Mifumo ya Kuondoa Shinikizo la Transfoma na Mifumo ya Kugundua Makosa

​​​​​​​

 

1. Utangulizi

 

Katika mafuta-mabadiliko ya shinikizo la ndani ni sehemu ya kawaida ya uendeshaji. Mafuta ya transfoma yanapopashwa na kupoa wakati wa mizunguko ya upakiaji, nafasi ya gesi iliyofungwa ndani ya tanki hupanuka na kupunguzwa, na kusababisha kushuka kwa kasi kwa shinikizo ndani ya ua wa transfoma. Chini ya hali ya kawaida ya uendeshaji, mabadiliko haya ya shinikizo hutokea polepole na yanahusishwa hasa na tofauti ya joto la kawaida na upakiaji wa transfoma.

Hata hivyo, makosa ya ndani ya umeme huunda tabia tofauti kabisa ya shinikizo. Matukio kama vile hitilafu za vilima au upinde wa ndani unaweza kuoza kwa haraka mafuta ya kuhami joto kuwa gesi, na hivyo kusababisha wimbi la shinikizo la ghafla ndani ya tanki. Kwa sababu hitilafu hizi-ongezeko la shinikizo linalotokana hutokea ndani ya milisekunde, transfoma hazihitaji tu vifaa vya kupunguza shinikizo, lakini pia mifumo mahususi ya kutambua hitilafu inayoweza kutambua tabia isiyo ya kawaida ya shinikizo kabla ya tanki kushindwa kufanya kazi.

Kwa sababu hii, mifumo ya kisasa ya ulinzi wa transfoma kwa ujumla imegawanywa katika vikundi viwili vikubwa:

• Mifumo ya kupunguza shinikizo
• Mifumo ya kugundua makosa

Falsafa hii ya ulinzi wa tabaka inaonekana sana katika viwango vya IEEE C57 na mazoea ya muundo wa kibadilishaji cha IEC 60076.

 

2. Kupunguza Shinikizo dhidi ya Utambuzi wa Makosa

 

Ingawa maneno "kupunguza shinikizo" na "ugunduzi wa makosa" wakati mwingine hutumiwa kwa kubadilishana katika tasnia ya transfoma, hufanya kazi tofauti kimsingi.

Kifaa cha kupunguza shinikizo la transfoma kimeundwa ili kutoa kimwili shinikizo la tank nyingi ili kuzuia deformation ya mitambo au kupasuka kwa tank ya transfoma. Vifaa hivi hujibu hasa kwa ukubwa wa shinikizo na kuunda msingi wa mifumo ya ulinzi wa shinikizo la transformer.

Vifaa vya kugundua makosa, kwa upande mwingine, hufuatilia kasi au sifa za mabadiliko ya shinikizo yanayohusiana na hitilafu za ndani za umeme. Badala ya kutoa shinikizo, hutoa ishara za kengele au za safari ili kutenganisha kibadilishaji umeme kutoka kwa mfumo wa nguvu.

Tofauti hii inazidi kuwa muhimu kadiri ukubwa wa kibadilishaji kibadilishaji na kiwango cha nishati hitilafu kinavyoongezeka.

 

Jedwali 1 - Tofauti kati ya Msaada wa Shinikizo na Utambuzi wa Makosa

3. Vifaa vya Kupunguza Shinikizo la Transfoma

 

3.1 Vali ya Kupunguza Shinikizo (PRV)​​​​​​​

Valve ya Kutoa Shinikizo imeundwa kulinda tanki la transfoma dhidi ya shinikizo nyingi ndani. Mara baada ya shinikizo katika tank kufikia shinikizo la kutolewa, valve itafungua moja kwa moja ili kutolewa gesi mpaka shinikizo linashuka kwa shinikizo salama. Kwa kuongeza, wakati wowote inapobidi, watumiaji wanaruhusiwa kuendesha kwa mikono valve ya kupunguza shinikizo katika programu za transfoma kwa kuvuta pete ya uendeshaji ili kupunguza shinikizo la ndani.

Chini ya mazoezi ya IEEE, shinikizo la kawaida la kupasuka kwa muundo wa kibadilishaji cha PRV ni takriban 10 PSIG ±2 PSIG, wakati programu za CSA mara nyingi hutumia mipangilio ya shinikizo la chini. Baada ya shinikizo kuondolewa, valve ya kupunguza shinikizo katika mifumo ya transfoma hujifungua kiotomatiki ili kudumisha uadilifu wa tanki la transfoma.

 

Kwa sababu ya ujenzi wake rahisi na operesheni ya kuaminika, PRV hutumiwa sana katika:

• Transfoma - zilizopachikwa kwa nguzo
• Pedi-vigeuzi vilivyopachikwa
• Mafuta-vibadilishaji vya usambazaji vilivyozama
• Vituo vidogo vya kitengo

 

Ikilinganishwa na mifumo mikubwa ya PRD ya transfoma, PRV kwa ujumla hupendelewa kwa vibadilishaji vya chini vya kVA ambapo kupanda kwa shinikizo ni wastani na kutabirika. Katika matumizi mengi ya transfoma ya usambazaji, valve ya PRV katika mizinga ya transfoma inabakia aina ya kawaida ya ulinzi wa msingi wa shinikizo la mitambo.

