Ein elektrischer Transformator ist ein zuverlässigeres statisches Gerät mit einer besonders geringen Ausfallwahrscheinlichkeit. Es wird jedoch angenommen, dass die meisten Transformatoren im Freien installiert sind und während des Betriebs von Last- und Kurzschlussfehlern betroffen sind, sodass verschiedene Fehler und anormale Bedingungen auftreten können.
Daelim Transformer ist ein professioneller Transformatorenhersteller. Die Transformatoren produzierte werden hauptsächlich für den internationalen Markt verwendet. Wir haben ein technisches Team, das auf die Gestaltung internationaler Standards spezialisiert ist, wie zum Beispiel ANSI/IEEE/CSA/DOE/AS/NEMA usw. Darüber hinaus ist der Markt in Nordamerika und Südamerika relativ reif und hat viele Ausschreibungsprojekte für Elektrizität durchgeführt, was vielen Kunden geholfen hat, Projekte zu gewinnen und eine Leistungssteigerung zu erzielen. Eine Win-Win-Situation mit den Kunden zu erreichen, ist die Geschäftsprinzipien von Daelim Enterprises.
Typen und Eigenschaften von elektrischen Transformatorfehlern
Ein elektrischer Transformator besteht hauptsächlich aus einem Eisenkern und Wicklungen, die um den Eisenkern gewickelt sind. Um die Isolation zwischen den Wicklungen und die Wärmeabfuhr des Eisenkerns und der Wicklung zu gewährleisten, werden der Eisenkern und die Wicklung in den Öltank mit Transformatoröl gelegt. Die beiden Enden zwischen den Wicklungen des Transformators werden durch isolierende Durchführungen aus dem Gehäuse des Transformators geführt.
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Der Fehler eines Leistungstransformator kann in zwei Kategorien unterteilt werden: interner Fehler des Öltanks und externer Fehler des Öltanks. Die internen Fehler des Öltanks umfassen hauptsächlich den interphasischen Kurzschluss der Wicklung, den Interturn-Kurzschluss zwischen einigen Wicklungen der einphasigen Wicklung, den einphasigen Erdungskurzschluss der einphasigen Wicklung durch das Gehäuse sowie Beschädigungen am Eisenkern. Der Fehler im Transformatoröltank ist sehr gefährlich. Da der Öltank mit Transformatoröl gefüllt ist, führt der starke Kurzschlussstrom nach dem Fehler zu einer schnellen Zersetzung und Gasifizierung des Transformatoröls, was eine große Menge brennbares Gas erzeugen kann, das leicht zur Explosion des Öltanks führen kann. Die Hauptfehler außerhalb des Tanks sind der Phasen-zu-Phase-Kurzschluss und der Erdungskurzschluss, die an der Durchführung und der Ableitung aufgetreten sind.
Der elektrische Transformator funktioniert nicht normal
Der abnormale Betriebszustand des Leistungstransformators umfasst hauptsächlich Überstrom, der durch externe Kurzschlussfehler des Transformators verursacht wird, Überlastung, die durch eine über einen langen Zeitraum überschreitende Nennkapazität verursacht wird, Rückgang der Kühlleistung, der durch Lüfterausfall oder Ölverlust verursacht wird, usw. Bei Transformatoren, deren Neutralpunkt nicht direkt geerdet ist, kann der externe Erdungskurzschluss zu Überspannung am Neutralpunkt des Transformators führen, was die Isolation des Transformators gefährdet. Bei Transformatoren mit hoher Kapazität, da die nominelle Arbeitsmagnetflussdichte des Eisenkerns relativ nah an der Sättigungmagnetflussdichte liegt, kann bei zu hoher externer Überspannung oder reduzierter Frequenz eine Übererregung auftreten.
