Газовий захист трансформаторів. Принцип дії і пристрій газового реле
Газовий захист набула широкого поширення в якості вельми чутливою захисту від внутрішніх пошкоджень трансформаторів. Пошкодження трансформатора, що виникають всередині його кожуха, супроводжуються електричною дугою або нагріванням деталей, що призводить до розкладання масла і ізоляційних матеріалів і утворення летких газів. Будучи легше масла, гази піднімаються в розширювач 2, який є найвищою частиною трансформатора (див. Рис.) І має сполучення з атмосферою.При інтенсивному газоутворення, що має місце при значних пошкодженнях, бурхливо розширюються гази створюють сильний тиск, під впливом якого масло в кожусі трансформатора починає рухатися, переміщаючись в бік розширювача.
Таким чином, утворення газів в кожусі трансформатора і рух -масла в сторону розширювача можуть служити ознакою пошкодження всередині трансформатора. Ці ознаки використовуються для виконання спеціального захисту за допомогою газових реле, що реагують на появу газу і рух олії. Газове реле 1 встановлюється в трубі, що з'єднує кожух трансформатора з розширювачем так, щоб через нього проходили газ і потік масла, що спрямовуються в розширювач при пошкодженнях в трансформаторі.
Конструкції газових реле мають три різновиди, що розрізняються принципом виконання реагують елементів. Спочатку застосовувалися реле з реагує елементом у вигляді поплавця, потім з'явилися реле, у яких реагує елементом служить лопать, останнім часом застосовуються реле з реагує елементом, що має вигляд чашки.
Пристрій поплавкового газового реле показано на наступному малюнку. Реле складається з чавунного кожуха 1, що має вигляд потрійного патрубка з фланцями для з'єднання з трубою до розширювача. У нутрії кожуха реле розташовані два рухомих поплавка 2а і 2б, виконані у вигляді тонкостінних порожнистих циліндрів, герметично запаяних і плаваючих в маслі. Кожен поплавок вільно обертається на осі, закріпленій на стійці. На торці поплавців розташовуються ртутні контакти 3, що представляють собою скляні колбочки з упаяними в неї контактами і ртуттю всередині.
При певному положенні поплавців ртуть замикає контакти. Висновки від контактів на зовнішню сторону кожуха виконані за допомогою гнучких і ізольованих провідників, які не повинні обмежувати вільного обертання поплавців. Контакти верхнього поплавка діють на сигнал, а нижнього - на відключення трансформатора. Верхній поплавок знаходиться у верхній частині кожуха реле, нижній розташовується на рівні сполучної труби до розширювача так, щоб потік масла міг впливати на нього. Принцип дії реле. Кожух реле знаходиться нижче рівня масла в розширювачі, тому він завжди заповнений маслом. Поплавці, прагнучи спливти, займають саме верхнє положення, можливе за умовами їх кріплення на осі. При цьому положенні поплавців контакти реле розімкнуті.При невеликих пошкодженнях освіту газу відбувається повільно, і він невеликими бульбашками піднімається до розширювача трансформатора. Проходячи через реле, бульбашки газу заповнюють верхню частину його кожуха, витісняючи звідти масло. У міру зниження рівня масла верхній контакт опускається і через деякий час, залежне від інтенсивності газоутворення, поплавок досягає такого положення, при якому його контакт замикається.
Якщо пошкодження трансформатора значне, то під впливом тиску, створюваного бурхливо що утворюються газами, масло починає рухатися, повідомляючи поштовх нижньому поплавця. Під його впливом поплавок миттєво замикає свої контакти, посилаючи імпульс на відключення. Рух масла може носити толчкообразний характер, тому контакти нижнього поплавка замикаються короткочасно. Щоб забезпечити тривалість імпульсу, достатню для відключення вимикача, застосовується особлива схема, що забезпечує самоудержіваніе вихідного проміжного реле П1 на час, достатній для відключення вимикачів. Подібна схема приведена на рис. Газове реле подає короткочасний струм в шунтовую обмотку 1 проміжного реле П1 останнім спрацьовує і утримується серієсний котушками 2 і 3 до відключення вимикачів.З розглянутого принципу дії газового реле слід, що воно здатне розрізняти ступінь пошкодження в трансформаторі. При малих пошкодженнях воно дає сигнал, при великих - виробляє відключення. Сигналізація про невеликих пошкодженнях замість відключення дозволяє перевести навантаження на інше джерело пітаніяі відключити після цього трансформатор без шкоди для споживачів.
Газовий захист реагує оперативного ланцюга газового захисту. також на зниження рівня масла в трансформаторі. В цьому випадку першим спрацює сигнальний контакт, а потім при триваючому зниженні рівня масла спрацьовує відключає контакт, вимикаючи трансформатор. Дія останнього корисно в разі швидкої витоку масла, загрозливою зниженням рівня масла нижче обмотки трансформатора до того, як черговий встигне вжити заходів до розвантаження і відключення трансформатора, а також на автоматизованих підстанціях, що не мають чергових.
58 Загальні вимоги до релейного захисту електродвигунів
Релейний захист електродвигунів, так само як і захист генераторів і трансформаторів, повинна реагувати на внутрішні пошкодження і небезпечні ненормальні режими.
Вельми важливо, щоб електродвигуни не відключати захистом при безпечних ненормальних режимах, так як такі відключення можуть мати масовий характер і завдати великої шкоди промисловості.
Захист електродвигунів слід виконувати простий і дешевої, так як застосування дорогих захистів не справджується. Для потужних електродвигунів 2 000 кВт і вище - можливо застосування більш складних захистів.
Особливе за своєю відповідальністю місце серед електродвигунів займають електродвигуни механізмів власних потреб електричних станцій. Відключення цих електродвигунів через неправильне дії захисту може порушити нормальну роботу електростанції, тому захист електродвигунів відповідальних механізмів електростанцій повинна відрізнятися особливою надійністю.
Велике значення для безперебійної роботи промислових підприємств і особливо власних потреб електростанції має самозапуск електродвигунів. Самозапуск електродвигунів полягає в тому, що при короткочасному зниженні напруги в мережі, яка живить електродвигуни, вони не відключаються і після відновлення напруги знову розгортаються до нормальної швидкості обертання (т. Е. «Самі запускаються»).
Найбільш часто короткочасні пониження напруги відбуваються в результаті к. З. і при автоматичному перемиканні двигунів з одного джерела живлення на інше в результаті дії АВР.
У зв'язку з цим захист електродвигунів повинна забезпечувати можливість їх самозапуска, т. Е. Вона не повинна передчасно відключати електродвигуни як при зниженні напруги, так і при його відновленні.