Üç Fazlı Yağlı Güç Transformatörlerinin tedarikçisi olarak bana sıklıkla bu transformatörlerin koruma cihazlarının nasıl çalıştığı soruluyor. Bu blog yazımda üç fazlı yağlı güç transformatörlerinde kullanılan çeşitli koruma cihazlarını inceleyip çalışma prensiplerini anlatacağım.
Aşırı Akım Koruması
Aşırı akım koruması, üç fazlı yağlı güç transformatöründeki en temel koruma mekanizmalarından biridir. Transformatörden geçen akım anma değerini aştığında aşırı ısınmaya ve sargıların zarar görmesine neden olabilir.
İki ana aşırı akım koruma türü vardır: anlık aşırı akım koruması ve zaman gecikmeli aşırı akım koruması.
Anlık Aşırı Akım Koruması
Bu koruma cihazı, akım önceden belirlenmiş bir eşiği aştığında hemen çalışır. Ciddi bir kısa devre arızası durumunda transformatörü güç sisteminden hızlı bir şekilde izole etmek için tasarlanmıştır. Anlık aşırı akım rölesi, transformatörün birincil ve ikincil devrelerine takılı akım transformatörleri (CT'ler) aracılığıyla akımı algılar. Akım, röleyi tetikleyecek kadar yüksek bir değere ulaştığında, devre kesiciye bir sinyal gönderir, kesici de devreye girer ve transformatörün güç kaynağıyla olan bağlantısını keser.
Zaman - Gecikmeli Aşırı - Akım Koruması
Zaman gecikmeli aşırı akım koruması, daha az şiddetli aşırı akım durumlarıyla başa çıkmak için kullanılır. Hemen açma yapmak yerine, transformatörün aşırı akımı belirli bir süre taşımasını sağlar. Bunun nedeni, motorun çalıştırılması sırasında olduğu gibi bazı kısa süreli aşırı akımların normal olabilmesidir. Zaman gecikmesi, transformatörün termal kapasitesine ve aşırı akımın beklenen süresine göre ayarlanır. Anlık aşırı akım korumasına benzer şekilde, akımı algılamak için CT'leri ve aşırı akım ayarlanan zaman sınırının ötesinde devam ettiğinde devre kesiciye bir açma sinyali göndermek için bir röleyi kullanır.
Aşırı Gerilim ve Düşük Gerilim Koruması
Aşırı Gerilim Koruması
Aşırı voltaj, transformatör sargılarında izolasyonun bozulmasına ve kısa devreye neden olabilir. Aşırı gerilim koruma cihazları, transformatör terminalleri arasındaki gerilimi izler. Potansiyel transformatörler (PT'ler), yüksek voltajı koruma rölesi tarafından ölçülebilecek bir seviyeye düşürmek için kullanılır. Gerilim önceden belirlenen güvenli sınırı aştığında aşırı gerilim rölesi etkinleştirilir. Daha sonra transformatörü güç sisteminden ayırmak için devre kesiciye bir sinyal gönderir.
Düşük Gerilim Koruması
Düşük voltajın transformatör ve bağlı yükler üzerinde de olumsuz etkisi olabilir. Motorların durmasına ve elektrikli ekipmanların verimliliğinin azalmasına neden olabilir. Düşük voltaj koruması, aşırı voltaj korumasına benzer şekilde çalışır. PT'ler voltajı ölçer ve voltaj ayarlanan değerin altına düştüğünde düşük voltaj rölesi devre kesiciye bir sinyal gönderir, bu da transformatörü tetikleyebilir veya sistemi korumak için diğer uygun önlemleri alabilir.
Diferansiyel Koruma
Diferansiyel koruma, üç fazlı yağlı güç transformatörleri için oldukça hassas bir koruma yöntemidir. Transformatöre giren ve çıkan akımı karşılaştırır. Akım transformatörleri, transformatörün hem primer hem de sekonder taraflarına monte edilir.
Çalışma prensibi, bir düğüme giren akımların toplamının, düğümden çıkan akımların toplamına eşit olduğunu belirten Kirchhoff'un akım yasasına dayanmaktadır. Sağlıklı bir transformatörde giren ve çıkan akımın dengede olması gerekir. Ancak sargılarda kısa devre gibi dahili bir arıza olması durumunda denge bozulur.
