Газовая защита трансформатора

При возникновении электрических повреждений в обмотках маслонаполненных трансформаторов и на вводах внутри их баков обычно образуются пары масла и возникает интенсивное перемещение масла из бака в расширитель. Это явление используют для защиты трансформатора от всех видов повреждений внутри бака, защиту выполняют при помощи газового реле, устанавливаемого на трубопроводе между баком и расширителем трансформатора.

Газовая защита осуществляется с помощью сигнальных газовых реле РГЧЗ-66.

При незначительных повреждениях в трансформаторе, при слабом газообразовании, газы вытесняют часть масла и уровень его в реле понижается. Это приводит к увеличению силы действующей вниз за счет увеличения масла в чашке, в результате чего замкнутся контакты реле и замкнется цепь сигнализации. При коротком замыкании в трансформаторе возникает сильное газообразование. Сила потока газа, воздействует на лопасть заставляя чашку реле повернуться тем самым замыкая контакт реле действующего на отключение трансформатора.

Ток короткого замыкания, проходящий через место установки токовой защиты при повреждении внутри бака трансформатора, например при витковых замыканиях, определяется числом замк­нувшихся витков и поэтому может оказаться недостаточным для ее действия. Однако витковые замыкания представляют опасность для трансформатора и должны отключаться. Опасным внутрен­ним повреждением является также «пожар стали» магнитопровода, который возникает при нарушении изоляции между листами магнитопровода, что ведет к увеличению потерь на перемагничивание и вихревые токи. Потери вызывают местный нагрев стали, ведущий к дальнейшему разрушению изоляции. Токовая и диффе­ренциальная защиты на этот вид повреждения не реа­гируют. Отсюда возникает необходимость в использовании специ­альной защиты от внутренних повреждений - газовой, фиксирующей появление в баке поврежденного трансформатора газа. Обра­зование газа является следствием разложения масла и других изолирующих материалов под действием электрической дуги или недопустимого нагрева. Интенсивность газообразования зависит от характера и размеров повреждения. Это дает возможность вы­полнить газовую защиту, способную различать степень поврежде­ния, и в зависимости от этого действовать на сигнал или отклю­чение.

Основным элементом газовой защиты является газовое реле KSG, устанавливаемое в маслопроводе между баком и расшири­телем (рис. 4.6.1, а). Ранее выпускалось поплавковое газовое реле типа ПГ-22. Более совершенным является реле типа РХЧЗ-66 с чашкообразными элементами 1 и 2 (рис. 4.6.1, б).

Рис. 4.6.1 Газовое реле защиты трансформатора

Элементы выполнены в виде плоскодонных алюминиевых чашек, вращающихся вместе с подвижными контактами 4 вокруг осей 3. Эти контакты замыкаются с неподвижными контактами 5 при опускании чашек. В нормальном режиме при наличии масла в кожухе реле чашки удерживаются пружинами 6 в положении, указанном на рисунке. Система отрегулирована так, что масса чашки с маслом является достаточной для преодоления силы пружины при отсутствии масла в кожухе реле. Поэтому понижение уровня масла сопровождается опусканием чашек и замыканием соответствующих контактов. Сначала опускается верхняя чашка и реле действует на сигнал. При интенсивном газообразовании возникает сильный поток масла и газов из бака в расширитель через газовое реле. На пути потока находится лопасть 7, действующая вместе с нижней чашкой на общий контакт. Лопасть поворачивается и замыкает контакт в цепи отключения трансформатора, если скорость движения масла и га­зов достигает определенного значения . При этом время срабатывания реле составляет