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Grundprinzipien der Konfiguration des Transformatorenschutzes
1) Gasüberwachung
Die Gasüberwachung wird verwendet, um auf das im Innenraum des Transformatorentanks erzeugte Gas oder den Ölfluss zu reagieren. Sie kann gegen verschiedene Kurzschlussfehler und den Rückgang des Ölstands im Transformatorenkammer schützen und hat eine hohe Sensitivität. Gasüberwachung wird in schweres Gas und leichtes Gas unterteilt. Generell spiegelt das schwere Gas die Ölflussgeschwindigkeit im Transformator wider, und die Schutzaktion besteht darin, die Leistungsschalter auf jeder Seite des Transformators auszuschalten. Der Lichtgasschutz spiegelt das Gasvolumen im Transformator wider, und die Schutzreaktion ist das Signal.
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Ölgetauchte Transformatoren mit einer Kapazität von 800kVA und mehr sollten mit Gasüberwachung ausgestattet werden. Die Gasüberwachung sollte auch an der Druckregelungseinheit von ölgetauchten Transformatoren mit Lastregelung installiert werden.
2) Längs-Differenzialschutz oder schnelle Stromunterbrechung
Transformatoren von 6300kVA und mehr, die parallel betrieben werden, Transformatoren von 10000 kVA und mehr, die allein betrieben werden, sowie wichtige Transformatoren von 6300kVA und mehr, die in Kraftwerken oder industriellen Unternehmen für den eigenen Bedarf eingesetzt werden, sollten mitDifferenzschutz ausgestattet werden. Andere Leistungstransformatoren sollten mit schneller Überstromschutz versehen werden, und die Reaktionszeit ihres Überstromschutzes sollte größer als 0.5S sein. Für Transformatoren über 2000 kVA, wenn die Sensitivität des schnellen Überstromschutzes die Anforderungen nicht erfüllt, sollte auch longitudinaler Differenzschutz installiert werden. Der longitudinale Differenzschutz wird verwendet, um auf Kurzschlussfehler in den Wicklungen, Durchführungen und Abführleitungen des Leistungstransformators zu reagieren, und seine Schutzreaktion besteht darin, die Leistungsschalter auf jeder Seite des Transformation zu trennen und entsprechende Signale zu senden.
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3) Backup-Schutz für Phasen-zu-Phasen-Kurzschluss
Der Backup-Schutz bei Phasen-zu-Phasen-Kurzschluss wird verwendet, um auf den Überstrom des Transformators zu reagieren, der durch einen externen Phasen-zu-Phasen-Kurzschluss verursacht wird, und dient auch als Backup-Schutz für die Gasüberwachung und den longitudinalen Differenzschutz (oder den schnellen Überstromschutz). Die Reaktion besteht darin, die Leistungsschalter auf jeder Seite des Transformators auszuschalten und entsprechende Signale zu senden. Im Allgemeinen werden Überstromschutz, kombinierte Spannungsstart überstromschutz oder negative Sequenzstrom einphasiger Niederspannungsschutz verwendet.
4) Nullfolgen-Schutz bei Erdungskurzschlüssen
Für den Transformator im direkt geerdeten Neutralpunkt-System sollte die Nullsequenzüberwachung installiert werden. Die Nullsequenzerkennung wird verwendet, um auf den Hochspannungsseite (oder Mittelspannungsseite) des Transformators und den Erdungskurzschluss externer Komponenten zu reagieren.
Für den Autotransformator und den dreifachwickelnden Transformator, dessen Neutralpunkt auf den Hoch- und Mittelspannungsseiten direkt geerdet ist, sollte ein Nullsequenzelement hinzugefügt werden, wenn eine selektive Anforderung vorliegt.
Wenn nur ein Teil der Mittellinie des Transformators im Stromnetz geerdet ist, um das Auftreten eines Erdungskurzschlusses zu verhindern, kann der Transformator, dessen Neutralpunkt nicht geerdet ist (mit Stromversorgung auf der Niederspannungsseite), nach dem Auslösen des Neutralpunkttransformators mit einem Erdungsfehler weiterhin betrieben werden. Infolgedessen wird Überspannung erzeugt, die die Isolierung bedroht. Daher sollten gemäß der Situation Nullsequenzüberspannungsschutz und NULL-Nullsequenzstromschutz installiert werden.
