare a tensiunii a comutatoarelor la-sarcină-, inclusiv contactul slab al contactelor, deteriorarea uleiului izolator, blocajele mecanice și alte defecte. Impactul debitului de ulei cauzat de defecțiune este direcțional și brusc, ceea ce poate declanșa rapid protecția împotriva declanșării cu gaze grele.
5. Supraîncălzire locală cauzată de blocarea canalului de ulei
Depunerea de nămol de ulei, căderea izolației învechite și impuritățile reziduale de metal vor bloca canalul de ulei al transformatorului, vor reduce eficiența disipării căldurii și vor cauza supraîncălzirea locală severă. Creșterea bruscă a temperaturii duce la creșterea intensă a fluxului de ulei, determinând protecția împotriva gazelor grele să acționeze și să întrerupă bucla de defecțiune.
VII. Structura releului de gaz și mecanismul de funcționare
Interiorul releului de gaz este complet umplut cu ulei izolator în timpul funcționării normale. Plutitoarele superioare și inferioare plutesc în poziția limită superioară prin flotabilitate. Când apar defecțiuni minore în interiorul transformatorului, o cantitate mică de gaz de defect se acumulează în partea superioară a arcului releului, determinând scăderea lent a nivelului intern de ulei. Flotitorul superior scade odată cu nivelul uleiului, iar comutatorul magnetic lamelă se închide după atingerea pragului setat, conectând bucla de alarmă și realizând alarmă de gaz ușor.
Când apar defecțiuni interne severe, se generează o cantitate mare de gaz într-un timp scurt, provocând schimbări bruște ale presiunii aerului și ale presiunii uleiului în interiorul rezervorului de ulei. Fluxul puternic turbulent de ulei afectează deflectorul releului de gaz, conducând magnetul să se deplaseze spre comutatorul cu lame. Contactul se închide instantaneu pentru a conecta bucla de declanșare, pentru a completa protecția împotriva declanșării gazelor grele și pentru a evita extinderea defecțiunii.
VIII. Operațiune post-protecție și analiză a erorilor
După acțiunea protecției gazelor ușoare sau a gazelor grele, personalul de operare și întreținere trebuie să colecteze gazul în cutia de colectare a gazului în timp util pentru analiza cromatografică în gaz. Natura și gravitatea defecțiunii interne sunt apreciate în funcție de compoziția și conținutul de gaz de defect. Între timp, în combinație cu datele testelor electrice, cum ar fi rezistența înfășurării DC, raportul de transformare, pierderea dielectrică și rezultatele testelor de deformare a înfășurării, se efectuează o analiză cuprinzătoare pentru a localiza cu precizie defecțiunea și a formula scheme de întreținere, asigurând re-funcționarea în siguranță a transformatorului de putere de 1000 kva.
IX. Concluzie
Fiind cea mai importantă protecție non--electrică a transformatoarelor cu ulei-immerse, protecția cu gaz compensează zona oarbă de protecție a dispozitivelor de protecție electrică și este garanția de bază pentru funcționarea în siguranță a diferitelor transformatoare de putere-umplute cu ulei.JINSHANMEN TECHNOLOGY CO., LTDaderă la standarde stricte de producție și testare, optimizează schema de potrivire a protecției gazelor pentru echipamentele energetice de înaltă{0}}performanță, iar configurația fiabilă de protecție a gazelor a transformatorului nostru de putere de 1000 kva și a transformatorului umplut cu ulei sigilat ermetic oferă echipamente de transmisie și distribuție a energiei de înaltă-fiabilitate pentru utilizatorii la nivel mondial și sprijină funcționarea stabilă a rețelelor și sistemelor de distribuție a energiei industriale.