3.2 Kifaa cha Kuondoa Shinikizo (PRD)

Vifaa vya kupunguza shinikizo (PRDs) hutumikia madhumuni sawa na vali za kupunguza shinikizo (PRVs): hulinda tanki la transfoma dhidi ya shinikizo la ndani kupita kiasi. Kiutendaji, ingawa, PRDs huhusishwa zaidi na ukadiriaji mkubwa wa nguvu. Kwa kawaida huoni PRD iliyosakinishwa kwenye transfoma chini ya takriban kVA 1,500, ingawa hakuna chochote kibaya kiufundi kutumia moja kwenye vitengo vidogo ikiwa programu inahitaji.

PRD nyingi zimewekwa juu ya tank ya transfoma, ambapo gesi ya ndani au mkusanyiko wa shinikizo unaweza kutolewa haraka wakati wa hali ya hitilafu.

Istilahi inaweza kuwa ya kutatanisha kwa sababu "kifaa cha kupunguza shinikizo" mara nyingi hutumiwa kama neno la jumla la sekta kwa PRV na PRDs. Mara nyingi, PRVs hutumiwa kwenye vibadilishaji vya usambazaji vidogo, ilhali PRD hutumika zaidi kwenye vitengo vikubwa au programu zinazohitaji mwitikio wa haraka wa shinikizo na dalili ya hitilafu.

Kifaa cha kupunguza shinikizo la transfoma hufanya kazi sawa ya msingi kama PRV - kuondoa shinikizo nyingi la ndani - lakini kwa kawaida kimeundwa kwa uwezo wa juu wa mtiririko, muda wa majibu wa haraka, utendakazi unaotegemeka wa kufunga tena, na kengele au vitendaji vya ufuatiliaji visivyo vya lazima. Miundo ya hali ya juu ya PRD hutoa shinikizo sahihi la ufunguaji, muda mfupi wa kufanya kazi, utendakazi wa nje unaotegemewa-kwa muda mrefu, na kuziba kwa ufanisi dhidi ya unyevu, vumbi na uingizaji hewa, kusaidia kudumisha shinikizo chanya la tank na kuboresha utendakazi wa transfoma.

 

Faida moja kuu ya-PRD zilizopachikwa ni uwezo wa ufuatiliaji. Mikusanyiko mingi ya vifaa vya kupunguza shinikizo la transfoma ni pamoja na:

• Semaphores za kuona au viashiria vya uendeshaji
• Anwani za kengele za mbali
• SCADA{0}}matokeo yanayooana ya ufuatiliaji

 

Hii inafanya PRDs zinafaa hasa kwa vituo vidogo vya matumizi na mifumo ya nguvu za viwandani ambapo ufuatiliaji wa mbali unahitajika.

PRDs hutumiwa kwa kawaida katika:

• Transfoma ya kituo kidogo
• Transfoma za nguvu za kati
• Transfoma kubwa ya nguvu
• Transfoma za kituo cha matumizi

 

Kwa matumizi makubwa zaidi, wahandisi mara nyingi huchagua mpangilio wa kibadilishaji cha kifaa cha kupunguza shinikizo badala ya PRV ndogo kutokana na nishati ya juu ya hitilafu ya ndani na kiasi cha mafuta.

3.3 Diski ya Kupasuka

Diski zinazopasuka kwa kawaida hutumika kama vifaa vya mwisho vya kupunguza shinikizo katika programu-za kubadilisha nishati ya juu.

Tofauti na PRVs au PRD za kawaida, diski za mpasuko ni-vifaa vinavyoweza kuwekwa upya vilivyoundwa ili kupasuka papo hapo shinikizo la ndani linapofikia kikomo muhimu. Kusudi lao kuu ni kutoa uingizaji hewa wa haraka-katika eneo wakati wa matukio mabaya ya kasoro za ndani.

 

Kwa sababu diski za kupasuka lazima zibadilishwe baada ya operesheni, kawaida huhifadhiwa kwa:

• Transfoma kubwa ya nguvu
• Transfoma ya tanuru
• Transfoma za traction
• Mifumo ya viwanda yenye hitilafu ya juu-

Katika mazoezi ya uhandisi, diski za kupasuka zinawakilisha kiwango cha juu cha ulinzi wa shinikizo la mitambo.

4. Vifaa vya Kugundua Makosa ya Transformer

 

4.1 Kichunguzi cha Makosa ya Ndani (IFD)

Vigunduzi Hitilafu za Ndani (IFDs) hutumiwa sana kwenye-vibadilishaji vilivyopachikwa na pedi{1}} kama kifaa rahisi lakini chenye ufanisi mkubwa cha usalama.