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5) Übererregungsschutz
Ultrahohe Spannung große Transformatoren müssen mit Übererregungsschutz ausgestattet werden. Da die magnetische Flussdichte B im Transformator-Kern proportional zum Verhältnis U/f von Spannung und Frequenz ist, wenn die Spannung ansteigt und die Frequenz abnimmt, wird der Transformator übererregt, was bedeutet, dass der Erregungsstrom If steigt, die Eisenverluste zunehmen, die Kern- und Wicklungstemperatur steigen und in schweren Fällen lokale Verformungen auftreten können, die das umliegende Isoliermittel beschädigen. Der Übererregungsschutz wird im Verhältnis der tatsächlichen Arbeitsflussdichte zur nennbaren Arbeitsflussdichte (Übererregungsfaktor) eng gespiegelt. Innerhalb des zulässigen Übererregungsbereichs des Transformators wirkt der Übererregungsschutz auf das Signal und kann das Abtrennen bewirken, wenn die Übererregung den zulässigen Wert überschreitet.
6) Andere nicht-elektrische Schutzmaßnahmen
Der Transformator ist in der Regel auch mit nicht elektrischen Schutzmechanismen ausgestattet, die die Eigenschaften von Öl, Gas und Temperatur im Öltank widerspiegeln, hauptsächlich einschließend die Temperaturüberwachung des Transformatorenkörpers und des Spannungsregulierungsbereichs unter Last, den Druckentlastungsschutz des Transformators, den Schutz beim Start der Luftkühlung nach der Last des Transformators, Überlastabschaltung mit Spannungsregelungsschutz etc.
Erdungsschutz für Transformatoren
Es gibt nur einen Transformator in der Hochspannungsschaltanlage, und der Transformator verwendet den Betriebsmodus des direkt geerdeten Neutralpunkts;
Für Umspannwerke mit mehreren parallel betriebenen Transformatoren sind teilweise die Transformatoren am Neutralpunkt des Umspannwerks geerdet;
Für große Transformatoren von 220 kV und darüber hinaus verwenden die Hochspannungswicklungen im Allgemeinen abgestufte Isolierung: Der Neutralpunkt mit einem niedrigen Isolationsniveau muss für den Betrieb direkt geerdet sein; der Neutralpunkt mit einem hohen Isolationsniveau kann direkt geerdet werden oder ohne Verlust des Erdungspunktes im System ungedämpft betrieben werden. Wenn ein einphasiger Kurzschluss im System auftritt, sollte der ungedämpfte Betrieb des Transformators in der Lage sein, die direkt auf den Neutralpunkt und das Erdreich angelegte Spannung zu ertragen.
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Daher ist ein Teil des Transformators so ausgelegt, dass er mit Erdung arbeitet, während der andere Teil des Transformators so ausgelegt ist, dass er ohne Erdung arbeitet.
1) Nullfolgenstromschutz des direkt geerdeten Transformators
Um den Einflussbereich des Erdschlusses zu verringern und die Geschwindigkeit sowie Zuverlässigkeit der anschließenden Schutzmaßnahme zu verbessern, wird im Allgemeinen ein zweistufiger Nullfolgenleistungsschutz konfiguriert, und jede Stufe hat ebenfalls eine zweistufige Verzögerung.
2) Der Erdungsschutz des Transformators, wenn der Neutralpunkt geerdet oder nicht geerdet sein kann
Klassifizierter Isolationstransformator mit Neutralentladungsspalt
Abgestufte Isolierung: Die Hauptisolierung um den Neutralpunkt hat ein niedrigeres Isolationsniveau als die Isolationsenden.