Diferansiyel röle, birincil ve ikincil akımlar arasındaki farkı sürekli olarak hesaplar. Bu fark önceden ayarlanan değeri aşarsa, bu dahili bir arızaya işaret eder ve röle, transformatörü tetiklemek için devre kesiciye bir sinyal gönderir. Bu koruma yöntemi, dahili arızaları hızlı bir şekilde tespit edip izole edebilir ve transformatörün zarar görmesini en aza indirebilir.
Sıcaklık Koruması
Sıcaklık, üç fazlı yağa batırılmış bir güç transformatörünün güvenli çalışması için kritik bir parametredir. Yüksek sıcaklıklar yalıtım malzemesinin eskimesini hızlandırabilir ve transformatörün ömrünü kısaltabilir.
Yağ Sıcaklığı Koruması
Transformatördeki yağ hem soğutucu hem de yalıtım ortamı olarak görev yapar. Sıcaklığını izlemek için yağın içine sıcaklık sensörleri yerleştirilmiştir. Yağ sıcaklığının belirli bir sınırın üzerine çıkması aşırı yük veya dahili arıza gibi bir soruna işaret edebilir. Sıcaklık rölesi, sıcaklık artışının şiddetine bağlı olarak ya operatörü alarma geçirmek ya da transformatörü tetiklemek için bir sinyal gönderir.
Sargı Sıcaklığı Koruması
Yağ sıcaklığının yanı sıra trafo sargılarının sıcaklığı da izlenir. Sargı sıcaklığı, yağ sıcaklığı ölçülerek ve yük akımı dikkate alınarak tahmin edilir. Sargılarda oluşan ısı akımın karesiyle orantılı olduğundan sargı sıcaklığı daha doğru hesaplanabilir. Yağ sıcaklığı korumasına benzer şekilde, sargı sıcaklığı güvenli bir sınırı aştığında transformatörü korumak için uygun önlemler alınır.
Gaz Koruması (Buchholz Rölesi)
Buchholz rölesi, yağlı transformatörler için çok önemli bir koruma cihazıdır. Transformatör tankı ile genleşme deposu arasındaki boru hattına monte edilir.
Transformatörde, sargılardaki kısa devre gibi dahili bir arıza meydana geldiğinde, ısı üretir ve bu da yağın ayrışarak gaz üretmesine neden olur. Buchholz rölesinin iki bölmesi vardır: bir alt bölme ve bir üst bölme.
Yavaş gelişen izolasyon arızası gibi küçük bir arıza durumunda, oluşan gaz alt haznede birikir. Gaz biriktikçe yağın yerini değiştirerek alt haznedeki şamandıranın yükselmesine neden olur. Şamandıra belirli bir konuma ulaştığında kontrol odasına alarm sinyali göndermek için kullanılabilecek bir kontağı etkinleştirir.
Ciddi kısa devre gibi büyük bir arıza durumunda büyük miktarda gaz ve yağ hızla genleşme deposuna doğru akar. Bu, üst bölmedeki bir saptırma plakasının hareket etmesine neden olur ve bu da başka bir kontağı etkinleştirir. Bu kontak, daha fazla hasarı önlemek için transformatörü güç sisteminden ayırarak transformatörü tetiklemek için kullanılır.
Çözüm
Üç fazlı yağlı güç transformatörlerinin koruma cihazları, güç sisteminin güvenli ve güvenilir çalışmasını sağlamada çok önemli bir rol oynar. Her koruma cihazının kendine özgü fonksiyonu ve çalışma prensibi vardır ve birlikte çalışarak çeşitli arızaları ve anormal durumları tespit edip müdahale ederler.
Tedarikçisi olarakÜç Fazlı Yağlı Güç Trafosu, gelişmiş koruma sistemlerine sahip yüksek kaliteli transformatörler sağlamaya kararlıyız. Transformatörlerimiz gibi11kv Dağıtım TrafosuVe20kv Yağlı Dağıtım Trafosu, en yüksek endüstri standartlarını karşılayacak ve güvenilir performans sunacak şekilde tasarlanmıştır.
Ürünlerimizle ilgileniyorsanız veya üç fazlı yağlı güç transformatörlerinin koruma cihazları hakkında herhangi bir sorunuz varsa, daha fazla tartışma ve satın alma görüşmesi için lütfen bizimle iletişime geçmekten çekinmeyin.
Referanslar
- Blackburn, JL (1998). Koruyucu Aktarma: İlkeler ve Uygulamalar. Marcel Dekker.
- Brüt, CA (1986). Elektrik Enerjisi Üretimi, İşletmesi ve Kontrolü. John Wiley ve Oğulları.
- Stevenson, WD (1982). Güç Sistemi Analizinin Unsurları. McGraw-Tepe.