IFD hutambua kupanda kwa ghafla kwa shinikizo la ndani kunakosababishwa na hitilafu za utepe ndani ya tanki la transfoma. Inapowashwa, kiashirio chenye rangi angavu hujitokeza, na kuruhusu wafanyakazi wa shirika kutambua mara moja kwamba kibadilishaji kisarua kimepata hitilafu ya ndani na haipaswi kuwashwa tena-.

 

Faida moja kuu ya mifumo ya kisasa ya IFD ni kwamba miundo mingi hujumuisha PRV ya kawaida ya IEEE au CSA inayoambatana na mikusanyiko ya transfoma kwenye kifaa kimoja, ikichanganya:

• Msaada wa shinikizo
• Dalili ya kosa

katika muundo mmoja wa kompakt.

 

IFDs hutumiwa sana katika:

• Transfoma -ya awamu moja{1}} iliyopachikwa
• Transfoma -tatu za awamu{1}}zilizopachikwa
• Pedi-vigeuzi vilivyopachikwa
• Transfoma ndogo ya kituo

Ikilinganishwa na mifumo ya SPR, IFDs ni rahisi, ni nafuu zaidi, na zinafaa haswa kwa usambazaji-matumizi ya kiwango.

4.2 Usambazaji wa Shinikizo la Ghafla (SPR / RPR)

 

Mifumo hii hutumiwa mara nyingi katika:

• Transfoma za nguvu za kati
• Transfoma kubwa ya nguvu
• Transfoma za kurekebisha
• Transfoma ya tanuru
• Transfoma za traction

 

Ikilinganishwa na IFDs, mifumo ya ulinzi wa relay kupanda kwa kasi ya shinikizo hutoa ushirikiano wa haraka wa umeme na inafaa zaidi kwa matumizi muhimu na maombi ya viwanda.

4.3 Relay ya Buchholz

Relay ya Buchholz ni gesi- na mafuta-mtiririko-kifaa cha kutambua hitilafu kinachoendeshwa kinachotumika katika kihifadhi{3}}aina ya transfoma.

Tofauti na mifumo ya SPR na IFD, ambayo hujibu kimsingi mabadiliko ya shinikizo, upeanaji wa Buchholz hugundua makosa ya ndani kupitia:

• Mkusanyiko wa gesi
• Harakati ya kuongezeka kwa mafuta

 

Relay kawaida hufanya kazi katika hatua mbili:

• Kengele ya hitilafu za mwanzo
• Safari kwa makosa makubwa ya ndani

 

Relay za Buchholz hutumiwa sana katika:

• Mhifadhi{0}}aina ya vituo vidogo vya kitengo
• Transfoma za nguvu za kati
• Transfoma kubwa ya nguvu

 

Kwa sababu ya uwezo wao wa kugundua hitilafu zinazoendelea kukua polepole, relay za Buchholz husalia kuwa mojawapo ya vifaa muhimu vya kutambua hitilafu katika{0}}transfoma kubwa zilizojaa mafuta.

 

5​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​. Daraja la Ulinzi katika Mazoezi ya Uhandisi

 

Katika utumizi halisi wa kibadilishaji, vifaa hivi havitumiwi kwa usawa katika madarasa yote ya kibadilishaji. Badala yake, mifumo ya ulinzi inazidi kuwa ya juu zaidi kadri saizi ya kibadilishaji kibadilishaji na nishati ya hitilafu inavyoongezeka.

 

Jedwali la 2 - Ombi la Kifaa cha Kawaida cha Ulinzi na Kibadilishaji Hatari

Usanidi huu wa tabaka huakisi kanuni ya kihandisi ambayo ulinzi wa transfoma hubadilika kutoka kwa unafuu wa kimsingi wa shinikizo la mitambo kuelekea mifumo jumuishi ya ulinzi wa hitilafu ya mitambo na umeme.

6. Hitimisho

 

Muundo wa kisasa wa usalama wa transfoma unatokana na uratibu wa kupunguza shinikizo na mifumo ya kugundua hitilafu badala ya kutegemea kifaa kimoja.

PRVs na PRDs hutoa unafuu wa shinikizo la mitambo wakati wa hali ya kawaida na isiyo ya kawaida ya uendeshaji. Diski za kupasuka hutoa ulinzi wa dharura wa mwisho wakati wa hitilafu mbaya. IFD na mifumo ya relay ya shinikizo la ghafla hugundua kupanda kwa shinikizo kwa ghafla kunakosababishwa na hitilafu za ndani za umeme, wakati relay za Buchholz hufuatilia uzalishaji wa gesi na harakati za mafuta zinazohusiana na kuendeleza kushindwa kwa insulation.

Kwa pamoja, vifaa hivi huunda usanifu-wa safu nyingi za ulinzi wa transfoma ambao huboresha uaminifu wa utendakazi, usalama wa wafanyikazi na uwezo wa kutenganisha hitilafu kwenye mifumo ya usambazaji, viwanda na matumizi.