Entladungsspalt: Er wird zum Schutz der Isolierung des Neutralpunkts des Transformators verwendet, wenn Impuls- und Netzfrequenzüberspannungen auftreten. Sobald der Spalt entladen ist, sollte die Entladezeit ebenfalls nicht zu lang sein. Nullfolgenstrom- und Spannungsschutz sollten weiterhin installiert werden; der Zweck besteht darin, den Transformator rechtzeitig abzuschalten, um zu verhindern, dass der Spalt zu lange entlädt.
Für einen abgestuften Isolationstransformator mit einem Entladungsspalt, der am Neutralpunkt geerdet oder nicht geerdet sein kann, besteht der Erdungsschutz aus:
A. Nullfolgenstrom- und Spannungsschutz mit gemäß dem Leitungsprinzip eingestellter Zeitverzögerung;
B. Sofortiger Wirkungsentzündungsschutz für Nullfolgenstrom;
C. Sofortiger Wirkungsentzündungsschutz für Nullfolgen-Spannung
Der Grund für die Installation des Entladungsspalt am Neutralpunkt des Transformators ist, dass, wenn ein Erdschluss im System auftritt, der Neutralpunkt des Transformators Überspannung aufgrund der Netzfrequenz hat und die Isolierung des Neutralpunkts gefährdet ist.
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3) Vollständig isolierter Transformator
Vollständig isolierter Transformator: Das Isolationsniveau am Anfang und Ende der Wicklung ist gleich, und der Neutralpunkt des Transformators hat eine relativ starke Fähigkeit, Überspannungen zu widerstehen. Im Falle eines Erdschlusses sollte die Maßnahme, die Erdungsschutz erfordert, zuerst den Transformator, dessen Neutralpunkt geerdet ist, abtrennen, um den Kurzschlussstromkreis zu unterbrechen und den Schaden des Kurzschlussstroms zu verringern.
4) Transformator-Berührungsfall-Schutz
Im Stromversorgungssystem müssen zum Schutz der sicheren Nutzung von Elektrizität und zur Vermeidung der Gefahr eines elektrischen Schlags aufgrund von Isolationsschäden die Basis und das Gehäuse von Motoren, Transformatoren, elektrischen Geräten und Beleuchtungsanlagen im Betrieb geerdet sein; für Transformatorkerne muss ebenfalls Erdung erfolgen, um zu verhindern, dass bei Überschreitung eines bestimmten Wertes die Entladung in den Boden erfolgt.
Wenn der Transformator die Schutzmethode der Berührung des Gehäuses annimmt, sollten die anderen Teile des Transformatorgehäuses vom Boden isoliert werden.
Die Vorteile des Kollisionsschutzes für Transformatoren sind: einfache Verkabelung, schnelle Reaktion, Flexibilität.
Hohe Sensitivität, insbesondere für die longitudinale Differenzialsicherung des Transformators. Wenn der Transformator-Wicklungsstromwandler eingesetzt wird, ist der Schutzbereich sehr klein. Der Schutz wird nicht aktiv. Zu diesem Zeitpunkt kann der Schutz durch Berührung des Gehäuses sofort aktiviert werden, um den Fehler zu beseitigen. Andernfalls kann der Fehler nur durch den Backup-Schutz des Transformators oder den Schutz anderer Energieversorgungsbauteile beseitigt werden, was die Betriebszeit verlängert und sogar zu nicht selektivem Handeln führen kann.
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Der Nachteil des Schutzes besteht darin, dass er nicht als Backup-Schutz für Erdungskurzschlüsse außerhalb des Transformators verwendet werden kann; darüber hinaus darf bei Verwendung dieser Schutzmethode das Transformator-Gehäuse nicht mit anderen zusätzlichen Teilen wie dem Erdungsgerät des Umspannwerks oder der Transportstrecke verbunden werden. Andernfalls kann aufgrund des Effekts des Abzweigs der externe Schutz bei Kurzschluss nicht selektiv wirken, und die Sensitivität des Schutzes wird bei einem Kurzschluss zum Gehäuse zur Erde verringert.
