Protección de gas de transformadores
La protección de gas para transformadores es la protección más sensible y universal contra daños internos. Instalado en transformadores refrigerados por aceite con conservador de aceite.
Este tipo de protección se basa en el hecho de que cualquier daño en el transformador, incluido el aumento del calentamiento del aceite, conduce a la descomposición química del aceite del transformador, así como a los materiales orgánicos del aislamiento del devanado, como resultado de lo cual se libera gas. dentro del transformador. Este gas actúa sobre dispositivos especiales de protección de gas que dan una señal de advertencia o apagan el transformador.
La protección de gas reacciona ante fallas como la interrupción de un cortocircuito en los devanados del transformador, ante las cuales la protección diferencial y de sobrecorriente no reacciona; porque en tales casos la magnitud de la corriente de falla es insuficiente para que la protección opere.
La naturaleza de la falla en el transformador y la extensión de la falla afectan la tasa de generación de gas. Si la falla se desarrolla lentamente, lo que corresponde a una gasificación lenta, entonces la protección da una señal de advertencia pero no desconecta el transformador.
La intensa e incluso violenta formación de gas, que indica un cortocircuito, crea una señal en el sistema de protección de gas de tal magnitud que, además del aviso, provoca el disparo del transformador defectuoso. La protección de gas de los transformadores activa una señal de advertencia incluso cuando baja el nivel de aceite en el tanque.
Protección de gas de transformadores realizada por relés de gas especiales, montados en una carcasa de metal, integrados en la tubería de aceite entre el tanque y el expansor.
Arroz. 1. Relé de gas tipo flotador: 1 — cuerpo, 2.5 — contactos, 3 — varilla, 4 — aislamiento de terminal, 6 — cubierta, 7 — marco, 8 — eje, 9 — flotador superior, 10 — flotador inferior.
El relé suele estar lleno de aceite. La carcasa del relé tiene un espejo con una escala que muestra la cantidad de gas acumulado y el relé. En la parte superior del relé hay una válvula de liberación de gas y abrazaderas para conectar cables a los contactos ubicados dentro del relé.
El diseño e instalación del relé de gas más común del tipo PG-22 se muestra en la fig. 1. En los relés de gas de este tipo, dos flotadores están montados sobre bisagras dentro de la carcasa, que son cilindros metálicos huecos, y en ellos hay contactos de mercurio conectados por cables flexibles a las abrazaderas terminales del relé de la tapa. El flotador superior es un elemento de señalización protegido.
En condiciones normales, cuando el relé está completamente lleno de aceite, el flotador flota y su contacto se abre. En la gasificación lenta, los gases que suben al expansor llenan gradualmente el relé y desplazan el aceite. A medida que disminuye el nivel de aceite, el flotador descendente gira sobre su eje mientras los contactos de mercurio se cierran y se envía una señal de advertencia.
Con una formación de gas más lenta, el relé no puede actuar en el apagado porque se llena de gas solo hasta el borde superior del orificio, después de lo cual los gases pasarán al expansor.
El flotador inferior, ubicado frente a la abertura del oleoducto, es un elemento de cierre.Si la formación de gas ocurre violentamente, entonces se produce un fuerte flujo de gases del transformador al expansor a través del relé de gas, mientras que el flotador inferior gira , cierra los contactos de mercurio, lo que activa el dispositivo, que apaga el transformador.
Dado que durante un cortocircuito, se produce inmediatamente una formación violenta de gas en el tanque del transformador, el transformador se apaga rápidamente después de 0,1-0,3 s. Un poco más tarde, después de que se apaga el transformador, se activa la alarma.
Para transformadores con capacidad de 6,3 mil kVA y más, es obligatoria la instalación de protección de gas. Para transformadores con una capacidad de 1000 a 4000 kVA, es obligatorio solo en ausencia de protección diferencial o de sobrecorriente con un retraso de 0,5-1 s. Para transformadores con una capacidad de 400 kVA y superior instalados dentro del taller, la protección de gas es obligatoria.