Plinska zaštita transformatora
Plinska zaštita transformatora je najosjetljivija i univerzalna zaštita od unutarnjih oštećenja. Instalira se na transformatore hlađene uljem s konzervatorom ulja.
Ova vrsta zaštite temelji se na činjenici da svako oštećenje transformatora, uključujući pojačano zagrijavanje ulja, dovodi do kemijske razgradnje transformatorskog ulja, kao i organskih materijala iz izolacije namota, pri čemu se oslobađa plin unutar transformatora. Ovaj plin djeluje na posebne plinske zaštitne uređaje koji daju signal upozorenja ili isključuju transformator.
Plinska zaštita reagira na kvarove kao što su kratki spojevi u namotima transformatora, na koje diferencijalna i nadstrujna zaštita ne reagiraju; jer je u takvim slučajevima veličina struje kvara nedovoljna za djelovanje zaštite.
Priroda kvara u transformatoru i opseg kvara utječu na brzinu stvaranja plina. Ako se kvar razvija sporo, što odgovara sporom ispuštanju plina, tada zaštita daje signal upozorenja, ali ne isključuje transformator.
Intenzivno, pa čak i burno stvaranje plina, koje ukazuje na kratki spoj, stvara signal u sustavu plinske zaštite takve jačine da, osim upozorenja, uzrokuje i isključenje neispravnog transformatora. Plinska zaštita transformatora aktivira signal upozorenja čak i kada razina ulja u spremniku padne.
Plinska zaštita transformatora provodi se posebnim plinskim relejima, montiranim u metalnom kućištu, ugrađenim u uljni cjevovod između spremnika i ekspandera.
Riža. 1. Plinski relej s plovkom: 1 — tijelo, 2,5 — kontakti, 3 — šipka, 4 — izolacija priključka, 6 — poklopac, 7 — okvir, 8 — os, 9 — gornji plovak, 10 — donji plovak.
Relej je obično napunjen uljem. Kućište releja ima zrcalno staklo sa skalom koja pokazuje količinu akumuliranog plina i relej. Na vrhu releja nalazi se ventil za ispuštanje plina i stezaljke za spajanje žica na kontakte koji se nalaze unutar releja.
Dizajn i ugradnja najčešćeg plinskog releja tipa PG-22 prikazan je na sl. 1. U plinskim relejima ove vrste, dva plovka su montirana na šarkama unutar kućišta, koji su šuplji metalni cilindri, a na njima se nalaze živini kontakti spojeni savitljivim žicama na terminalne stezaljke pokrovnog releja. Gornji plovak je zaštićeni signalni element.
U normalnom stanju, kada je relej potpuno napunjen uljem, plovak pluta i njegov kontakt se otvara. Kod sporog ispuštanja plina, plinovi koji se dižu do ekspandera postupno ispunjavaju relej i istiskuju ulje. Kako se razina ulja smanjuje, plovak koji se spušta okreće se oko svoje osi dok se živini kontakti zatvaraju i šalje se signal upozorenja.
S daljnjim sporim stvaranjem plina, relej ne može djelovati na gašenje jer je ispunjen plinom samo do gornjeg ruba otvora, nakon čega će plinovi prijeći u ekspander.
Donji plovak, koji se nalazi nasuprot otvoru naftovoda, je zaporni element.Ako dođe do nasilnog stvaranja plina, tada dolazi do snažnog protoka plinova od transformatora do ekspandera kroz plinski relej, dok se donji plovak okreće , zatvara živine kontakte, čime se aktivira uređaj , koji isključuje transformator.
Budući da tijekom kratkog spoja odmah dolazi do naglog stvaranja plina u spremniku transformatora, transformator se brzo isključuje nakon 0,1-0,3 s. Malo kasnije, nakon što se transformator isključi, aktivira se alarm.
Za transformatore snage 6,3 tisuće kVA i više obavezna je ugradnja plinske zaštite. Za transformatore kapaciteta od 1000 do 4000 kVA obvezno je samo u odsutnosti diferencijalne ili nadstrujne zaštite s odgodom od 0,5-1 s. Za transformatore snage 400 kVA i više instalirane unutar radionice, plinska zaštita je obavezna.