Schutzvorrichtung für Transformatoren
Das Schutzelement des Transformators umfasst hauptsächlich einen Ölkonservator, einen Feuchtigkeitsabsorber, ein Druckentlastungsventil, ein Gasrelais, ein Temperaturmessgerät und einen Ölreiniger.
■ Ölkühler
Die Funktion des Ölkonservators, auch Ölpolster oder Expander genannt, besteht hauptsächlich darin, die Kontaktfläche zwischen Öl und Luft zu reduzieren, den Grad der Feuchtigkeit und Oxidation des Öls zu verringern, das Altern des Öls zu verlangsamen und die Lebensdauer des Transformatoröls zu verlängern. Gleichzeitig bietet er einen Pufferraum für Transformatoröl mit Änderungen der Temperaturbelastung.
(1) Gewöhnlicher Ölkonservator.
Die Ölaufderfläche im Ölkonservator steht in direktem Kontakt mit der Luft, ohne dass ein Alterungsschutzgerät vorhanden ist, und die Ölaufderfläche steht durch den Feuchtigkeitsabsorber mit der Atmosphäre in Kontakt, was das Problem der Oxidation und Feuchtigkeit des Transformatoröls verursacht. Daher wird er allgemein nur bei kleinen Transformatoren verwendet.
(2) Abgedichteter Ölkonservator.
Ein Alterungsschutzgerät ist im Ölkonservator installiert. Je nach Struktur gibt es Kapselölkonservatoren, Membranölkonservatoren und Metall-Expander-Ölkonservatoren. Das Transformatoröl ist von der Luft isoliert, sodass die Feuchtigkeit in der Luft und der Sauerstoff nicht mit dem Transformatoröl in Kontakt kommen, wodurch der Kontakt von Sauerstoff und Feuchtigkeit in der Luft verhindert wird, was die Lebensdauer des Transformatoröls verlängern kann und eine gute Wirkung gegen Ölalterung hat.
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■ Feuchtigkeitsabsorber
(1) Die Rolle des Feuchtigkeitsabsorbers.
Der Feuchtigkeitsabsorber, auch bekannt als Atemgerät, ist in der Mitte mit Granulat-Silikagel (oder Alumina) ausgestattet. Er dient dazu, die Verunreinigungen und die Feuchtigkeit in der Luft, die aufgrund der Temperaturänderung des Transformators in den Ölkonservator gelangen, zu entfernen und zu trocknen.
(2) Vorsichtsmaßnahmen für die Verwendung.
1) Während des Transports, der Lagerung und der Lieferung des Transformators ist die Öldichtungsschüssel mit einem Gummi-Haulring abgedichtet, sodass das Transformatoröl von der Atmosphäre isoliert wird. Vor der Inbetriebnahme des Transformators muss der abgedichtete Gummi-Ring entfernt werden, und die Öldichtungsschüssel muss mit qualifiziertem Öl gefüllt werden. Transformatoröl.
2) Beobachten Sie die Farbänderung des Silicagels und ersetzen Sie das Silicagel nach der Verfärbung.
3) Ersetzen Sie regelmäßig das Transformatoröl in der Öldichtungsschüssel und reinigen Sie den Schmutz, der sich am Boden der Öldichtungsschüssel ablagert, um eine reibungslose Belüftung zu gewährleisten.
■ Druckentlastungsventil
Das Druckentlastungsventil hat eine metalische Membran, die normalerweise durch eine Feder gegen den Ventilsitz gedrückt wird. Wenn der Transformator ausfällt und der Druck im Behälter steigt, hebt sich die Metallmembran, wenn der Druck im Behälter den Druck der Druckentlastungsventilfeder überschreitet, und das Transformatoröl kann zwischen der Membran und dem Ventilsitz ausgestoßen werden, wodurch der überschüssige Druck im Öltank abgelassen und der Öltank geschützt wird. Wenn der Druck im Öltank schnell abgelassen wird, sinkt der Innendruck, die metallene Membran kehrt durch den Druck zurück und der Öltank wird wieder abgedichtet. Die Öffnungszeit des Druckentlastungsventils sollte nicht mehr als 2 ms betragen. Wenn das Druckentlastungsventil in Aktion tritt, wird die obere Signalleiste als mechanisches Signal herausgeschoben, und gleichzeitig wird der Mikroschalter betrieben und ein Aktivierungssignal erzeugt.
Weitere Informationen: Pad-Montierte Transformatoranzeigen, Indikatoren und Ventil.
■ Gasrelais
Die Funktion des Gasrelais (auch als Gasrelais bekannt) wird normalerweise in Transformatoren von 800 kVA und mehr verwendet. Sie sind auf dem Verbindungsrohr zwischen dem Transformatorgehäuse und dem Ölkonservator installiert und dienen als Hauptsicherheits-Schutzgerät für interne Fehler des Transformators. Wenn ein Fehler im Transformator auftritt und Gas oder Ölflüsse erzeugt werden, wird das Signal- oder Auslösesignal verbunden, sodass das betreffende Gerät ein Signal sendet oder der Transformator vom Stromnetz getrennt wird. Darüber hinaus wird das Gasrelais auch das Signalkreis einschalten, wenn der Öltank undicht ist und der Ölstand auf die Gasschutzschaltung sinkt.
■ Temperaturmessgerät
Um die Betriebstemperatur des Transformators zu überwachen, muss der Transformator mit einem Thermometer ausgestattet werden. Je nach verschiedenen Messteilen gibt es Thermometer zur Messung der Oberöltemperatur und Thermometer zur Messung der Wicklungstemperatur. Die Thermometer, die zur Messung der Oberöltemperatur eingesetzt werden, umfassen Glas-Thermometer, Druck-Thermometer und Widerstands-Thermometer. Die Temperaturmess-Elemente aller Thermometer sollten im Thermometer-Sitz auf dem Gehäusedeckel platziert werden, und Transformatoröl sollte in den Thermometer-Sitz eingefüllt und dann versiegelt werden.
■ Ölfilter
Der Ölreiniger ist ein kontinuierliches Regenerierungsgerät für Transformatoren, das mit Adsorbentien gefüllt ist. Im Allgemeinen beträgt das Gewicht der porösen Kieselgel- oder aktivierten Alumina-Adsorbentien etwa 0,5%-1% des Gesamtgewichts des Transformatoröls. Filter sollten am Einlass und Auslass des Ölfilters installiert werden, um zu verhindern, dass Adsorbentien in den Transformatorbehälter gelangen. Wenn das Transformatoröl durch das Adsorbens fließt, werden die Feuchtigkeit, die freien Säuren und die Oxide, die die Alterung der Isolierung im Öl beschleunigen, adsorbiert.
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Verschiedene Arten von Transformatoren haben unterschiedliche Anforderungen an Schutzvorrichtungen. Zum Beispiel, trockene Transformatoren benötigen kein Transformatoröl, daher benötigen sie keine Ölkonservatoren, pad montierter Transformatoren benötigen keine Ölkonservatoren, und kleine Geräte erfordern keine Ölkonservatoren. Daelims Transformatoren werden entsprechend den Arten von Transformatoren und den Anforderungen der Kunden mit Transformatorenschutzvorrichtungen ausgestattet, um den Kunden zu helfen, Kosten zu sparen, während die sichere Funktion der Transformatoren gewährleistet bleibt.
Daelim kann IEEE/IEC/CSA/DOE/AS und andere Standard-Verteilertransformatoren, trockene Transformatoren, montierte Transformatoren, Hochspannungs-transformatoren und Einzel-transformatoren entwerfen und produzieren. Daelim hat ein vollständiges UL-Zertifikat für Transformatoren. Wenn Sie ein Transformator-Angebot benötigen, bitte kontaktieren Sie Daelim Transformer .
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